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緩釋型聚羧酸減水劑的研究與應(yīng)用
摘要:通過分子設(shè)計和組裝技術(shù),研究開發(fā)了緩釋型聚羧酸減水劑Pc-L100H;用不同的水泥對其進(jìn)行凈漿和混凝土試驗,結(jié)果表明PC—L100H具有在工作環(huán)境中緩慢釋放的特性以及優(yōu)異的保坍性能。
關(guān)鍵詞:分子設(shè)計和組裝緩釋聚羧酸減水劑
1. 引言
自從聚羧酸減水劑在國內(nèi)開始應(yīng)用以來,其發(fā)展十分迅速。特別是聚羧酸高效減水劑被指定為鐵路工程專用的混凝土外加劑,更是極大的促進(jìn)了聚羧酸高效減水劑的推廣與應(yīng)用。與傳統(tǒng)的減水劑相比,聚羧酸減水劑具有很多優(yōu)點,如減水率高,適應(yīng)性較好等。在實際工程應(yīng)用過程,目前已有的聚羧酸減水劑表現(xiàn)出一些問題,主要是隨著混凝土原材料品質(zhì)的波動,混凝土的工作性能會表現(xiàn)出明顯的起伏,其中在坍落度損失方面表現(xiàn)得尤為明顯。目前解決這類問題的方法主要是通過調(diào)整配合比,采用增加聚羧酸減水劑的用量或者使用緩凝劑緩凝,但是這些措施或是操作上很繁瑣,或是成本增加,或是容易導(dǎo)致事故。開發(fā)一種真正具有良好適應(yīng)性,其混凝土工作性能對混凝土原材料品質(zhì)波動不敏感的聚羧酸減水劑顯得非常迫切而又重要。
通過分子設(shè)計和組裝技術(shù),我們制備了一種具有緩釋功能的新型聚羧酸減水劑。其對混凝土原材料品質(zhì)的波動具有非常優(yōu)異的適應(yīng)性,可以很好的解決上述問題,這對聚羧酸減水劑的進(jìn)一步推廣應(yīng)用是非常有利的。
2、實驗部分
2.1實驗材料
甲氧基聚乙二醇(MPEGIO00)(進(jìn)口).,對苯二酚(市售化學(xué)純).,甲基丙烯酸(市售化學(xué)純),過硫酸銨(市售化學(xué)純),帶水劑,濃硫酸(市售化學(xué)純),分子量調(diào)節(jié)劑,組裝劑(自制),基準(zhǔn)水泥(拉法基),冀東水泥P.042.5,山東水泥P.042.5,琉璃河水泥P.o42.5,太行水泥P.o42.5,大連水泥P.o42.5,北京水泥P.o42.5, 中砂(M=2.4),碎石(5一20mm) 2.2實驗儀器
水浴槽,三口燒瓶,回流冷凝器,滴液漏斗,水銀溫度計,燒杯,機械攪拌器,鐵架臺,電子天平。
2.3實驗方法
2.3.1合成方法
將MPEG1O00,甲基丙烯酸,對苯二酚,濃硫酸以及帶水劑按照一定的比例依次加入到帶有機械攪拌,回流冷凝器和水銀溫度計的三口燒瓶中,攪拌下加熱回流,待分出的水達(dá)到理論量后,減壓將帶水劑和多余的甲基丙烯酸蒸出,所得到的剩余物即為MPEG1000甲基丙烯酸酯(大單體)。
將適量的大單體,甲級丙烯酸,分子量調(diào)節(jié)劑以及水配成混合溶液,將過硫酸銨配成適當(dāng)濃度的水溶液。將適量的水加入到三口燒瓶中,加熱到80℃,攪拌下同時滴加上述大單體混合溶液和過硫酸銨水溶液,滴加約4小時,滴加完畢,繼續(xù)反應(yīng)3O分鐘,降溫到60℃,加入適量的自制組裝劑,保持在此溫度下攪拌反應(yīng)6小時,冷卻,即得到緩釋型聚羧酸減水劑。
2.3.2凈漿試驗方法
根據(jù)GB8077-2000《混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗方法》,在水灰比為0.29時測定水泥凈漿的流動度。
2.3.3混凝土試驗方法
混凝土試驗采用基準(zhǔn)混凝土配合比,為水泥:砂子:石子=400:766:1030,調(diào)整各個樣品的摻量,測定混凝土初始和1h和2h的坍落度保留值。
3、結(jié)果與討論
按照2.3.2的試驗方法,分別用國內(nèi)某廠家普通型聚羧酸減水劑A,日本觸媒高保坍型聚羧酸減水劑H S—l和自制的緩釋型聚羧酸減水劑PC—L1OOH進(jìn)行凈漿流動度測試試驗,結(jié)果如表1。
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