聚羧酸盐高效减水剂的制备与减水效率测定综述
毕业设计计划书-聚羧酸混凝土高效减水剂的合成及性能测试
聚羧酸混凝土高效减水剂的合成及性能测试
——计划书一．所需实验材料
1.胶凝材料：
1.强度等级为4
2.5的硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥
2.等级为Ⅱ的优质粉煤灰
2、骨料
1.粗骨料：级配为5-25的粗骨料
2.细骨料：细度模数为2.6-2.8沙子
3.外加剂：
聚羧酸高效减水剂
4．外加剂原料
F-108、F-54、F-26、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、双氧水、VC、AC甲基丙烯磺酸钠、丙烯酸、液碱
二．实验大体过程
1、聚羧酸混凝土高效减水剂的制备。
2、制备的聚羧酸高效减水剂的性能测试。
3、聚羧酸混凝土高效减水剂对混凝土坍落度的影响。
4、聚羧酸混凝土高效减水剂与其它减水剂的对比。
5、根据实验研究的实验结果探求理论上的阐释以期达到指导、推广普及的效果。
浅谈聚羧酸高性能减水剂的合成及复配技术综述
浅谈聚羧酸高性能减水剂的合成及复配技术综述本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！0 前言聚羧酸高性能减水剂是应用于水泥混凝土中的一种水泥分散剂，早期开发的产品是以主链为甲基丙烯酸，侧链为羧酸基团和MPEG(Methoxy polyethylene glycol)的聚酯型结构，目前多为主链为聚合丙烯酸和侧链为聚醚Allyl alcoholpolyethylene glycol 的聚醚型结构，聚羧酸减水剂是具有一定长度和数量的亲水性长侧链及带有多样性强极性活性基团主链组成的特殊分子结构表面活性剂。
聚羧酸减水剂产品在润湿环境下，其多个侧链支撑的向外伸展的梳齿结构为水泥粒子的进一步分散提供了充分的空间排列效应，能使水泥分散能力和保持的时间区别于其他类型的减水剂，从而满足混凝土施工流动性及其保持时间。
聚羧酸减水剂的结构多样化使得此类产品的开发和发展更具有意义，工程师可以通过合成技术的“分子设计”方法，改变聚羧酸高效减水剂的梳形结构、主链组成，适当变化侧链的密度与长度，在主链上引入改性基团调整或改变分子结构，而获得适用于不同需求的聚羧酸产品，实现产品的功能化和更佳的适应性。
聚羧酸减水剂产品除了母液合成技术中“分子设计”方法外，也通过添加缓凝剂、引气剂、消泡剂、增稠剂、抗泥剂等小料的方法，使其适应不同季节、不同材料和配合比的混凝土施工需要，最终获得性能优异的复合型高效减水剂。
对于大中型的聚羧酸厂家，从聚羧酸合成技术入手研制混凝土所需要的优质聚羧酸减水剂、获得不同类型的功能型母液是必须的选择，对于复配为主的聚羧酸减水剂应用型小厂，应该能够掌握母液间的复配及辅助小料的物理性复配，由母液特点和小料的物理性复配来解决技术问题。
1 聚羧酸高性能减水剂的合成聚羧酸减水剂产品于2005 年前后陆续投放市场之后，经历了早期的APEG 聚醚类、酯类产品到甲基烯基聚醚的更新，目前，APEG 聚醚类、酯类产品几乎已退出了市场。
聚羧酸系减水剂减水率的快速测定方法研究
聚羧酸系减水剂减水率的快速测定方法研究
目前减水率主要是根据国家规范由实验室测得。
然而实验室测定减水率时对原材料均有特殊要求,造成施工现场的实际减水率与实验室测定的减水率产生偏差。
因此,施工现场迫切的需要一个可以快速准确且能够反映出实际拌合物中减水剂减水率的试验方法。
本文着重对国标胶砂法进行研究和讨论。
分别研究了混凝土原材料中胶凝材料、砂对减水率的影响,初步得出了一个可以快速准确测定减水率的方法。
研究结果表明：水泥与减水剂的相容性对减水率有直接影响。
随着矿粉掺量的增加,减水率呈不断增大的趋势。
当粉煤灰掺量在0-30%时,减水率随着粉煤灰掺量的增加而增加；当粉煤灰掺量高于30%时,随着粉煤灰掺量的增加减水率几乎没有变化。
砂的细度模数对减水率的影响很明显,而砂的种类对减水率的影响相对较小。
当砂中含有泥粉、石粉时,减水率有减小的趋势。
根据以上试验结果可以初步提出一个快速测定减水剂减水率的试验方法：当砂各级配区满足特定的质量比、水泥与减水剂满足相容性良好的条件,根据砂的种类、细度模数,选择一个合理的砂胶比。
采用这个砂胶比,利用水泥胶砂测定减水剂减水率。
若砂的细度模数不在规定范围内,需进行简单的筛分。
该方法中,砂的含泥量需要在2%以内,含粉量需要在12%以内。
若超出范围,则需对砂进行冲洗,直至其达到标准以内。
聚羧酸减水剂的合成及其引气与早强性能研究共3篇
聚羧酸减水剂的合成及其引气与早强性能研究共3篇聚羧酸减水剂的合成及其引气与早强性能研究1聚羧酸减水剂是一种新型的高效混凝土减水剂，与传统的磺酸盐减水剂相比，具有优异的减水效果和低泌水率特性。
其主要成分是聚羧酸及其改性产物，可以通过复杂的化学反应过程进行合成。
本文将介绍聚羧酸减水剂的合成方法，并对其引气和早强性能进行研究。
一、聚羧酸减水剂的合成方法1. 聚合法聚合法是一种常见的聚羧酸减水剂合成方法。
该方法的步骤如下：首先将单体与引发剂混合，在所需温度下进行聚合反应，得到聚羧酸。
然后将聚羧酸与交联剂混合，进行交联反应，最终形成聚羧酸减水剂。
聚合法合成的聚羧酸减水剂具有分子量大、结构稳定的特点。
但该方法存在聚合反应难控制、引发剂残留等问题。
2. 缩合反应法缩合反应法是另一种常见的聚羧酸减水剂合成方法。
该方法的步骤如下：将羟基聚氧化物和羧酸混合反应，使其发生缩合反应，得到聚羧酸酯。
再将聚羧酸酯与羧酸混合反应，得到聚羧酸减水剂。
缩合反应法合成的聚羧酸减水剂具有结构简单、反应温和等优点，但副反应简单易失活、成本较高等问题。
综合比较，聚合法和缩合反应法各有优缺点，应根据实际情况选择合适的方法进行合成。
二、聚羧酸减水剂的引气性能研究引气是混凝土中的微气泡，可以降低混凝土的密实度和提高其抗冻性、耐久性等性能。
聚羧酸减水剂可以通过控制化学结构实现引气作用。
目前较为常用的引气剂是联苯甲酸类聚羧酸减水剂，其引气机理是气泡在混凝土中的生成、扩散和稳定。
由于聚羧酸减水剂中与引气作用相关的络合基团结构不同，引气性能也有差异。
研究表明，以亲水性较高的羟基带有醛基的聚羧酸为基础的聚羧酸减水剂引气性能较好，可获得满意的减水效果和引气效果。
同时，引气剂的加入量、混凝土的水胶比和气孔度等因素也会影响聚羧酸减水剂的引气性能。
三、聚羧酸减水剂的早强性能研究早强是指混凝土在一定养护期内表现出的强度发展速度。
聚羧酸减水剂中常常添加缓凝剂，可以充分利用其多种羧酸基团作用，实现早强效果。
聚羧酸盐减水剂
聚羧酸盐减水剂的合成与性能研究日期：2008-12-4 11:55:00 保护色：默认白牵牛紫苹果绿沙漠黄玫瑰红字体：小字大字摘要：小单体(甲基丙烯酸、马来酸酐)与大单体(烯丙基聚氧乙烯醚硫酸盐，分子量为1000)摩尔比为3.5：1；聚合温度：85±3℃；聚合时间：反应4小时；引发剂用量：4%。
在此条件下合成的聚羧酸盐减水剂有着较好水泥净浆流动性和较高的混凝土减水率及良好的坍落度保持性。
关键词：烯丙基聚氧乙烯醚硫酸盐；聚羧酸盐减水剂；水泥净浆流动度1 前言聚羧酸盐减水剂又称超塑化剂，是一种“智能型”的水溶性高分子聚合物。
它具有许多优良的性能：高减水、高耐久、低坍损、高强早强和绿色环保〔1-5〕。
自聚羧酸盐高效减水剂在中国开始应用以来，聚羧酸盐高效减水剂发展迅速，不同结构的聚羧酸盐减水剂不断被设计出来，并且在各种混凝土工程上得到了成功的应用。
用它配制的高性能混凝土现已成功用于多项大型工程，如上海磁悬浮工程、杭州湾跨海大桥、江苏苏通大桥以及高速铁路等等。
目前市场上出现的聚羧酸减水剂大部分是（甲基）丙烯酸小单体与甲醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯大单体共聚物或马来酸酐小单体与烯丙醇聚氧乙烯醚大单体共聚物两大类。
它们都有类似梳形结构，通过调整大小单体的摩尔比，可以调节梳齿的疏密度；通过调整大单体的分子量，可以调整梳齿的长短以满足各种高性能混凝土发展的需要。
本文采用烯丙基聚氧乙烯醚硫酸盐作为大单体合成一种新型聚羧酸盐减水剂，这种减水剂的主链和其它减水剂一样，主链上许多强极性的基团，吸附在水泥颗粒表面上,支链上有许多醚键，它能在水泥颗粒之间自由伸展，当水泥颗粒相互接近时，聚合物分子链之间产生物理的空间阻碍作用，防止水泥颗粒的凝聚；在它的支链(梳齿)末端也有强性基团，齿端也能吸附在水泥颗粒表面上,它在不同水泥颗粒之间起到连结和支撑作用；同一水泥颗粒上起到拱桥支撑作用，由于静电和支撑作用，阻止了水泥颗粒的凝聚，试验证明它对水泥具有良好的分散性能及保持性，对混凝土的坍落度有较好的保持性。
混凝土聚羧酸盐高效减水剂的制备与性能应用研究论文
混凝土聚羧酸盐高效减水剂的制备与性能应用研究摘要：本文综述了聚羧酸盐高效减水剂的合成方法与性能特点。
介绍了聚羧酸盐减水剂的制备原理及方法，并且浅析了聚羧酸盐减水剂的作用机理。
通过对其合成过程的研究，了解该减水剂的特点及优点，分析了聚羧酸盐减水剂的应用与发展前景。
关键词：混凝土，共聚合，聚羧酸盐，高效减水剂，分散机理1 引言高效减水剂（又名超塑化剂）是一种重要的混凝土外加剂，是新型建筑材料支柱产业的重要产品之一。
高效减水剂不仅能大大提高混凝土的力学性能，而且能提供简便易行的施工工艺[1]。
随着现代混凝土技术的发展，混凝土的强度和耐久性不断提高，混凝土的水灰比将越来越小，工程上对水胶比小于0.3，抗压强度超过70MPa并能保持良好流动性的混凝土应用也愈来愈多。
相对于一般的减水剂而言，高效减水剂可以大大降低水灰比，增加流动度，具有高效减水，改善混凝土孔结构和密实程度，节约水泥，控制混凝土的坍落度损失，改善混凝土的施工性能，解决混凝土的引气、缓凝等问题，提高混凝土的强度和耐久性的作用，是高性能混凝土中的一种必不可少的核心材料[2-4]。
目前，国内广泛使用的高效减水剂有萘系、三聚氰胺、氨基磺酸盐以及脂肪族减水剂。
但当这些减水剂被单独使用时，普遍存在坍落度损失过快或严重泌水的问题。
同时，由于工业萘价格上涨的原因，生产每顿粉剂萘系减水剂的价格也上涨，而且，传统萘系减水剂也存在生产周期较长、污染严重等问题。
因此，开发新一代绿色、环保的高性能减水剂势在必行。
随着高分子化学和高分子设计理论的不断进步，研究者通过自由基共聚合原理，合成了一种具有很大自由度且性能优越的高性能减水剂，即：聚羧酸盐高效减水剂。
随着功能性聚羧酸的不断研制，这类减水剂将有望在一定程度上逐步解决传统高效减水剂存在的一系列缺点。
2 聚羧酸盐高效减水剂简介2.1聚羧酸盐高效减水剂概述聚羧酸盐高性能混凝土减水剂是20世纪80年代中期由日本首先开发应用的新型混凝土减水剂。
聚羧酸高性能减水剂的制备性能与应用
聚羧酸高性能减水剂的制备、性能与应用1、聚羧酸高性能减水剂的现状混凝土技术发展离不开化学外加剂,如泵送混凝土、自流平混凝土、水下不分散混凝土、喷射混凝土、聚合物混凝土、高强高性能混凝土等新材料的发展,高效减水剂都起到了关键作用。
高效减水剂又称超塑化剂,用于混凝土拌合物中,主要起三个不同的作用[1]:①在不改变混凝土强度的条件下,改善混凝土工作性;②在给定工作性条件下,减少水灰比,提高混凝土的强度和耐久性;③在保证混凝土浇注性能和强度的条件下,减少水和水泥用量, 减少徐变、干缩、水泥水化热等引起的混凝土初始缺陷的因素。
萘系高效减水剂的应用大约有20多年历史,是目前工程应用中的主要高效减水剂品种。
研究表明，聚羧酸系高效减水剂是比萘系性能更好的新型减水剂，在相同用量下，聚羧酸系减水剂能获得更好的减水率和塌落度保持能力[2-5]。
日本是研究和应用聚羧酸系减水剂最多也是最成功的国家,1998年以后聚羧酸系减水剂在日本的使用量超过了萘系减水剂[5]。
近年来,北美和欧洲的一些研究者的论文中,也有许多关于研究开发具有优越性能的聚羧酸系的报道,研究重点也从磺酸系超塑化剂改性逐渐移向对聚羧酸系的研究。
日本和欧美一些国家的学者发表的有关聚羧酸系减水剂的研究论文呈现大量增多趋势,大多数正在开发研究聚羧酸类减水剂,方向主要偏重于开发聚羧酸系减水剂及研究有关的新拌混凝土工作性能和硬化混凝土的力学性能及工程使用技术等。
国内聚羧酸系减水剂几乎都未达到实用化阶段。
合成聚羧酸系减水剂可供选择的原材料也极为有限,从减水剂原材料选择到生产工艺、降低成本、提高性能等许多方面都需要系统研究[4]。
2、聚羧酸高性能减水剂的性能及作用机理聚羧酸高性能减水剂与其它高效减水剂相比，有许多突出的性能[6]：低掺量（0.2%--0.5%）而发挥高的分散性能；保坍性好，90分钟内坍落度基本无损失；在相同流动度下比较时，延缓凝结时间较少；分子结构上自由度大，外加剂制造上可控制的参数多，高性能化的潜力大；由于合成中不使用甲醛，因而对环境不造成污染；与水泥相容性好；可用更多地利用矿渣或粉煤灰等混合材，从而整体上降低混凝土的成本。
聚羧酸减水剂的合成及性能研究
·79·聚羧酸减水剂的合成及性能研究 高淑星（山东易和环保科技有限公司，山东 济南 201100）1 引言聚羧酸减水剂与传统的减水剂相比，性价比更高，更适用于现代建筑工程中。
聚羧酸减水剂在使用过程中体现出少掺量、高性能的产品特色，既可以使建筑外体美观牢固、不易燃、不易爆，安全适用于火车和汽车运输;同时，聚羧酸减水剂还是绿色环保产品，可应用于居住及办公场所等。
2 聚羧酸减水剂简述聚羧酸减水剂是一种水泥分散剂，主要与水泥混凝土配合应用于建筑工程中，这种新一代的高性能减水剂深受建筑工程市场好评。
聚羧酸减水剂2003年由国外引进，2007年聚羧酸减水剂产量增加，直至2017年大幅增加，年均产量在700×104 t。
目前，我国是聚羧酸减水剂使用量最大的国家。
2.1 聚羧酸减水剂的结构聚羧酸减水剂由主链和众多的支链组成，属于梳型分子结构，它采用自由基水溶液共聚方法合成。
聚羧酸减水剂中的聚羧酸高性能减水剂带有羧基（-COOH）等活性亲水基团及聚氧化乙烯链基等不饱和单体，主要原料有甲基丙烯酸、丙烯酸等，其分子结构转变为静电斥力效应和空间位阻效应共同作用结构，放弃了最初的单一静电斥力效应结构，最终形成立体分散系统。
聚羧酸减水剂最初在生产中采用酯类大单体减水剂为原料，导致较多的生产缺陷，如设备使用复杂不易操作、生产周期长、供应市场能力弱等问题，随着科研技术的发展，在多次试验和实践中，逐渐使用成本低、效率高的醚类大单体，使聚羧酸系减水剂的生产过程变得简化且效率高。
2.2 聚羧酸减水剂的合成2.2.1 聚羧酸减水剂母液的合成不饱和聚醚大单体在引发剂的作用下产生共聚，将带有活性基因的枝连接到主链上，采用不同品种的聚醚大单体、丙烯酸为主要原料，常温合成或加热合成。
2.2.2 聚羧酸减水剂的复配以聚羧酸减水剂母液为原料，根据需要适量添加缓凝、引气、消泡、防冻、保水等多种成分，溶解混合过程。
2.2.3 聚羧酸减水剂的合成方法聚羧酸减水剂的合成方法主要包括原位聚合接枝法、先聚合后功能化法和单体直接共聚法。
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算出样品一的减水效率。
2.4 样品一与样品二合成方法水泥粘度的测定结果水泥的粘度容易测定，并且能够通过用水量和粘度表征减水剂的减水效率。
本实验通过加入减水剂，探究去离子水的用量，使加入减水剂后水泥粘度和空白对照组保持一致，以去离子水用量的差量计算减水剂的减水效率。
表四样品一水泥粘度的测定结果 300g 水泥，3 号转子，转速：6r/min 空白对照组实验组 1 实验组 2 110ml 103ml 104ml 0 0.725g（0.312g） 0.870g（0.374g 1 2 3 1 2 3 1 2 3 16600 16590 16580 16630 16610 16590 16620 16590 16540 16590 16610 16583 83% 83% 83% 去离子水减水剂次数粘度平均粘度注：括号内为有效成分含量表五样品二水泥粘度的测定结果 300g 水泥，3 号转子，转速：6r/min 实验组 3 实验组 4 实验组 5 100ml 100ml 90ml 0.7080g（0.319g） 0.8496g（0.382g） 6.4465g（2.9009g） 1 2 3 1 2 3 1 2 3 16980 16930 16900 16920 16910 16910 16980 16970 16420 16937 16913 16975 无效 85% 85% 85% 82% 去离子水减水剂次数粘度平均粘度注：括号内为有效成分含量由表四可以看出，在样品一的实验组 1 中，加入去离子水 103ml、减水剂
0.870g 的对照组与空白对照组平均粘度基本一致，因此可以认为 0.725g（固含量为 0.312g的减水剂使粘度达到 16590 时，去离子水用量减少了 7ml。
由表五可以
看出，样品二减水效率更高，实验组 3 中，加入去离子水 100ml、减水剂 0.708g （固含量为 0.319g）粘度即与空白对照组基本一致。
因此可以认为 0.312g 的减水剂减少了去离子水用量 10ml。
从实验组五与实验组 3、4 对比
可以看出，减水剂用量越大，减水效果越好。
减水剂减水效率的计算公式为： V 空白为空白对照组中去离子水体积；V 减水为实验组中去离子水体积； 1 其中，样品一实验组 1 的减水剂含量为：0.312g/300g=0.104% 因此，样品一中含量为 0.104%的减水剂的减水效率为： 2 同理，样品二实验组 3 的减水剂含量为：0.319g/300g=0.106% 因此，样品二中含量为 0.106%的减水剂的减水效率为： 3 同理，样品二实验组 5 的减水剂含量为：2.9009g/300g=0.967% 因此，样品二中含量为 0.967%的减水剂的减水效率为：从上述计算 1）、2）对比可以看出，样品二的减水剂效率为 9.09%，比样品一的 6.36%要高 1/3。
从计算 2）、3）对比可以看出，加入 9 倍左右的减水剂后，减水效率只提高了 6%,证明减水效率与减水剂加入量不成正比。
3 结论 1. 在水泥的流动度测定实验中，水泥的坍塌度明显大于空白对照组，证明
减水剂有明显减水作用。
2. 从样品一和样品二的减水效率对比中可以得到，样品二的减水效率比样品一好，即以样品二方法先加入大分子单体，然后缓慢滴加引发剂的合成方法比样品一中先加入引发剂，再缓慢加入大分子单体的合成方法得到的聚醚接枝丙烯酸/甲基丙烯磺酸钠共聚物分子量更高。
所以样品二的合成方法更有利于生产性能较好的减水剂。
3. 本实验使用的合成方法清洁环保，没有使用甲苯等挥发性有读溶剂，无毒无公害，符合绿色生产要求。
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