论文摘要
聚羧酸是一种新型高性能超塑化剂,它掺量低,减水率高,增强效果显著,坍落度经时损失低,对凝结时间影响较小,是21世纪高性能混凝土超塑化剂的研究热点。本论文在聚羧酸系超塑化剂的合成和性能研究方面进行了以下工作:1.对聚羧酸系超塑化剂的大分子单体合成进行了研究,选取丙烯酸（AA）、顺酐（MA）、烯丙基氯（AC）和聚乙二醇（PEG分子量分别为800、1500、2000）为主原料,合成出聚乙二醇单丙酯（PA）、单顺酯（PMA）和单醚（PO）等大分子单体,并对影响合成反应的各因素进行了研究,确定了大分子单体合成实验条件。2.利用自制的大分子单体（PA、PMA、PO）分别合成出相应的聚羧酸超塑化剂,确定了共聚合成实验条件,并通过正交试验方法找出了它们各自的最佳反应单体配比:（1）丙酯类聚羧酸超塑化剂（PC—1）的最佳反应单体配比:n（SAS）:n（AA（MA））:n（PA1500）=3.0:4.0:1.25。在此条件下,掺量0.4%,水灰比W/C=0.29时,初始水泥净浆流动度为220mm,60min后水泥净浆流动度为180mm;掺量为0.3%时,28d抗压强度比为126%。（2）顺酯类聚羧酸超塑化剂（PC—2）的最佳反应单体配比:n（SAS）:n（AA（MA））:n（PMA800）=3.0:3.0:1.0。在掺量0.4%,水灰比W/C=0.29时,初始水泥净浆流动度为235mm,60min后水泥净浆流动度为204mm。（3）醚类聚羧酸超塑化剂（PC—3）的最佳反应单体配比:n（SAS）:n（AA（MA））:n（P01500）=1.0:4.0:1.0。在掺量0.4%,水灰比W/C=0.29时,初始水泥净浆流动度为265mm,60min后水泥净浆流动度为236mm;掺量为0.3%时,混凝土减水率达到20.7%,28d抗压强度比为151%。3.研究了不同大分子单体和不同侧链长度对超塑化剂性能的影响,并对特性粘度、表面张力、ζ电位及超塑化剂在水泥—水体系中的分散情况等进行研究,用红外光谱对结构进行了表征。研究发现,大分子单体对聚羧酸超塑化剂分散性能的影响强弱顺序为:醚、顺酯、丙酯;当顺酯类大分子单体侧链长度n=18,丙酯、醚类大分子单体侧链长度均为n=35时,所合成的聚羧酸超塑化剂分散性能优异;丙酯类聚羧酸超塑化剂的特性粘度在0.135～0.145dL·g-1之间、顺酯类聚羧酸超塑化剂在0.12～0.13dL·g-1之间、醚类聚羧酸超塑化剂在0.13～0.14 dL·g-1之间对水泥的分散作用较好;各聚羧酸超塑化剂掺入到水泥/水体系中时（掺量均为0.4%）,水泥颗粒平均粒径分别为:醚类0.08μm、顺酯类0.16μm、丙酯类0.24μm。