聚天门冬氨酸减水剂的性能优化研究

发布时间：2017-08-08 22:20

  本文关键词：聚天门冬氨酸减水剂的性能优化研究

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【摘要】：本研究主要针对聚天门冬氨酸减水剂在混凝土中的应用做了相应性能优化研究。通过将改性后聚天门冬氨酸与木钙、萘系、氨基磺酸盐减水剂进行复配,分别将复配后的减水剂应用于水泥净浆和混凝土中。研究复配后的改性聚天门冬氨酸减水剂与单掺时性能对比。本论文试验前期将天冬氨酸单体采用一步合成法制成了不同分子量的聚天门冬氨酸,分别以牛磺酸和乙醇胺对聚天门冬氨酸进行改性,在支链中引入支链中引入羟基、磺酸基等基团。将改性后的聚天门冬氨酸配成固含量20%的溶液以待备用。本试验首先研究各类减水剂单掺对水泥颗粒的分散效果,并用不同外加剂分别和改性聚天冬氨酸进行不同比例掺配,对比单掺和复配的效果,以此来确定木钙、萘系和氨基磺酸盐类与改性聚天门冬氨酸减水剂的相容性。混凝土实验部分针对各类减水剂单掺对混凝土流动度、经时损失、强度以及含泥敏感性等方面做了研究,并发现改性聚天门冬氨酸减水剂能够明显提升混凝土的坍落度,尤其对细骨料中泥土含量不敏感,但其会对混凝土有缓凝的影响。然后再分采用正交设计将多种外加剂进行复配,通过分析各找出一组最优配比,并验证在最优配比状态下,检测混凝土流动度、经时损失、强度、含泥量敏感度以及耐久性等多方面性能。最终,通过采用红外光谱、Zate电位等分析方法,分别表征了聚天门冬氨酸改性后接枝是是否成功以及分析复配后减水剂的减水机理。试验结果表明,通过正交设计对三种改性聚天门冬氨酸进行复配,分别可以得到相应的最优配比,且在最优配比状态下,混凝土流动性、经时损失、强度以及耐久性都要好于单掺改性聚天门冬氨酸时的各方面性能。
【关键词】：聚天冬氨酸 混凝土 减水剂 坍落度 强度
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528.042.2
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 引言8
• 1.2 国内外研究背景与现状8-11
• 1.2.1 减水剂的背景及现状8-9
• 1.2.2 聚天冬氨酸和改性聚天冬氨酸的背景及研究现状9-10
• 1.2.3 减水剂复配技术10-11
• 1.3 主要研究内容11-12
• 第二章 改性聚天冬氨酸减水剂的制备12-17
• 2.1 试验原材料12-14
• 2.1.1 L-天冬氨酸12
• 2.1.2 浓磷酸12
• 2.1.3 浓盐酸12-13
• 2.1.4 聚琥珀酰亚胺13
• 2.1.5 牛磺酸13
• 2.1.6 乙醇胺13-14
• 2.1.7 氢氧化钠14
• 2.1.8 去离子水14
• 2.2 试验仪器及设备14-15
• 2.3 B分子量聚天冬氨酸的合成步骤15
• 2.4 聚天冬氨酸的改性15-17
• 第三章 复配改性聚天冬氨酸减水剂对水泥净浆流动度的影响17-39
• 3.1 试验原材料17-18
• 3.1.1 水泥17
• 3.1.2 减水剂17-18
• 3.1.3 拌合水18
• 3.2 试验方法18
• 3.3 减水剂单掺对水泥净浆流动度的影响18-28
• 3.3.1 牛磺酸改性A分子量PASP对水泥净浆流动度的影响18-20
• 3.3.2 乙醇胺改性A分子量的PASP对水泥净浆流动度的影响20-22
• 3.3.3 牛磺酸改性B分子量的PASP对水泥净浆流动度的影响22-23
• 3.3.4 木质素磺酸钙减水剂对水泥净浆流动度的影响23-25
• 3.3.5 萘系减水剂对水泥净浆流动度的影响25-27
• 3.3.6 氨基磺酸盐减水剂对水泥净浆流动度的影响27-28
• 3.4 改性聚天门冬氨酸和其他外加剂复配对水泥净浆流动度的影响28-37
• 3.4.1 外加剂取代牛磺酸改性A分子量聚天门冬氨酸对水泥净浆流动度的影响28-31
• 3.4.2 外加剂取代乙醇胺改性A分子量聚天门冬氨酸对水泥净浆流动度的影响31-34
• 3.4.3 外加剂取代牛磺酸改性B分子量聚天门冬氨酸对水泥净浆流动度的影响34-37
• 3.5 本章小结37-39
• 第四章 复配改性聚天冬氨酸在混凝土中的研究39-81
• 4.1 试验原材料39-40
• 4.1.1 水泥39
• 4.1.2 粗骨料39
• 4.1.3 细骨料39
• 4.1.4 外加剂39-40
• 4.1.5 水40
• 4.2 混凝土配合比的确定40
• 4.3 混凝土试验方案设计40-43
• 4.3.1 减水剂单掺的试验方案设计40-42
• 4.3.2 复配聚天冬氨酸减水剂的试验方案设计42-43
• 4.4 减水剂单掺对混凝土工作性的影响43-47
• 4.4.1 减水剂单掺对混凝土坍落度的影响43-46
• 4.4.2 减水剂单掺对混凝土流动度经时损失的影响46-47
• 4.5 复配改性聚天冬氨酸减水剂对混凝土工作性的影响47-52
• 4.5.1 AN复配对混凝土坍落度的影响47-49
• 4.5.2 AY复配对混凝土坍落度的影响49-51
• 4.5.3 BN复配对混凝土坍落度的影响51-52
• 4.6 减水剂对混凝土力学性能的研究52-62
• 4.6.1 改性聚天冬氨酸对混凝土力学性能的研究53-55
• 4.6.2 MG、FDN、ANS对混凝土力学性能的研究55-58
• 4.6.3 复配改性聚天冬氨酸对混凝土力学性能的研究58-62
• 4.7 减水剂对混凝土细骨料含泥量敏感性的研究62-76
• 4.7.1 改性聚天冬氨酸对混凝土细骨料含泥量敏感性研究62-65
• 4.7.2 MG、FDN和ANS对混凝土细骨料含泥量敏感性研究65-67
• 4.7.3 复配改性聚天冬氨酸对混凝土细骨料含泥量敏感性研究67-69
• 4.7.4 细骨料含泥量对混凝土力学性能研究69-76
• 4.8 改性聚天冬氨酸与其他外加剂复配后的减水效果研究76-79
• 4.8.1 改性聚天冬氨酸减水效果研究76-77
• 4.8.2 MG、FDN、ANS减水效果研究77-78
• 4.8.3 复配聚天冬氨酸减水效果研究78-79
• 4.9 复配改性聚天冬氨酸对混凝土耐久性研究79-80
• 4.10 本章小结80-81
• 第五章 复配改性聚天门冬氨酸减水机理分析81-86
• 5.1 改性聚天冬氨酸的表征81-83
• 5.2 复配改性聚天冬氨酸的减水机理探究83-86
• 5.2.1 静电斥力与空间位阻84-85
• 5.2.2 润滑作用85-86
• 第六章 结论及展望86-88
• 6.1 结论86-87
• 6.2 展望87-88
• 参考文献88-91
• 致谢91-92
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文92

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