将各反应物配制成20%浓度的水溶液,在装有温度计、搅拌器、回流冷凝装置及滴加装置的三颈烧瓶中依次加人甲基丙烯
磺酸钠(MA)S、丙烯酸(AA)、聚合度为9或23或35的便宜聚氧乙烯基烯丙醋大单体(PA)、过硫酸钱等的水溶液,在70~75℃下进行反应约4h,得到黄色或棕红色的聚梭酸减水剂水溶液,冷却至室温后用浓度为20%的NaOH水溶液调节pH值至7一8。JHg和JH23聚梭酸减水剂合成配方为MAS:AA:PA=l.5:5.0:l.25,JH35聚梭酸减水剂合成配方为:MAS:AA:PA=1.0:5.0:1.0,引发剂过硫酸铰用量为单体总质量的15%。
3聚梭酸减水剂性能
3.1减水剂在水泥净浆中的性能
3.1.1减水剂对水泥净浆初始流动度及流动度经时损失的影响
减水剂对水泥颗粒的分散作用与其分子布局及形态有关,水泥净浆的流动度经时损失主要与水泥粒子表面减水剂分子吸附层的立体斥力有关。对于该聚梭酸减水剂,水泥净浆分散性保持的机理还在于减水剂分子中聚醚侧链以醋键的形式与主链连接,在碱性环境中发生分解,迟缓释放梭基,二次补充作用于水泥粒子间的静电斥力,使水泥净浆流动度的损失得到有效控制。
JHg、JH23、JH35聚梭酸减水剂的侧链长度不同,空间位阻效应不同,对水泥净浆分散性及分散保持性也就不同。图l为JHg、JH23、JH35聚梭酸减水剂在不同掺量时对水泥净浆初始流动度的影响。由该图可知,不同侧链长度的聚梭酸减水剂在各掺量下对水泥净浆初始流动度影响相差不大。
图2为JHg、JH23、JH35聚梭酸减水剂对水泥净浆流动度经时损失的影响,减水剂掺量为水泥质量的.05%。由该图可知,JH23、JH35聚梭酸减水剂掺人水泥净浆中经时损失小,尤以JH23聚梭酸减水剂为佳,而JHg掺人水泥净浆中经时损失大。可见侧链较长的聚梭酸减水剂对水泥净浆的流动度保持有利,这是因为多梭酸系共聚物为梳形柔性吸附,其疏水基团吸附在水泥颗粒表面,聚醚侧链向外伸展,侧链较长的聚梭酸减水剂空间位阻比侧链较短的聚梭酸减水剂空间位阻大,同时因为聚梭酸减水剂中侧链以醋键的形式与主链连接,在碱性环境中发生迟缓分解而释放梭基,侧链较长的聚梭酸减水剂梭基释放时间相对较长,从而使流动度经时损失小,有利于流动度保持。
3.1.2减水剂对水泥净浆凝聚时间的影响
表1是JHg、JH23、JH35三种便宜聚梭酸减水剂掺量别离为水泥质量的.05%时,在不异稠度下所测得的水泥净浆凝聚时间从该表可知,便宜的三种聚梭酸减水剂对水泥净浆均有必然的缓凝效果,其原因是减水剂中醋基与CaZ十作用形成了络合离子,降低了水泥净浆中钙离子浓度,延迟了Ca(OH)2结晶,减缓了C一S一H凝胶的形成,从而延缓了水泥水化,使凝聚时间延长.
3.2减水剂在水泥砂浆中的性能
在水泥砂浆中别离掺人三种聚梭酸减水剂,掺量为水泥质量的0.8%,在不异砂浆扩展度(扩展度为180士5mm)的情况下,测得砂浆减水率和强度见表2。从表2可知,三种聚梭酸减水剂在砂浆中的减水率都较大,且三种减水剂的减水率相差不大。相对于基准砂浆,别离掺有三种减水剂的砂浆3d和28d强度均大幅度提高,尤以HJ23聚梭酸减水剂掺人后砂浆强度最高,其次为JH35聚梭酸减水剂。因此尽管不同长度侧链的聚梭酸减水剂在砂浆中减水率相差不大,但侧链的长短对砂浆强度有较大影响。
3.3减水剂在混凝土中的性能
在混凝土中别离掺人三种聚梭酸减水剂,掺量为水泥质量的0.8%,保持混凝土在同一坍落度下,测定减水剂在混凝土中的减水率及混凝土的抗压强度,成果如表3所示。由表3可知,三种减水剂均有较好的减水效果,对混凝土的强度提高也较大,尤以JH23聚梭酸减水剂在混凝土中减水率和混凝土强度为最高。
3.4JH23聚梭酸减水剂综合性能指标
表4为性能最优的JH23聚梭酸减水剂按GB8076一1997《混凝土外加剂》尺度进行的主要性能检测成果。从该表可知,JH23聚梭酸减水剂性能不仅符合缓凝高效减水剂一等品的要求,并且主要性能指标大大优于尺度要求。
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