预制混凝土用早强型聚羧酸减水剂的试验研究

发布时间：2020-06-11 14:34

【摘要】：随着住宅产业化进程的加快和基础设施建设工程的增多,预制混凝土制品的用量呈不断增长趋势,对混凝土的早期强度有了更高的要求,以满足较快的模板周转,提高生产效率。聚羧酸减水剂(PC)是目前混凝土生产中应用最广泛的高性能减水剂,但是由于其自身结构特点,普通型聚羧酸减水剂具有一定的缓凝性,所以开发预制混凝土用早强型聚羧酸减水剂具有极大的市场前景。本文采用长侧链醚型大单体,同时引入2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC),在氧化还原引发体系下合成了一种两性早强型聚羧酸减水剂ZQ-3,对其进行了水泥和混凝土性能测试,并与3种市售早强型聚羧酸减水剂进行了性能对比,同时通过XRD分析对其早强机理进行了探究。主要研究内容及结果如下:(1)改变丙烯酸(AA)与改性醇醚(HPEG)的摩尔比、改变侧链长度,合成了酸醚比不同、侧链长度不同的聚羧酸减水剂。分别对其水泥净浆的分散性能、分散保持性能、凝结时间和混凝土力学性能进行研究。结果表明,酸醚比为3.5:1,侧链分子量为4000时合成的聚羧酸减水剂综合性能优异。(2)在聚羧酸减水剂分子合成中引入AMPS和DMC,采用FT-IR测试对减水剂分子结构中的某些官能团进行了确认。研究其添加量对水泥净浆和混凝土性能的影响规律,以及对水泥的适应性。结果表明,AMPS引入量为大单体质量的1.6%时,0.5 h、1 h流动度损失率都最低,1 d混凝土抗压强度达到最大10.9 MPa。阳离子单体DMC引入量为大单体质量的2%时合成的两性早强型聚羧酸减水剂ZQ-3在水泥颗粒表面的吸附量最大,为1.19 mg.g~(-1),宏观表现为水泥净浆流动度最大,且对水泥具有良好的适应性;水灰比和坍落度相同的情况下,引入量为2%时混凝土抗压强度明显提高。(3)将ZQ-3与其它3种市售早强型聚羧酸减水剂的性能进行了对比研究及XRD测试。结果表明:ZQ-3具有良好的分散性及分散性经时保持性能,不会影响混凝土的正常凝结时间,能有效提高混凝土的早期强度。水泥水化产物的XRD分析结果表明,掺入ZQ-3减水剂的水泥浆体蒸养8h的水化产物Ca(OH)_2峰值最高,说明其水化速度最快,水化产物最多。
【图文】：

分子结构图,聚羧酸减水剂,分子结构,伸缩振动

图 4.11 引入 AMPS 和 DMC 后聚羧酸减水剂的红外图谱 4.11 可知，3440 cm-1是羧基中（-OH）形成分子间氢键；287缩振动峰；1640~1680 cm-1处是 C=C 伸缩振动峰，但是在此范峰，说明残余双键很少，各单体共聚良好；1639 cm-1是羰基（；在 1352 cm-1产生-SO3-的伸缩振动峰； 1299 cm-1是 C-N 的01 cm-1出现醚键（C-O-C）伸缩振动峰。综上分析可知，所有参良好。由此推断两性早强型聚羧酸减水剂 ZQ-3 的分子结构如图

聚羧酸减水剂,红外图谱,伸缩振动

图 4.11 引入 AMPS 和 DMC 后聚羧酸减水剂的红外图谱11 可知，3440 cm-1是羧基中（-OH）形成分子间氢键动峰；1640~1680 cm-1处是 C=C 伸缩振动峰，但是在，说明残余双键很少，各单体共聚良好；1639 cm-1是在 1352 cm-1产生-SO3-的伸缩振动峰； 1299 cm-1是 Cm-1出现醚键（C-O-C）伸缩振动峰。综上分析可知，所好。由此推断两性早强型聚羧酸减水剂 ZQ-3 的分子结
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU528.042.2

【参考文献】