缓释型聚羧酸减水剂的研究与制备

论文摘要

随着建筑行业的发展,工程应用中对减水剂的要求逐步提高,满足不同施工要求及应用特性的聚羧酸减水剂相继研发。缓释型聚羧酸高效减水剂具有缓慢释放其分散作用的特性,可以达到使混凝土的流动性逐渐增大的效果,既能防止新拌混凝土的泌水,又能确保混凝土施工时具有良好的工作性能,并且可以避免高温运输造成的混凝土坍落度损失过快现象,保证了混凝土的工作性能、力学性能和良好的耐久性能,是符合特殊施工要求的新型聚羧酸减水剂。本课题首先研究制备了一系列分散及保持性能良好的普通聚羧酸减水剂作为基础体系,并通过对羧酸根离子保护与释放机理的研究及实验,在此体系的基础上确定以羧酸二甲酯为主要缓释组分,进而对该缓释体系进行优化,最终得到性能优良的缓释型聚羧酸高效减水剂。采用红外光谱、总有机碳吸附及激光多角度散射等检测方法对缓释型聚羧酸高效减水剂分子进行相应的结构性能表征,明确了缓释型聚羧酸高效减水剂的吸附进程并对反应配比及反应条件对目标减水剂的分子量和分子量分布的影响进行了分析。通过对不同水泥相容性、减水剂的饱和掺量、混凝土坍落度保持和力学性能实验,明确了目标缓释型聚羧酸高效减水剂的掺量、工作性能和强度。证明实验制备的缓释型聚羧酸高效减水剂在应用中具有良好的缓释效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外发展状况
• 1.2.1 聚羧酸系减水剂的发展
• 1.2.2 聚羧酸高效减水剂在应用过程中存在的问题
• 1.2.3 聚羧酸系减水剂的系列化发展趋势
• 1.2.4 聚羧酸高效减水剂的吸附机理研究
• 1.2.5 聚羧酸高效减水剂与水泥颗粒的相互作用
• 1.2.6 聚羧酸减水剂对水泥水化的影响
• 1.3 本课题的创新点及重点
• 1.4 本课题的研究意义
• 第2章 原材料与实验方法
• 2.1 实验原料
• 2.1.1 合成用原材料
• 2.1.2 性能检测原材料
• 2.2 微观测试方法
• 2.2.1 红外光谱分析
• 2.2.2 分子量的测定方法
• 2.2.3 Zeta 电位测定方法
• 2.2.4 吸附量的测定方法
• 2.2.5 水泥水化热的测定方法
• 第3章 缓释型聚羧酸高效减水剂合成工艺研究
• 3.1 基础体系选择的理论依据
• 3.1.1 单体聚合活性的影响因素
• 3.1.2 反应各单体活性的比较
• 3.2 单体配比和工艺参数对减水剂性能的影响
• 3.2.1 丙烯酸量的影响
• 3.2.2 SMAS 量的影响
• 3.2.3 不同加料方式的影响
• 3.2.4 丙烯基羧酸代替丙烯酸
• 3.2.5 甲基丙烯酸代替丙烯酸
• 3.3 缓释型聚羧酸减水剂的研究与制备
• 3.3.1 缓释方法的选择
• 3.3.2 交联型聚羧酸高效减水剂的研究与制备
• 3.3.3 分子内反应型聚羧酸减水剂的研究与制备
• 3.4 丙烯基羧酸二甲酯缓释型聚羧酸减水剂的制备
• 3.4.1 丙烯基羧酸二甲酯均匀设计实验
• 3.4.2 不同水泥适应性净浆结果
• 3.5 本章小结
• 第4章 缓释型聚羧酸减水剂分子结构表征及作用机理探讨
• 4.1 红外光谱分析
• 4.2 分子量及其分布的测定
• 4.3 Zeta 电位的测定
• 4.4 吸附量的测定
• 4.5 水泥水化热的测定
• 4.6 本章小结
• 第5章 缓释型聚羧酸减水剂应用性能研究
• 5.1 混凝土实验结果
• 5.2 饱和掺量对水泥净浆流动性的影响
• 5.3 砂浆减水率测定
• 5.4 凝结时间的测定
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢