【硕士】适用于硫铝酸盐水泥的减水剂的研制

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内容简介

　　【硕士】适用于硫铝酸盐水泥的减水剂的研制　　授予学位：硕士　　学位授予单位：济南大学　　学位年度：2009　　 聚羧酸系高效减水剂(polycarboxylate-type superplasticizer，简写为PC)主要包括聚酯型和聚醚型两类。由于PC具有高减水率、优异的保坍性等优点，已成为混凝土高效减水剂的研究热点。然而由于水泥的种类不同，PC掺入某些水泥后，仍存在适应性问题，如坍落度损失过快，闪凝等。硫铝酸盐水泥(sulpho—aluminate cement，简写为SAC)具有早强、高强、抗冻、抗渗和耐蚀等突出特点，已应用在冬季施工工程、快速施工工程、抗渗防水工程等方面。与普通硅酸盐水泥(ordinary portland cement，简写为OPC)以硅酸三钙(3CaO•Si02，简写为C3S)为主要矿物组成不同，SAC是以无水硫铝酸钙 (3CaO•3A1203"CaS04，简写为C43季)为主要矿物组成的胶凝材料。　　 由于C4A3S水化速率很快，与OPC相比，SAC具有凝结速度较快的特点，导致目前研制的大部分P在SAC中的适应性不好，如存在泌水、保塑性较差，使得SAC的施工极其不便，这极大限制了SAC的应用，而目前国内外对适用于SAC的PC的研究报道较少。因此，本论文以马来酸酐(maleic anhydride，MA)、烯丙基聚乙二醇(allyl polyethylene glycol，APEG)、甲基烯丙基磺酸钠(sodiummethallyl sulphonate，SMAS)为单体，以过硫酸钾(potassium persulfate，KPS)为引发剂，采用溶液聚合的方法，利用正交试验设计，合成了一种在SAC中适应性较好的聚醚型PC(polycarboxy—ether superplasticizer，简写为PCE)。所选最优合成条件为：APEG选取聚合度为56，三种单体投料摩尔比为n(MA)：n(APEG-56)：n(SMAS)=2．5：1．5：1．0，KPS用量占单体总量的9％(摩尔分数)，反应温度为75℃，反应时间为4 h。以SAC的初始净浆流动度和净浆流动度保持性作为PCE与SAC适应性的评价手段，主要研究了聚氧化乙烯(polyethylene oxide，PEO)侧链长度和密度对PCE与SAC适应性的影响，同时讨论了PEO侧链长度和密度对SAC水化的影响，并从表观吸附量的角度解释了PEO侧链长度和密度影响PCE性能的原因。　　 对优选的PCE(PCE一56)与Sika公司的ViscoCrete 3390在引气性、绝对分子量及其分布、与SAC适应性、对SAC早期水化的影响、在SAC颗粒表面表观吸附量、在SAC砂浆中分散性和保塑性及对SAC砂浆力学性能的影响等方面进行了比较。结果表明：与ViscoCrete 3390相比，PCE．56的引气性更低，绝对分子量、均方旋转半径更大，与SAC适应性更好，对SAC早期水化缓凝作用更弱，在SAC颗粒表面表观吸附量更小，对SAC砂浆分散性和保塑性更好，对SAC砂浆力学性能改善更有效。另外对PCE．56在SAC颗粒表面的吸附形态做了初步探讨，认为PCE．56可能以点吸附的形态吸附在SAC颗粒表面。　　

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