新型混凝土高效減水劑應用性能研究

趙 妍

（國家建筑材料展貿中心，北京 100037）

1 試驗

1.1 主要原料

甲基丙烯酸，分析純；甲基丙烯酸聚乙二醇單甲酯；甲基丙烯磺酸鈉，過硫酸銨。

1.2 新型混凝土高效減水劑的合成試驗

在溫度控制到標準范圍之內時，通過恒壓滴液漏斗，能夠向四口圓底燒瓶逐漸的增加相應的試劑。當試劑在瓶內進行充分的混合之后，需要將總溶液的濃度控制在30%到35%，滴加試劑的時間要保持在1.5小時到2小時，在恒溫的條件下需要進行充分的反應。

1.3 結構表征與性能

合成之后的減水劑通過應用最先進的紅外光譜儀，能夠進行充分的分析和研究，將最終的測試樣保持在真空條件下進行干燥，取適當?shù)臉悠分竽軌蛑谱鞒杉t外光譜圖。

2 結果與討論

2.1 減水劑的紅外光譜圖

通過對紅外光譜圖進行分析和研究，確定了樣品在特定的峰值之間會有一定的變動，逐漸的會出現(xiàn)羥基伸縮振動峰、醚鍵吸收峰、羰基吸收峰、雙鍵的伸縮振動峰。

2.2 單體摩爾比對水泥凈漿流動度的影響

當聚羧酸的系數(shù)比較高時，高效減水劑的分子結構就會呈現(xiàn)出梳型，通過對分子進行整體的優(yōu)化和調整，能夠更好的配合整個減水劑的性能。羧基在一定程度上能夠有效的緩解整個結構的穩(wěn)定性，磺酸基會具有比較強的靜電斥力，主要就是表現(xiàn)在高分散性和比較高的減水率。

1）甲基丙烯酸（MAA）用量對水泥漿體流動度的影響

隨著整體的MAA用量不斷的增加，MAA能夠提供更多的羧酸基陰離子，這就使得水泥粒子極性的表面會具有比較強的吸附作用，整體結構的分散性也會變得更好，當MAA的用量增加到相應的范圍是，就能夠獲得比較好的分散效果。隨著MAA的用量越來越大，自身又比較容易進行聚集，這就使得減水劑的合成出現(xiàn)一定的難度，聚合物的粘度也會大幅度的增加，分散性會降低。

2）甲基丙烯磺酸鈉（MAS）用量對水泥漿體流動度的影響

當MAS的總體用量比較少的時候，減水劑分子當中的電荷密度也會比較低，水泥顆粒表面整體的吸附量也會逐漸變少，當水泥粒子整體的結構出現(xiàn)變化時，會導致靜電排斥力處于比較弱的狀態(tài)。隨著MAS的用量越來越多，減水劑分子當中的電荷密度也會逐漸的增大，水泥顆粒表面的吸附量也會變得越來越多，此時靜電排斥力的作用得到了明顯的增強，水泥的分散性也逐漸的變好。當MAS的用量達到一定的范圍之內時，整體水泥凈漿流動度會處于最大的狀態(tài)，如果繼續(xù)增加MAS的用量，那么凈漿流動度就會降低。MAS能夠提供極性比較高的陰離子磺酸基，還能夠充分的發(fā)揮鏈轉移劑的作用，確保減水劑的分散性保持在一定的范圍之內。

3）甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯（MPEGAA）用量對水泥漿體流動度的影響

當MPEGAA的用量逐漸增大時，側鏈聚氧乙烯的密度會比較高，此時空間位阻效應會比較大，整體的分散性也比較好，水泥漿體流動的密度也會隨之增大。隨著MPEGAA的用量達到了一定范圍之后，此時的水泥凈漿流動度是最大的，如果在這個節(jié)點當中繼續(xù)增加MPEGAA的用量，那么聚氧乙烯基側鏈就會產生比較大的空間位阻效應，整體結構在聚合的過程當中會存在一定的困難。

2.3 反應溫度對水泥漿體流動度的影響

當整體反應的溫度越來越高時，引發(fā)劑熱解速率就會變得越來越快，整體的效率也會得到大幅度的增加，反應的速度也會比較快，轉化率也會隨之增加，當溫度達到了一定的范圍之內時，水泥凈漿流動度會達到一個頂峰值。在整體反應的過程當中需要選擇一個最佳的溫度值，這樣能夠對整體的反應速度進行有效的控制，充分的發(fā)揮減水劑的性能。

2.4 引發(fā)劑的用量對水泥漿體流動度的影響

當引發(fā)劑的用量對水泥凈漿的流動造成比較深遠的影響時，需要仔細的對整體的內部結構進行優(yōu)化和調整。如果應用引發(fā)劑的總量比較少，那么減水劑分子量就會比較大，從而就會發(fā)生絮凝現(xiàn)象。當引發(fā)劑的用量逐漸增加時，各個基團單元能夠充分的進行聚集，此時減水劑分子量或逐漸降低，分散性能也會變得越來越強。如果持續(xù)的增加引發(fā)劑的用量，那么聚合物的粘度就會變小，此時減水劑的分子量也會逐漸減小，當分子量過小的時候，不能夠為聚羧酸減水劑提供充足的空間。通過選擇最佳的引發(fā)劑用量，能夠有效的控制減水劑的分子量，從而有效提高新型混凝土減水劑的性能。除了以上所涉及到的影響因素，還需要充分的考慮攪拌的速度、濃度、反應的總體時間、投料的速度。嚴格的把控好時間當中的每一個環(huán)節(jié)，有效提高新型混凝土減水劑整體的質量。經過大量的實驗，可以發(fā)現(xiàn)最佳的反應時間需要控制在2.5小時到3小時之內，除此之外，液體的濃度也需要控制在合理的范圍之內。