混凝土用聚羧酸類降粘劑的合成范文

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摘要：高標(biāo)號混凝土的高粘度影響其在工程中的應(yīng)用，文章研究了不同分子量的馬來酸聚乙二醇（MAH-PEG），甲基丙烯酸甲酯（MMA）和丙烯酸（AA）合成降粘劑，并討論各單體作用原理。研究表明PEG分子量為1000，MMA：AA:MAH-PEG的摩爾比為0.4:2:1，引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑用量分別為MAH-PEG質(zhì)量的1.4%和1%時，合成降粘劑具有一定減水性能，其能顯著降低高標(biāo)號混凝土的粘度。

關(guān)鍵詞：高標(biāo)號混凝土；粘度；聚羧酸類降粘劑；流動性

0引言

隨著建筑行業(yè)的高速發(fā)展以及我國基礎(chǔ)建設(shè)的加大，土木工程規(guī)模不斷擴大，混凝土用量也不斷增加，對混凝土要求也日益提高[1]。如何降低混凝土粘度成為高強與超高強混凝土發(fā)展的關(guān)鍵問題。目前可采用的降粘方法主要是添加外加劑和調(diào)整摻合料來實現(xiàn)。其中一種是添加適量的引氣劑形成微小封閉球狀氣泡或者添加微珠顆粒，起到滾珠效應(yīng)來減少骨料顆粒之間的摩擦力，從而降低粘度，但作用有限，并且過多氣泡對強度有不利影響。摻合料主要是摻入粉煤灰改善工作性能，但對超高強混凝土降粘效果也十分有限[2~3]。目前通有機合成降粘研究仍然較少。本文通過利用聚羧酸減水劑可設(shè)計性，通過引進特殊官能團和控制主鏈和側(cè)鏈長度[4~5]，調(diào)節(jié)降粘劑在水泥顆粒表面水膜層厚度，并起到潤滑作用，從而起到降低混凝土粘度，旨在解決高標(biāo)號混凝土粘度大流速慢的問題。

1試驗

1.1試驗試劑聚乙二醇（Mr=600，Mr=1000,Mr=1500，Mr=2000，分別表示為PEG600，PEG1000，PEG1500，PEG2000）頤分析純，上海展云化工有限公司；馬來酸酐（MAH）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸（AA）、過硫酸銨（APS）、鏈轉(zhuǎn)移劑（具有還原性）、氫氧化鈉，均為分析純，國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

1.2馬來酸聚乙二醇酯（MAH-PEG）合成在四頸燒瓶中加入450gPEG，升溫到50益，開啟攪拌，按摩爾比PEG頤MAH=1頤1投入MAH，升溫70~80益，在不斷攪拌下反應(yīng)3~4h，得到黃色或紅色液體即為馬來酸聚乙二醇酯，根據(jù)聚乙二醇分子量不同分別標(biāo)記為MAH-PEG600，MAH-PEG1000，MAH-PEG1500，MAH-PEG2000。

1.3降粘劑的合成在四頸燒瓶中投入一定量水、MAH-PEG、鏈轉(zhuǎn)移劑、組成釜底液。一定量的水、AA、MMA組成液，一定量水和過硫酸銨組成B液，將釜底溫度升到60~70益，同時滴加A液和B液滴加，3h滴加完畢，滴加完畢后保溫老化1~2h，用NaOH溶液調(diào)節(jié)PH為7~8。即得到降粘劑。

1.4分析方法水泥凈漿流動度按GB/T8077-2012《混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗方法》中的方法進行測試，W/C=0.29，降粘劑摻量0.22%（折固摻量）。混凝土粘度用流空時間來評價，依照GB8076-2016的規(guī)定進行，其中混凝土配合比采用工程用C60配合比，混凝土各材料用量見表1，降粘劑占膠凝材料的0.03%。

2結(jié)果與討論

2.1MAH-PEG分子量對水泥凈漿流動度和混凝土粘度的影響在MAH-PEG用量不變情況下，控制MMAAA頤MAH-PEG摩爾比為0.2頤2頤1，過硫酸銨和鏈轉(zhuǎn)移劑分別占單體總質(zhì)量的1.2%和1%條件下。調(diào)整PEG分子量，考察PEG分子量對凈漿流動度和混凝土粘度的影響規(guī)律。

2.2甲基丙烯酸甲酯對水泥凈漿流動度和混凝土粘度的影響在MAH-PEG1000用量不變情況下，控制摩爾比AA：MAH-PEG1000=2頤1，過硫酸銨和鏈轉(zhuǎn)移劑分別占單體總質(zhì)量的1.2%和1%條件下。調(diào)整MMA用量，考察其對凈漿流動度和混凝土粘度的影響規(guī)律。

2.3AA對水泥凈漿流動度和混凝土粘度的影響在MAH-PEG1000用量不變情況下，控制摩爾比MMA頤MAH-PEG1000=0.4頤1，過硫酸銨和鏈轉(zhuǎn)移劑分別占單體總質(zhì)量的1.2%和1%條件下。調(diào)整AA與MAH-PEG比例用量，考察其對凈漿流動度和混凝土粘度的影響規(guī)律。

2.4過硫酸銨對水泥凈漿流動度和混凝土粘度的影響在MAH-PEG1000用量不變情況下，控制摩爾比MMA頤AA頤MAH-PEG1000=0.4頤2頤1，鏈轉(zhuǎn)移劑占MAH-PEG1000質(zhì)量的1%條件下。調(diào)整過硫酸銨用量，考察其對凈漿流動度和混凝土粘度的影響規(guī)律。

2.5鏈轉(zhuǎn)移劑對水泥凈漿流動度和混凝土粘度的影響在MAH-PEG1000用量不變情況下，控制摩爾比MMA頤AA頤MAH-PEG1000=0.4頤2頤1，（NH4）2S2O8用量為MAH-PEG1000質(zhì)量的1.4%時條件下。調(diào)整鏈轉(zhuǎn)移劑用量，考察其對凈漿流動度和混凝土粘度的影響規(guī)律。

3結(jié)論

本文研究了不同分子量的馬來酸聚乙二醇（MAH-PEG），甲基丙烯酸甲酯（MMA）和丙烯酸（AA）合成降粘劑的作用機理。研究表明：在PEG分子量為1000時合成MAH-PEG1000，控制MMA頤丙烯酸頤MAH-PEG100摩爾比為0.4頤2頤1，引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑分別占MAH-PEG1000質(zhì)量的1.4%和1%條件下，合成降粘劑具有一定減水性能，其能顯著降低高標(biāo)號混凝土的粘度。

作者：鄧妮；方世昌；顏義 單位：貴陽綠洲苑建材有限公司