干混砂浆用聚羧酸高性能减水剂的制备

摘要

随着建筑行业的进步，粉体砂浆添加剂的使用大大提高了其使用性能和施工性能，而聚羧酸高性能减水剂粉末是砂浆添加剂中不可缺少的组成成分。随着我国对于建筑工程质量要求和环保要求的越来越高，以及建筑功能要求的多样化，在许多项目工程应用中，对砂浆性能提出了更高的要求，而目前我国优质的干混砂浆外加剂主要是靠国外进口，中国制造的优质干混砂浆外加剂屈指可数，因此研制干混砂浆用外加剂，尤其是粉体聚羧酸高性能减水剂成为必然。 利用聚羧酸高性能减水剂分子设计的灵活性，采用溶液型自由基聚合的方法，使用维生素C-过硫酸铵氧化还原体系，选用异戊烯醇聚氧乙烯醚、丙烯酸（AA）、甲基丙烯酸（MAA）作为聚合单体，巯基丙酸（MPA）作为链转移剂，制备了一系列分散性能良好的减水型聚羧酸高性能减水剂。选用酸醚比、MAA替代率、引发剂掺量、链转移剂掺量4因素，设计L9（34）正交试验，由灌浆料初始流动性和30min流动度以及流动度损失率分析各个因素的影响大小,确定最优的配比和工艺，确定高减水型聚羧酸高性能减水剂PC-S最优配方为：5.5∶1的酸醚比，20%的MAA替代率，0.4%的引发剂掺量，1.4%的链转移剂掺量，滴加2.5h，保温1h。 采用离心喷雾干燥制粉法，通过单因素试验，分析进风口温度、母液浓度、隔离剂用量对喷雾干燥制得的聚羧酸减水剂粉末的效果影响，从而确定最佳的喷雾干燥工艺参数范围：120℃的干燥室进口风，40%的母液浓度，1.5%的5μmSiO2和1.5%的5μmCaCO3复配来做隔离剂，制备得到性能优秀的PC1701。 通过对比聚羧酸高性能减水剂粉末PC1701在不同水泥和多种干混砂浆中的应用，确定它的实用价值，对聚羧酸高性能减水剂粉末粉末进行性能评价。结果表明，PC1701对不同品种的水泥适应性佳，与市售的聚羧酸高性能减水剂粉末相比，其初始流动度以及流动度损失率都有比较明显的优势，同时在在水泥基灌浆料、早强型支座灌浆料、预应力孔道压浆料的应用中性能优秀。

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摘 要

Abstract

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第一章 绪论

1.1引言

1.2干混砂浆在国内外的发展状况

1.2.1干混砂浆在国外的发展状况

1.2.2干混砂浆在国内的发展状况

1.3高性能聚羧酸高性能减水剂在国内外的发展状况

1.3.1高性能聚羧酸高性能减水剂在国外的发展状况

1.3.2高性能聚羧酸高性能减水剂在国内的发展状况

1.4聚羧酸高性能减水剂减水作用机理

1.5 本论文的研究内容与意义

1.5.1 主要研究内容

1.5.2 研究意义

1.5.3研究的创新点

第二章 试验原材料、仪器与方法

2.1试验原材料

2.1.1合成用原材料

2.1.2性能检测用原材料

2.2 试验设备与仪器

2.3试验方法

2.3.1减水剂的合成方法

2.3.2水泥净浆流动度的测定方法

2.3.3混凝土性能测试方法

第三章 聚羧酸高性能减水剂的合成

3.1 聚羧酸高性能减水剂的合成与性能特点

3.1.1 聚羧酸高性能减水剂的合成机理

3.1.2 聚羧酸高性能减水剂的性能特点

3.2 单因素分析

3.2.1 酸醚比对聚羧酸高性能减水剂性能影响

3.3.2MAA替代率对减水剂性能影响

3.3.3引发剂对聚羧酸高性能减水剂性能影响

3.3.4 链转移剂对聚羧酸高性能减水剂性能影响

3.4 正交试验

3.5 灌浆料适应性试验

3.6 本章小结

第四章 粉体聚羧酸高性能减水剂制备的工艺研究

4.1喷雾干燥设备及工艺

4.2喷雾干燥工艺的参数确定

4.2.1进风口温度对干燥效果的影响

4.2.2母液浓度对干燥效果的影响

4.2.3隔离剂用量对干燥效果的影响

4.4本章小结

第五章 粉体聚羧酸高性能减水剂粉末在干混砂浆中的应用

5.1 PC1701在水泥基灌浆料中的应用

5.1.1 PC1701对不同品种水泥基灌浆料流动度的影响

5.1.2 PC1701对水泥灌浆料流动度的影响

5.1.3 PC1701对水泥灌浆料其他性能指标的影响

5.2 PC1701在超早强支座灌浆料中的应用

5.3 PC1701在预应力孔道压浆料中的应用

5.3.1 PC1701对压浆料流动度以及凝结时间的影响

5.3.2 PC1701对压浆料强度影响

5.3.3 PC1701对压浆料自由膨胀率以及充盈度的影响

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致 谢

攻读硕士学位期间论文发表及科研情况