【碩士】適用于硫鋁酸鹽水泥的減水劑的研制

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　　【碩士】適用于硫鋁酸鹽水泥的減水劑的研制　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：濟(jì)南大學(xué)　　學(xué)位年度：2009　　聚羧酸系高效減水劑(polycarboxylate-type superplasticizer，簡寫為PC)主要包括聚酯型和聚醚型兩類。由于PC具有高減水率、優(yōu)異的保坍性等優(yōu)點(diǎn)，已成為混凝土高效減水劑的研究熱點(diǎn)。然而由于水泥的種類不同，PC摻入某些水泥后，仍存在適應(yīng)性問題，如坍落度損失過快，閃凝等。硫鋁酸鹽水泥(sulpho—aluminate cement，簡寫為SAC)具有早強(qiáng)、高強(qiáng)、抗凍、抗?jié)B和耐蝕等突出特點(diǎn)，已應(yīng)用在冬季施工工程、快速施工工程、抗?jié)B防水工程等方面。與普通硅酸鹽水泥(ordinary portland cement，簡寫為OPC)以硅酸三鈣(3CaO•Si02，簡寫為C3S)為主要礦物組成不同，SAC是以無水硫鋁酸鈣 (3CaO•3A1203"CaS04，簡寫為C43季)為主要礦物組成的膠凝材料?！　? 由于C4A3S水化速率很快，與OPC相比，SAC具有凝結(jié)速度較快的特點(diǎn)，導(dǎo)致目前研制的大部分P在SAC中的適應(yīng)性不好，如存在泌水、保塑性較差，使得SAC的施工極其不便，這極大限制了SAC的應(yīng)用，而目前國內(nèi)外對適用于SAC的PC的研究報(bào)道較少。因此，本論文以馬來酸酐(maleic anhydride，MA)、烯丙基聚乙二醇(allyl polyethylene glycol，APEG)、甲基烯丙基磺酸鈉(sodiummethallyl sulphonate，SMAS)為單體，以過硫酸鉀(potassium persulfate，KPS)為引發(fā)劑，采用溶液聚合的方法，利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，合成了一種在SAC中適應(yīng)性較好的聚醚型PC(polycarboxy—ether superplasticizer，簡寫為PCE)。所選最優(yōu)合成條件為：APEG選取聚合度為56，三種單體投料摩爾比為n(MA)：n(APEG-56)：n(SMAS)=2．5：1．5：1．0，KPS用量占單體總量的9％(摩爾分?jǐn)?shù))，反應(yīng)溫度為75℃，反應(yīng)時(shí)間為4 h。以SAC的初始凈漿流動(dòng)度和凈漿流動(dòng)度保持性作為PCE與SAC適應(yīng)性的評價(jià)手段，主要研究了聚氧化乙烯(polyethylene oxide，PEO)側(cè)鏈長度和密度對PCE與SAC適應(yīng)性的影響，同時(shí)討論了PEO側(cè)鏈長度和密度對SAC水化的影響，并從表觀吸附量的角度解釋了PEO側(cè)鏈長度和密度影響PCE性能的原因?！　? 對優(yōu)選的PCE(PCE一56)與Sika公司的ViscoCrete 3390在引氣性、絕對分子量及其分布、與SAC適應(yīng)性、對SAC早期水化的影響、在SAC顆粒表面表觀吸附量、在SAC砂漿中分散性和保塑性及對SAC砂漿力學(xué)性能的影響等方面進(jìn)行了比較。結(jié)果表明：與ViscoCrete 3390相比，PCE．56的引氣性更低，絕對分子量、均方旋轉(zhuǎn)半徑更大，與SAC適應(yīng)性更好，對SAC早期水化緩凝作用更弱，在SAC顆粒表面表觀吸附量更小，對SAC砂漿分散性和保塑性更好，對SAC砂漿力學(xué)性能改善更有效。另外對PCE．56在SAC顆粒表面的吸附形態(tài)做了初步探討，認(rèn)為PCE．56可能以點(diǎn)吸附的形態(tài)吸附在SAC顆粒表面?！　?

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