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实验者必须记住减水剂·结构和性能之间的关系

文章出处:未知 人气:发表时间:2021-05-04

  中国对减水剂的研究始于20世纪90年代中后期,工业-based生产及其应用始于21世纪初。它的推广和应用过程正以意想不到的速度迅速发展,它是现代水泥混凝土的重要组成部分之一。与其他类型的减水剂,相比,减水剂因其用量小、减水率高、保塑性强、对环境友好而在工程得到广泛应用。特别是在减水剂,砂石料级配差、含泥量大、使用机制砂导致减水剂的适应性不理想,产品的应用波动较大。


  减水剂通常通过自由基共聚来合成,自由基共聚通常通过将丙烯酸类小单体溶液滴加到大单体中来进行,但是溶液中丙烯酸类小单体的浓度与大单体相比几乎可以忽略不计。考虑到单体浓度对聚合速率的影响,以不同的方式滴加丙烯酸单体溶液来改变丙烯酸小单体的浓度,从而改变体系中各单体的聚合速率来控制分子结构


  1.相对分子量对产品性能的影响


  作为分散剂,聚合物的相对分子量对其分散性有非常重要的影响。如果相对分子量太小,聚合物保持坍落度的能力不高;当相对分子质量过大时,不仅容易产生团聚现象,导致水泥净浆粘度变大,而且还会屏蔽起降低主链中水作用作用的羧基、磺酸基等功能基团,从而导致水泥净浆分散性降低。根据胡建华的实验,聚合物的减水率随着相对分子质量的增加先增大,达到一定值后减小。冈田


  进一步研究表明,聚氧乙烯乙烯,烯丙基单烷基醚与马来酸酐苯基乙烯共聚得到的分子量为20 000 ~ 80


  000,由乙二醇和丙烯酸以及聚合获得的共聚物如(甲基)丙烯酸和丙烯酸酯的相对分子量为25 000 ~ 70


  000减水剂的表现最好。当相对分子质量小于20000时,其分散效果差;当相对分子质量超过100 000时,将产生缩合作用,流动性将降低。


  减水剂的相对分子质量不仅影响其性能,还影响其分散性。相对分子质量分布由GPC确定,曲线最高峰的相对分子质量为Mp。认为为了获得高色散性能的减水剂,Mw-Mp 0和7000应该是最好的。如果(MW-MP)为7000,说明相对分子质量高的聚合物较多,水泥的分散性能降低,降低坍落度损失的能力也降低。相反,(Mw-Mp)0意味着相对分子量低的聚合物占大多数,混凝土的气泡含量会增加,产品的性能也会下降。


  2.支链PEO对产品性能的影响


  发现减水剂的PEO侧链对水泥粒子的色散和色散保持有重要影响。侧链的聚合度越小,水泥浆的流动性损失越快。随着侧链的增长,合成的聚氧乙烯高效减水剂增加了减水剂,的空间立体作用,因此更适合分散水泥粒子。流动保持性也增加,但是当PEO侧链太大时,分支之间可能发生缠结,在水泥粒子之间形成桥,这影响流动保持性。对乙二醇甲基丙烯酸酯接枝共聚物的高效减水剂性能进行了研究,认为不同长度的乙二醇可同时获得较高的流动性和流动性保持性能。乙二醇甲基丙烯酸酯接枝共聚物含有羧酸官能团、磺酸官能团和烷氧基官能团。含有长侧链聚的减水剂具有较高的立体排斥性、较短的分散时间、较好的分散性和流动性,但流动性保留性能较差。减水剂含短侧链聚-乙二醇分散时间长,流动保持性能好。发现主链较短、支链较长的减水剂的分散性能优于主链较长、支链较短的减水剂。研究了温度(10 ~ 30)对普通硅酸盐水泥与不同侧链长度和不同支化位置的减水剂混合时流动性的影响规律。结果表明,侧链长度越长,掺入该减水剂的水泥浆的分散性受温度的影响越小。因此,主链中具有适当长度的PEO侧链的接枝共聚物不仅可以获得所需的流动性,而且可以获得流动性保留。


  3.磺酸基含量对产品性能的影响


  根据减水剂-作用机理,磺酸基团在减水剂,结构起到与羧基团相同的作用,即吸附在水泥粒子表面,提供静电斥力使其分散。因此,磺酸基含量的增加有利于分散性的提高。以2-甲基-烯丙基磺酸酯、甲基丙烯酸和聚乙二醇单甲醚)为原料制备了一种减水剂。结果表明,随着减水剂,磺酸基含量的增加,水泥的分散性增加。在国内,王等人利用苯丙烯酸和端羟基聚氧乙烯醚,通过自由基溶液共聚、接枝、磺化反应,制备了一系列主链含羧基、磺酸基和聚氧乙烯醚侧链的高效,研究表明,随着磺化度的增加,即磺酸基含量的增加,对粒子的分散性能得到改善。


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  混凝土减水剂是最常用的外加剂人之一。早在20世纪40年代,被称为减水剂和减水剂,各种,的木质,的开发和研究工作就已经发展到了效果,20世纪60年代初,以萘减水剂,为代表的第二代高效减水剂,问世,80年代出现了以萘减水剂,为代表的第三代高性能减水剂,作为萘系等第二代减水剂,的理想替代品,高效减水剂的性能得到全面提升,在减水效果和技术性能上有质的飞跃


  减水剂和萘减水剂?的主要区别是什么减水机理不同。前者主要是空间排斥,后者主要是静电排斥。减水的效果不同。前者具有很强的“引气隔离”效应,除了空间排斥作用外,还减少了固液界面

面能效应;后者以静电斥力效应为主,几乎没有其他对减水有利的效应。通常前者掺量为0.05%~0.3%之间,减水率达25%~35%,最高可达40%;后者掺量为0.3%~1.5%,最佳掺量为0.5%~1.0%,减水率在15%~30%之间。


    和萘系减水剂一样,盐高效减水剂仍然存在对水泥的适应性问题。但相比于萘系减水剂,在使用不同品种水泥混凝土其它组分相同的情况下,萘系高效减水剂的最佳掺量相差甚远,最大可相差20~40%。而高效减水剂的最佳掺量确相差不大,由于盐减水剂率高,。母液减水率高达40%以上,而萘系减水率在15%~20%。在掺量上明显有很大优势。在合成和使用上比较环保,合成工艺简单。而萘系合成上即耗能又污染,生产工艺复杂。


    使用盐高效减水剂新拌混凝土工作性好,不粘底,更易于振捣密实;初凝时间较快更便于抹面成活;早期强度增长快,脱模强度高。盐高效减水剂对原材料质量波动,尤其是砂子含水率的波动适应性好,可以获得更稳定的混凝土制品。


    从经济角度分析,通过选择适应性好的水泥,可以做到混凝土单方成本基本不增加,甚至略有降低。如果考虑节约蒸汽养护费等因素,使用盐高效减水剂可以取得较好的经济效益。一般情况下,使用盐高效减水剂单方混凝土可以节约水泥30kg左右,混凝土28天强度提高5~10Mpa。


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    减水剂是当前应用较多的一种混凝土添加剂,其颜色浅,无气味,减水率高,能够有效提高混凝土的使用性能,是一种环保高效的混凝土减水剂。混凝土中加入减水剂后混凝土更为均匀密实,改善一系列物理化学性能,如抗渗性、抗冻性、抗侵


    蚀性等,提高了混凝土的耐久性。但是,即便如此,在使用减水剂时也必须要掌握一些常识,以便于更好地发挥减水剂的作用。


    一般来说,减水剂的性能对水泥的细度、砂石的含泥量以及砂的细度都比较敏感,一般来说水泥越细、砂土含泥量也就越高,砂就越细,那么减水剂的使用性能就越差,所以要对以上原料的指标进行严格把控。一般来说,产量相对较低,如果到达工地的混凝土坍落度偏小,需在工地上添加减水剂时,一般按整车添加每次不超过5kg,并且每方添加量不得超过2kg为标准。


    除此之外,在使用减水剂时一旦接触到了人的身体或者眼睛,都要尽快使用清水进行清洗,如果出现了过敏等不良反应,更是要及时去医院进行救治,保证减水剂的使用安全。


    减水剂的应用注意事项:


    1、在储存时要避免减水剂与铁质材料接触。因为减水剂产品呈现酸性,一旦与铁接触,很可能会发生反应。


    2、在配制的过程中要对减水剂的用量和用水量严格把控,避免出现离析、泌水、板结、含气量增加等不良现象。


    3、二次添加减水剂也必须要经过严格实验,在操作的过程中必须要经过实验,严禁盲目添加。


    4、要加强减水剂的前期养护,防止出现开裂等现象。


    5、为了减水剂的引气效果导致混凝土表面出现过多的气隙或者晶穴,在保证工作性能的前提下,尽量减小高效减水剂掺量。


    总之,为了保证减水剂的高效性能,以上应用注意事项必须要了解。


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