188体育登陆 News

地    址: 湖南省湘潭市高新区双马街道双马五号路8号东方金谷产业城一期C14栋1109
网    址: www.stationcn.com
销售热线: 0731-58268889
13357328718
售后热线: 17726122673
邮    箱: 465515795@qq.com

您现在的位置:首页 > 188体育游戏平台 188体育登陆

工程档案:新型高保坍聚羧酸母液的合成及其性能研究

时间:2022-07-04 19:49:23 作者:188体育登陆 来源:188体育游戏平台

  通过改变酯醚比和功能单体用量获得了三种聚羧酸保坍母液,研究加入三种母液后的水泥净浆流动度、混凝土扩展度和混凝土抗压强度。试验结果表明,酯醚比 4:1、功能单体用量 0.6% 时合成的 PCE-2 样品净浆初始流动度得到明显改善,且经时流动度损失较小,混凝土初始工作性能和保坍能力较强,混凝土各龄期强度发展良好,获得了良好的应用性能,具备投产潜能。

  聚羧酸减水剂作为新一代的高性能减水剂,具有高减水率、低掺量,以及分子结构可调控、混凝土耐久性好等优点,已成为现代混凝土尤其是高性能混凝土的普遍组分 [1] 。典型的聚羧酸减水剂分子是以聚丙烯酸为主链,接枝有不同长度聚氧乙烯(PEO)侧链的梳状分子结构,通过静电作用吸附到水泥浆体中的水泥颗粒表面,在水泥颗粒间引入静电斥力和空间位阻作用,从而实现水泥颗粒的良好分散 [2] 。由于当前混凝土运输距离和时间的延长以及原材料来源的复杂化,长时间的混凝土保坍性能成为亟待解决的技术难点 [3] 。因此如何在高温环境下保持混凝土的长时间保坍以及抵抗劣质砂石材料带来的混凝土坍损快等问题,是外加剂技术发展的重要方向 [4] 。

  项目通过酯醚比设计和功能单体选择,制备出不同的聚羧酸保坍母液样品,通过水泥和混凝土性能试验调整,达到长时间保坍的效果,对进一步工业化生产和提高商品混凝土企业生产效率有指导意义。

  聚醚单体(TPEG),分子质量 2400,工业级;功能单体,工业级;丙烯酸(AA),主含量 99%,工业级;丙烯酸羟乙酯(HEA),主含量 93%,工业级;双氧水,主含量 27.5%,工业级;吊白块,工业级;巯基乙醇(MCH),工业级;氢氧化钠,48%,工业级;葡萄糖酸钠,工业级。

  (1)水泥:采用台泥 P·O42.5R 普通硅酸盐水泥,其性能指标见表 1,水泥各项指标符合 GB 175—2007 《通用硅酸盐水泥》标准要求。

  (4)石子:小石子粒径为 5~10mm 的碎石,大石子粒径为 10~25mm 的碎石。

  (5)水:自来水,符合 JGJ 63—2006《混凝土用水标准》中规定的拌合用水要求。

  (6)聚羧酸减水剂:重庆建研科之杰新材料有限公司自产保坍母液 PCE-1(原工艺)、PCE-2 和 PCE-3(改进工艺)、市售某厂家保坍母液 PCE-4,固含量均为 40%。

  往装有加热装置、温控装置、冷凝回流装置和搅拌器的四口瓶中加入计量好的水及 TPEG 和功能单体,加热搅拌至大单体全部溶解,待升温至 45℃ 后分别滴加双氧水的水溶液、吊白块和巯基乙醇的水溶液、AA 和 HEA 的水溶液,控制在 3h 内滴完,再恒温 1h,加入 30% 氢氧化钠调节 pH 值至 6.0~7.0,即得到了聚羧酸减水剂,通过调整酯醚比 n(HEA)∶n(TPEG) 合成了 3 组不同的聚羧酸减水剂。

  (1)水泥净浆流动度测定按照 GB/T 8077—2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》中的标准方法进行。

  (2)混凝土拌合性能按照 GB/T 50080—2016《普通混凝土拌合物性能试验方法》进行测试。

  (3)混凝土的抗压强度按照 GB/T 50081—2019《普通混凝土力学性能试验方法》进行测试。

  注:净浆、混凝土试验外加剂配方:保坍母液 : 减水母液 = 1:1,配制外加剂含固量 40%,其中减水母液为我司自主生产,型号为 JS-1,净浆、混凝土试验掺量为胶凝材料用量的 0.5%。

  保坍母液合成过程中酯醚比、功能单体用量变化对减水剂的分散性有很大影响,合成三种保坍母液及市售产品进行净浆试验,净浆试验配合比:C=300,W= 87,AD:0.5%,W/C=0.29,测试 0h、1h、2h、3h 净浆流动度,试验结果见表 5、图 1。

  酯醚比由 3:1、4:1、5:1 变化,同时改变功能单体用量变化,即对应合成样品 PCE-1、PCE-2、PCE-3,通过净浆数据分析,初始净浆扩展度呈现下降趋势,特别是酯醚比 5:1,功能单体用量在 0.6% 时,初始扩展度为 190mm,小于 PCE-1、PCE-2 扩展度 10mm 以上。随着时间的推移,测试 1h、2h、3h 净浆扩展度,呈现先增长后下降趋势,其中酯醚比 3:1,未加入功能单体 PCE-1 样品 1h 增长最明显,由初始 204mm,增长到 230mm,3h 下降很明显,仅为 179mm;PCE-1、PCE-2 样品平稳增长,缓慢下降,流动度保持性较好;表现比较突出为酯醚比 4:1,功能单体加入量为 0.6% 合成的 PCE-2 样品,初始及损失过程中均表现出优异的净浆流动性能;市售样品 PCE-4 虽然初始及 1h 扩展度较优异,分别为 220mm、235mm,但是 2h、3h 净浆扩展度急剧下降,不能满足长时保坍要求。通过净浆流动度评价四种样品,PCE-2 样品效果最好,具有很好的外加剂分散剂保持性能。

  分析为选择合适的酯醚比,为长久持续缓慢释放提供基础,同时引入部分新型聚酯类功能单体做主链替换原有的S2、K2部分主链,改变主链结构,调整其侧链密度,而提高其保坍能力及适应性。

  通过对四种样品进行混凝土扩展度数据分析:PCE-1、PCE-2、PCE-4 混凝土初始扩展度相当,均在 600mm 左右,PCE-3 初始扩展度较小,为 560mm,说明酯醚比 5:1、功能单体 0.6% 用量下,合成保坍母液对混凝土分散性不佳,没有很好的减水作用。测试混凝土 1h、2h、3h 损失扩展度,PCE-1、PCE-2、PCE-3、PCE-4 样品 1h 扩展度均增大,且增长幅度相当,2h、3h 扩展度数据显示,PCE-1、PCE-4 出现扩展度急剧下降现象,最为明显为 PCE-4,3h 扩展度降低到 330mm,经时损失最大,这与净浆流动度数据规律一致,最为优异样品为 PCE-2,呈现出较好的混凝土分散性及流动度保持能力。说明酯醚比 4:1、功能单体用量 0.6% 为最佳工艺,此时合成保坍母液在混凝土中体现出最优异的性能,具备长时保坍能力。

  四种保坍母液混凝土试验成型,测试 3d、7d、28d 混凝土抗压强度,试验结果见表 7、图 3。

  由表7、图3混凝土抗压强度数据可以发现:3d、7d、28d强度最高者均为PCE-2样品;3d最低者为PCE-4样品;7d和 28d 强度最低者为PCE-1样品。通过强度数据分析,PCE-2样品力学性能最优,PCE-1力学性能最差,仍然判定PCE-2为最佳样品,酯醚比4:1、功能单体用量在0.6%为最佳工艺参数,合成出保坍母液为最优产品。

  PCE-2样品混凝土分散性较强、减水率较高、流动度较大,且流动度保持能力最高,成型振捣过程中,气泡更易随着浆体流动而排出,同时流动度浆体在混凝土体系中填充效果更好,使得混凝土易达到密实状态。新型聚酯类功能单体的引入改变主链结构,调整其侧链密度,改善了混凝土保坍及适应性能,促进水泥水化,激发强度发展。

  (1)合成三个样品 PCE-1、PCE-2、PCE-3 及市售样品 PCE-4 进行净浆试验,在酯醚比 4:1、功能单体用量在 0.6% 工艺基础上合成的 PCE-2 样品净浆初始流动度较大,且过程中平稳增长,缓慢下降,分散性最好,保持性能较佳。

  (2)四个样品进行混凝土扩展度试验,数据对比确定最为优异样品为 PCE-2,呈现出较好的混凝土分散性及流动度保持能力。说明在酯醚比 4:1、功能单体用量在 0.6% 为最佳工艺,此时合成保坍母液在混凝土中体现出最优异的性能,具备长时保坍能力。

  (3)混凝土抗压强度数据显示:3d、7d、28d 强度最高者均为 PCE-2 样品,仍然判定 PCE-2 为最佳样品,酯醚比 4:1、功能单体用量在 0.6% 为最佳工艺参数,合成出保坍母液为最优产品。

  [1] 王子明.聚羧酸系高性能减水剂:制备、性能与应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.

  [2] 丁晓川.聚羧酸系高性能减水剂的合成及其性能研究[D].重庆:重庆大学,2007.

  [3] 缪昌文,冉千平,洪锦祥,等.聚羧酸系高性能减水剂的研究现状及发展趋势[J].中国材料进展,2009(11): 42-51+59.

  [4] 寇英鹭,赵冰,邱红,等.聚羧酸系高性能减水剂的作用机理与发展现状[J].辽宁科技大学学报,2009(03): 233-236.

  16.研究探索:草酸浆水对C30混凝土强度与耐久性影响研究返回搜狐,查看更多

188体育在线登录:
联系我们 | 188体育登陆 | 188体育游戏平台 | 188体育在线登录
XML地图公司地址:湖南省湘潭市高新区双马街道双马五号路8号东方金谷产业城一期C14栋1109 销售热线:0731-58268889 13357328718
售后热线:17726122673 传真:0731-58268889 188体育登陆
版权所有:©2015 Hunan Greenland Environmental Protection Technology CO.,Ltd All Rights Reserved. 湘ICP备16006105号-1|网站地图
  • 扫一扫,访问关注格林朗