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《新型木质素磺酸盐系减水剂的制备与性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、新型木质素磺酸盐系减水剂的制备与性能研究摘要：木质素磺酸盐是亚硫酸盐制浆工艺的副产物,它也是一种常见的减水剂,通过对其进行化学改性,可以提高减水率。采用水溶液聚合法,将自制的酯化大单体聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(MPA)与丙烯酸(AA)、甲基丙烯磺酸钠(MAS)和木质素（LS）共聚合成新型木质素磺酸盐系减水剂,探讨了AA与MPA的质量比、MAS与MPA的质量比、引发剂用量(相对于所有单体质量和的百分比)、聚合温度和反应时间对所合成新型木质素磺酸盐系减水剂性能的影响。通过净浆流动度测试，来检验所合成减水剂的减水性能。结果表明:采用最佳工艺参数制备的新型木质素磺酸盐系减水剂在掺量仅为0.20%
2、(质量分数)时具有良好的分散性和保塑性.分析表明,改性后木质素磺盐分子结构中空间位阻小的基团含量减少,空间位阻大的基团含量增加,有效减少了水泥颗粒团聚现象的发生,减水率提高。关键词：木质素磺酸盐；减水剂；改性；净浆流动度1绪论1.1减水剂概述减水剂(又名塑化剂)是一种重要的混凝土外加剂，是新型建筑材料支柱产业的重要产品之一。自20世纪80年代起，国外就开始着手研发聚羧酸系减水剂。它以石油化工产品为原料，因具有极高的减水率、极好的坍落度保持性和优异的增强效应，逐渐受到混凝土工程界的青睐。1.1.1木质素磺酸盐系减水剂木质素磺酸系减水剂主要是木质素磺酸钙减水剂(以下简称木钙减水剂)，是一种在混
3、凝土中普遍采用的外加剂,其主要成分木质素磺酸钙,系由造纸厂的亚硫酸纸浆废液,经脱糖、聚合、浓缩而得的淡黄色粉末,易溶于水,无毒不燃。试验研究表明,木钙减水剂有三种使用情况：①21与不掺外加剂的混凝土保持相同的坍落度时,减少用水量从而提高强度;②保持相同的用水量和强度时,改善混凝土的和易性,提高流动性;③保持相同的强度时,减少单位水泥用量和用水量。也就是说:在保持坍落度不变的情况下,使混凝土单位用水量减少5%～20%;在保持用水量不变的情况下,可增大坍落度6～8㎝;在保持混凝土强度和坍落度不变的情况下,可节约水泥用量5%～20%。木钙减水剂的常规掺量仅为水泥用量0.20%～0.30%,最佳掺
4、量0.25%。木钙减水剂具备三种作用,即分散作用、引气作用和初期的水化抑制作用。它在低掺量(0.25%)时具有较好的减水作用,但当掺量大时会产生引气过多和过于缓凝,特别是在超计量掺用时混凝土长期不凝结硬化,造成工程事故[10]。木质素磺酸系减水剂的使用注意事项(1)加强混凝土拌和物用水量的控制。木质素磺酸系减水剂改善混凝土性能、节约水泥用量的主要手段就是减少拌和物用水量,使用时必须按规定减水率扣除拌和用水。(2)经试验木质素磺酸系减水剂目前可普遍用于普通和矿渣硅酸盐水泥的混凝土中,其他品种的水泥及蒸汽养护的混凝土构件,应通过试验确定。(3)在施工现场,应随时检验木质素磺酸系减水剂溶液的比重
5、,如有沉淀现象,应搅拌均匀后方可使用,并且计量应准确,严格按混凝土配合比要求执行。1.1.2聚羧酸系减水剂的特性 聚羧酸系高性能减水剂是一种性能独特、无污染的新型高效减水剂，是配制高性能混凝土的理想外加剂。聚羧酸系减水剂的分子通式见下图1.1。聚羧酸系减水剂的分子结构图1.121与其他高效减水剂相比，聚羧酸系减水剂的分子结构主要有以下几个突出的特点:（1）分子结构呈梳形，主链上带有较多的活性基团，并且极性较强，这些基团有磺酸基团(一S03H)、羧酸基团(一C00H)、羟基基团(一OH)和聚氧烷基烯基团(一(CH2CH20)一R)等。各基团对水泥浆体的作用是不相同的，如磺酸基的分散性好;羧酸
6、基除有较好的分散性外，还有缓凝效果;经基不仅具有缓凝作用，还能起到浸透润湿的作用;聚氧烷基类基团具有保持流动性的作用。(2)侧链带有亲水性的活性基团，并且链较长，其吸附形态主要为梳形柔性吸附，可形成网状结构，具有较高的立体位阻效应，再加上狡基产生的静电排斥作用，可表现出较大的立体斥力效应。(3)分子结构自由度相当大，外加剂合成时可控制的参数多、高性能化的潜力大。通过控制主链的聚合度、侧链(长度、类型)、官能团(种类、数量及位置)、分子量大小及分布等参数可对其进行分子结构设计，研制生产出能更好地解决混凝土减水增强、引气、缓凝、保水等问题的外加剂产品。由于上述独特的结构，聚竣酸系减水剂表现出一
7、系列非常优异的性能，特别是掺量低、分散性高，其减水率高达30%以上，采用很小的掺量(0.2%一0.5%)21就可以赋予混凝土较高的流动性。总体来说，聚狡酸系减水剂与其他种类的高效减水剂相比，在性能和生产方面具有以下优点:1)掺量小减水效果好。’2)坍落度保持性好。掺加一般的聚竣酸系减水剂，混凝土坍落度可保持2h甚至更长时间基本不损失。3)对水泥凝结时间影响较小以萘系、密胺系减水剂为主复配而成的泵送剂一般复合有缓凝剂，而采
