不同释放时间保坍型聚羧酸高性能减水剂研究
发布时间：2022-01-12 11:40
以丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、封端酰胺磷酸酯和甲基丙烯基酒石酸单酯为功能单体,通过对这几种功能单体缓释特点进行分类,科学地设计了聚羧酸减水剂的分子结构,制备了三种不同释放时间的保坍型聚羧酸高性能减水剂（即早期释放型、中期释放型和中后期释放型）。采用凝胶色谱仪对三种保坍型减水剂进行了GPC分析,研究了其释放规律以及对不同特征水泥的适应性,并在混凝土实际工程中验证了设计方法的正确性。
【文章来源】：混凝土与水泥制品. 2020,(11)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
酯基密保坍型减水剂净浆流动度的影响
将合成的三种保坍型聚羧酸高性能减水剂母液与减水型PCE母液5∶5复配，进行基准水泥混凝土保坍性能试验，试验结果见图2。由图2(a）可知，PCE1初期扩展度最高，之后在3 h内逐渐增大，2 h和3 h出现泌水（泌水率分别为10%和2%),3 h后明显变小，说明其具有较高的减水率和较强的早期保坍能力，但后期保坍能力相对较弱，故可以有效改善前期及中期保坍性能；PCE3初期和1 h扩展度较低，2～3 h扩展度逐渐变大，3 h时才出现泌水情况，且泌水率相对较低（3.0%），故PCE3的减水率偏低，早期释放能力较弱，但具有长期保坍性能，且释放均匀持久，主体释放区间位于1.5～2.5 h（或3 h);PCE2在1～2 h时扩展度逐渐变大，2 h和3 h出现泌水（泌水率分别为6%和4%),4 h后扩展度明显变小，其长期保坍能力不及PCE3，但早期释放能力强于PCE3，综合分析其减水、保坍和释放能力较为均衡。由图2(b）可知，PEC（减水型）母液与PCE1等比例复配，初期减水较高，且混凝土各时段的扩展度基本趋于稳定；与PCE2等比例复配，初期减水能力中等，1 h稍有“返大”，2 h后明显损失；与PCE3等比例复配，初期减水较低，在2 h内逐渐“返大”，出现少量泌水，之后逐渐损失。通过与不同释放特征的保坍型减水剂母液进行复配，可提高各阶段混凝土状态的均匀性，对不同混凝土环境具有很好的调节能力，避免出现混凝土前期（1 h左右）严重的返大离析问题，同时提高中后期保坍能力。3.3 三种保坍型PCE对不同特征水泥的适应性
图3为SD2水泥与各保坍型减水剂试验情况。由图3可知，“返大损失型”水泥在与水结合的初期，流动性较小。这可能和硫酸盐存在一定关系，发生了一定的假凝现象，因减水剂的作用，假凝程度减轻而体现为流动性不足。这类水泥在“返大损失”后发生快速的水化反应，结合更多的自由水并消耗混凝土体系中更多的减水组分，减水组份被水化产物“掩埋”消耗，导致减水剂分子对水泥矿物表面的隔离作用减弱或消失，水化产物的生成及结晶速度相对更为快速，促进混凝土黏度增加。减水型PCE母液初期扩展度最大480 mm,1 h扩展度605 mm，明显返大，出现泌水（泌水率4.0%),1 h后扩展度急剧下降，可见在适宜减水剂掺量下，减水型PCE提供最大的初始流动性，但保坍性能不佳且明显加剧了泌水。与保坍型减水剂复配能否达到改善保坍的目的，主要在于保坍型减水剂的释放特征能否与水泥的损失特征相匹配。减水率较低和释放较晚的PCE2和PCE3初期及经时扩展度均较低，对于“返大损失型”水泥均表现出明显的不适用；而初始减水率较高和释放较快的PCE1初期扩展度420 mm,1 h扩展度595 mm，泌水率降至1.5%，可改善浆体前期的快速损失和泌水情况。这是因为PCE1早期能快速水解，释放出更多的亲水基团，及时补充被水化产物“掩埋”消耗的减水剂分子，持续提供对水泥矿物表面的隔离作用，延缓水化产物的生成及结晶速度；而PCE2和PCE3水解速度较慢，不能及时产生补偿作用。(2）对“平稳型”水泥BL的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]保坍型聚羧酸系减水剂的研究现状与作用机理[J]. 孙振平,吴乐林,胡匡艺,郭二飞,水亮亮,蒋正武,付智,曹永. 混凝土. 2019(06)
[2]聚羧酸系减水剂缓释技术研究进展[J]. 叶嘉欣,陈胜利,钟永兴,孙申美,徐海军. 广州建筑. 2019(02)
[3]我国混凝土外加剂行业最新研发进展和市场动态[J]. 王玲,赵霞,高瑞军. 混凝土与水泥制品. 2018(07)
[4]浅谈减水剂的市场前景与发展趋势[J]. 乔敏,冉千平. 新型建筑材料. 2018(03)
[5]缓释型聚羧酸减水剂的分子结构设计及制备[J]. 宋作宝,姚燕,李婷,李晓宁,吴明慧. 建筑材料学报. 2017(04)
[6]高保坍型聚羧酸减水剂配制高强混凝土在济南万象城工程的应用[J]. 常青山,付鹏,孙华强,周在波. 新型建筑材料. 2017(03)
[7]缓释高保坍型聚羧酸减水剂的制备及其性能研究[J]. 陈亚萍,徐征宇,陈斐. 新型建筑材料. 2015(09)
本文编号：3584709
【文章来源】：混凝土与水泥制品. 2020,(11)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
酯基密保坍型减水剂净浆流动度的影响
将合成的三种保坍型聚羧酸高性能减水剂母液与减水型PCE母液5∶5复配，进行基准水泥混凝土保坍性能试验，试验结果见图2。由图2(a）可知，PCE1初期扩展度最高，之后在3 h内逐渐增大，2 h和3 h出现泌水（泌水率分别为10%和2%),3 h后明显变小，说明其具有较高的减水率和较强的早期保坍能力，但后期保坍能力相对较弱，故可以有效改善前期及中期保坍性能；PCE3初期和1 h扩展度较低，2～3 h扩展度逐渐变大，3 h时才出现泌水情况，且泌水率相对较低（3.0%），故PCE3的减水率偏低，早期释放能力较弱，但具有长期保坍性能，且释放均匀持久，主体释放区间位于1.5～2.5 h（或3 h);PCE2在1～2 h时扩展度逐渐变大，2 h和3 h出现泌水（泌水率分别为6%和4%),4 h后扩展度明显变小，其长期保坍能力不及PCE3，但早期释放能力强于PCE3，综合分析其减水、保坍和释放能力较为均衡。由图2(b）可知，PEC（减水型）母液与PCE1等比例复配，初期减水较高，且混凝土各时段的扩展度基本趋于稳定；与PCE2等比例复配，初期减水能力中等，1 h稍有“返大”，2 h后明显损失；与PCE3等比例复配，初期减水较低，在2 h内逐渐“返大”，出现少量泌水，之后逐渐损失。通过与不同释放特征的保坍型减水剂母液进行复配，可提高各阶段混凝土状态的均匀性，对不同混凝土环境具有很好的调节能力，避免出现混凝土前期（1 h左右）严重的返大离析问题，同时提高中后期保坍能力。3.3 三种保坍型PCE对不同特征水泥的适应性
图3为SD2水泥与各保坍型减水剂试验情况。由图3可知，“返大损失型”水泥在与水结合的初期，流动性较小。这可能和硫酸盐存在一定关系，发生了一定的假凝现象，因减水剂的作用，假凝程度减轻而体现为流动性不足。这类水泥在“返大损失”后发生快速的水化反应，结合更多的自由水并消耗混凝土体系中更多的减水组分，减水组份被水化产物“掩埋”消耗，导致减水剂分子对水泥矿物表面的隔离作用减弱或消失，水化产物的生成及结晶速度相对更为快速，促进混凝土黏度增加。减水型PCE母液初期扩展度最大480 mm,1 h扩展度605 mm，明显返大，出现泌水（泌水率4.0%),1 h后扩展度急剧下降，可见在适宜减水剂掺量下，减水型PCE提供最大的初始流动性，但保坍性能不佳且明显加剧了泌水。与保坍型减水剂复配能否达到改善保坍的目的，主要在于保坍型减水剂的释放特征能否与水泥的损失特征相匹配。减水率较低和释放较晚的PCE2和PCE3初期及经时扩展度均较低，对于“返大损失型”水泥均表现出明显的不适用；而初始减水率较高和释放较快的PCE1初期扩展度420 mm,1 h扩展度595 mm，泌水率降至1.5%，可改善浆体前期的快速损失和泌水情况。这是因为PCE1早期能快速水解，释放出更多的亲水基团，及时补充被水化产物“掩埋”消耗的减水剂分子，持续提供对水泥矿物表面的隔离作用，延缓水化产物的生成及结晶速度；而PCE2和PCE3水解速度较慢，不能及时产生补偿作用。(2）对“平稳型”水泥BL的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]保坍型聚羧酸系减水剂的研究现状与作用机理[J]. 孙振平,吴乐林,胡匡艺,郭二飞,水亮亮,蒋正武,付智,曹永. 混凝土. 2019(06)
[2]聚羧酸系减水剂缓释技术研究进展[J]. 叶嘉欣,陈胜利,钟永兴,孙申美,徐海军. 广州建筑. 2019(02)
[3]我国混凝土外加剂行业最新研发进展和市场动态[J]. 王玲,赵霞,高瑞军. 混凝土与水泥制品. 2018(07)
[4]浅谈减水剂的市场前景与发展趋势[J]. 乔敏,冉千平. 新型建筑材料. 2018(03)
[5]缓释型聚羧酸减水剂的分子结构设计及制备[J]. 宋作宝,姚燕,李婷,李晓宁,吴明慧. 建筑材料学报. 2017(04)
[6]高保坍型聚羧酸减水剂配制高强混凝土在济南万象城工程的应用[J]. 常青山,付鹏,孙华强,周在波. 新型建筑材料. 2017(03)
[7]缓释高保坍型聚羧酸减水剂的制备及其性能研究[J]. 陈亚萍,徐征宇,陈斐. 新型建筑材料. 2015(09)
本文编号：3584709
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