减缩型聚羧酸系减水剂的合成及性能研究.pdf

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1、第32卷第12期长江科学院院报V01．32NO．122015年12月JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstituteDec．20l5doi：10．11988／ckyyb．20150601减缩型聚羧酸系减水剂的合成及性能研究方绪顺，徐小平，陈国新，祝烨然，黄国泓h(1．南京水利科学研究院，南京210029；2．南京瑞迪高新技术有限公司，南京210024；3．南京市水利规划设计院有限责任公司，南京210022)摘要：为了减少{昆凝土因收缩开裂引起的混凝土结构耐久性问题，研制了一种减水率高、水泥适应性好的减缩型聚羧酸系减水剂。首先

2、使用丙烯酸、新戊二醇和携水剂，在阻聚剂和催化剂作用下制备了一种酯类功能单体；然后将酯类功能单体与异戊烯醇聚氧乙烯醚、丙烯酸及一缩二丙二醇等单体，在氧化一还原复合引发剂和链转移剂作用下进行共聚，合成了减缩型聚羧酸系减水剂TX一938。合成样品的性能试验结果表明：TX一938在分散性能及保持能力上与标准型聚羧酸系减水剂TX一50H基本相同，且具有较好的水泥适应性；TX一938在掺量为2．5％时可以将溶液表面张力从72．3mN／m降低至31．6mN／rn；掺2种聚羧酸系减水剂的水泥胶砂试件的28d干燥收缩率分别较空白样降低了10．5％和29．1％，TX一938更能显著降低水泥胶

3、砂的干燥收缩；掺2种聚羧系减水剂的混凝土初凝后72h收缩率分别为452×10和399×10～，掺TX一938的混凝土收缩率为掺TX一50H的88％，混凝上28d掺TX一938收缩率仅为空白样的35．6％，比掺TX一50H降低1／2倍还多；TX一938的减水率达到29．4％，混凝土不同龄期强度也没有负面影响。关键词：减缩型；聚羧酸系；减水剂；合成；混凝土强度；混凝土收缩率中图分类号：TU528．042文献标志码：A文章编号：1001—5485(2015)12—0134—05问题。。。因此，开发使用方便、减水率高、水泥适应性好1研究背景的减缩型聚羧酸系减水剂，对改善混凝土体积

4、稳定混凝土因收缩而引起的裂缝，会影响建筑物外性、提高混凝土结构的耐久性具有重要意义，也是近观、降低混凝土寿命，甚至会引起混凝土结构安全问年来的研究热点J。国内外对于减缩型聚羧酸系题⋯。减水剂已成为混凝土中不可或缺的组分，但减水剂的合成及性能也已有一些研究，但仍存在掺通常掺加减水剂会增大混凝土干燥收缩或自收缩，量较高、减水率不高或所引入的减缩基团对减水率特别是随着高性能和高强以及流态混凝土的大量应有负面影响等问题¨]，还有的并未说明减水剂用，致使混凝土收缩问题日益突出。其中，聚羧是合成或是复配而成，且未见其在混凝土中的实际酸系减水剂由于具有减水率高、保坍性好、分子结构应用效

5、果¨。可设计及绿色环保等优点，已成为混凝土减水剂的本文选择甲基烯丙醇聚氧乙烯醚作为主要原材主流发展方向J。而普通聚羧酸系减水剂虽能改料，并引入酯基、小分子醇等不同改性基团，合成1，善混凝土收缩问题，但仍不能有效解决混凝土的开本身具有减缩作用的减缩型聚羧酸系减水剂，并研裂问题。究了其性能。减缩剂是一种通过降低水泥石孔溶液表面张力而减小水泥基材料收缩的外加剂，能降低混凝土由2试验研究于失水或自干燥导致的收缩，是抑制高性能混凝土收缩的重要手段之一。利用减水剂和减缩剂复2．1减缩型聚羧酸系减水剂的合成掺来降低因收缩引起的混凝土耐久性劣化时，既带2．1．1合成原材料来使用的不便，还

6、可能存在两者的相容性问题，从而甲基烯丙醇聚氧乙烯醚HM一004，工业级，浙导致减缩剂掺量较高、影响减水剂的减水率等各种江皇马化工；丙烯酸，工业级，江苏裕廊；3一巯基阿收稿日期：2015—07—16；修回日期：2015—10—08基金项目：水利部科技推广计划项目(TG1424)作者简介：方绪顺(1972一)，男，安徽青阳人，高级工程师，硕士，主要从事筑坝技术研究，(电话)025—85829566(电子信箱)xst)ang@nhzi．cn第12期方绪顺等减缩型聚羧酸系减水剂的合成及性能研究135酸，工业级，南京德泽化工；抗坏血酸，工业级，石药吊环法测定不同浓度减水剂水溶液的表

7、面张力。集团；新戊二醇、对氨基苯磺酸、对羟基苯甲醚和一2．2．4GPC分析缩二丙二醇均为化学纯；甲苯、液碱和双氧水均为工利用美国Waters1515凝胶渗透色谱仪测定聚业级。羧酸系减水剂的重均分子量数均分子量及2．1．2合成工艺多分散指数PDI。色谱柱由TM250和TM500两根(1)酯类功能单体的制备：在装有搅拌器、温度串联，柱温为30oC；流动相为0．1mol／L的硝酸钠计、分水器和氮气管的四口瓶中加入丙烯酸、新戊二溶液，流速为1．0mL／min，使用的标准物为聚丙烯醇和甲苯，边通入氮气边搅拌0．5h，然后加入对氨酸钠；检