缓释型聚羧酸减水剂的制备与性能研究

中国科技核心期刊

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缓释型聚羧酸城水剂帕制备与性链研究

杨晓峰,王虎群,熊卫锋,陈庆林

(北京东方雨虹防水技术股份有限公司,北京

101309)

摘要:将TPEG、丙烯酸及甲基丙烯酸酯、链转移剂、引发剂、中和剂等在水溶液中通过自由基聚合反应,合成了一种缓释型聚羧

酸减水剂CR—P104,其既可单独使用,也可以与通用型聚羧酸减水剂复配作为保坍剂使用。与通用型聚羧酸减水剂的应用性能对比试验表明,CR—P104的减水率虽然相对较低,但能大幅度提高混凝土的后期流动性,有效控制新拌混凝土的坍落度损失速度。

关键词:聚羧酸减水剂;缓释;保坍剂;混凝土坍落度中图分类号:TU528.042.2

文献标识码:B

文章编号:1001—702X(2013)03—0032—02

Preparationandpropertiesresearchofsustained-releasepolycarboxylatesuperplasticizer

YANG

Xiaofeng,WANG

YuHong

Huqun,XIONG

We治ng,CHENQinglin

(Beijing

Abstract:A

andmethyleither

be

Oriental

WaterproofTechnologyCo.Ltd.,Beijing101309,China)

superplasticizer

CR—P104

can

sustained-releasetype

transferused

polyearboxylate

be

synthesizedbyviafree

usingTPEG,acrylic

polymerization.It

acid

acrylate,chain

alone

or

agent,initiator,neutralization

as

reagentin

aqueous

use

solutionradical

call

usedbe

slumpretaining

with

agentaftercomposite

with

generalpolycarboxylatesuperplasticizer.Test

resultsshowedthat

controlthe

althoughofthe

itsapplicationthe

water

performance,and

rate

compared

thegeneraltype

greatly

improve

ofpolycarboxylatethelate

fluidity

superplasticizer,the

reducing

is

relatively

low,it

can

ofconcrete,effectively

speed

freshconcrete

slumploss.

concrete

Keywords:polycarboxylatesuperplasticizer:release;slumpreducingagent;slumpof

聚羧酸减水剂作为一种新型减水剂,具有掺量低、减水率

高、坍落度保持性好、收缩率小、与水泥和掺合料适应性相对较好、增强效果明显等一系列突出性能。同时生产过程中不使用甲醛、S042-、Cl一,碱含量低、环保性能突出,目前已广泛应用于市政、铁路、公路、港口、桥梁、水电等众多工程领域【】I。但是,由于国内水泥品种众多且品质波动较大、混凝土砂石料品质

能大单体,并选择有相应聚羧酸基团的不饱和小单体及相关

助剂,在水溶性体系中通过自由基聚合制备了一种缓释型聚羧酸减水剂CR—P104。应用试验结果表明,自制的缓释型聚羧酸减水剂可以安全有效地解决混凝土的坍落度损失问题,具有良好的市场前景。

较差(含泥量和含石粉量很高)等众多原因,采用通用型聚羧酸减水剂配制的混凝土也会出现一些问题,而坍落度经时损

失过大就是其中最常见的主要问题。尤其是长时间长距离运输时,就会导致混凝土坍落度损失很大,这不但影响施工还会极大地影响混凝土的性能及质量【2l。

为了解决以上问题,一般方法是复配缓凝剂和保水剂;但该方法效果不明显且适应性较差,复配不当还可能影响混凝土的性能。本研究采用不饱和聚醚多元醇TPEG作为活性功

1实验

1.1原材料及主要仪器设备

甲基烯基聚氧乙烯醚、甲基丙烯磺酸钠、丙烯酸、甲基丙烯酸酯、过硫酸铵、30%氢氧化钠溶液等。

水浴锅、电力搅拌器、四口烧瓶、蠕动泵、温度计等。1.2缓释型聚羧酸减水剂的合成方法

在四口瓶中投入甲基烯基聚氧乙烯醚(TPEG)、适量的水,加热升温至60。90℃,分别滴加丙烯酸及甲基丙烯酸酯等

小单体混合物和引发剂溶液,分别用2.0h和2.5h滴加完毕

收稿日期:2012—08—28;修订日期:2012—10—08

作者简介:杨晓峰,男,1985年生,河北石家庄人。地址:北京市顺义区顺平路沙岭段甲2号,北京东方雨虹防水技术股份有限公司技术中心,E—mail:yangxfl@yuhong.con.cn。

后,再保温反应1.0h,停止加热,降温至40℃后加入中和剂进行中和,将pH值调整到5.0~7.0,搅拌20min放料,即可得缓释型聚羧酸减水剂CR—P104。1.3性能测试

・32・新型建筑材料

2013.3

万方数据

1.3.1

净浆和混凝土试验材料混凝土一I峰11试验采用基准水泥、冀东P・042.5水泥、太行

P・042.5水泥;砂石料主要来自北京周边砂场和碎石料场;掺合料为¥95矿粉和Ⅱ级粉煤灰;细集料为细度模数2.6的河

砂;粗集料为5。20mm连续级配碎石;水为自来水。

对比试验用聚羧酸减水剂分别为国产某通用型聚羧酸减水剂PCI、国产某缓释型聚羧酸减水剂PC一2。

1.3.2水泥净浆流动度测试

按GB/T8077--2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》进行测试。称取水泥300g,一定量减水剂,加入87g水(其中包

括外加剂中所含的水)。主要考察减水剂对不同水泥体系的分

散性和适应性。

1.3.3混凝土应用性能测试

混凝土应用性能试验参照GB

50081--2002((普通混凝土

力学性能试验方法》进行。C30和C50混凝土的配合比分别为:m(水泥):m(粉煤灰):m(矿粉):m(砂):m(石):m(水)=210:

90:60:797:1056:170和320:90:70:670:1113:155。

2结果与讨论

2.1

水泥净浆流动度测试结果

分别采用基准水泥、冀东水泥和太行水泥进行水泥净浆

流动度试验,以考察几种减水剂对水泥的适应性,试验温度30℃,外加剂掺量为0.2%,试验结果见表1。

表l减水剂对不同水泥的适应性试验结果

270

255235190基PC-I准PC一2

135200250245水

CR—P104

235270275270泥

m①c—1):m(cR.P104):7:3

260

265

270

260

由表1可见,自制缓释型聚羧酸减水剂对基准水泥、冀东

水泥和太行水泥均有良好的适应性,并且明显优于市场同类

产品PC一2。另外,自制缓释型聚羧酸减水剂与通用型聚羧酸

减水剂PC一1复配使用可以明显提高水泥浆体的流动性保持

能力。

万方数据

杨晓峰,等:缓释型聚羧酸减水剂的制备与性能研究

2.2混凝土应用性能测试结果

分别采用C30和C50等2个标号的混凝土进行了混凝

土应用性能试验,试验温度30℃,试验结果见表2。

表2混凝土坍落度/扩展度测试结果

混凝土外加剂外加剂

(坍落度,扩展度),mn、

强度等级

型号

掺量/%一面万—1石盂■

PC一1215/585

495

PC一2

l眄500

C30

O.20

CR—P104

165,3602:g53Om@C—1).帆(CR—P104)=73

205/545

2:兮550

由表2可见,自制缓释型聚羧酸减水剂CR—P104用于配制C30和C50等不同强度等级的混凝土时均有良好的适应性,并且明显优于市场同类产品PC一2,其与通用型聚羧酸减水剂PC一1复配使用可以明显提高混凝土的坍落度保持能力。

3结语

(1)采用TPEG、丙烯酸及甲基丙烯酸酯和甲基丙烯磺酸钠、引发剂、中和剂等在水溶液中通过自由基聚合反应合成的缓释型聚羧酸减水剂CR—P104对不同水泥有良好的适应性,具有广泛的应用前景。

(2)减水剂CR—P104用于配制C30和C50混凝土时明

显优于市场同类产品PC一2,其与通用型聚羧酸减水剂PC一1复配使用可以明显提高混凝土的坍落度保持能力。

(3)减水剂CR—P104既可以单独作为减水剂使用,也可

以与通用型聚羧酸减水剂复配使用,解决现有通用型聚羧酸

减水剂与部分水泥或集料不相适应的难题。

参考文献:

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用【J】.混凝土,2010,248(6):68—70.

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能研究【J].商品混凝土,2010(10):27—30.

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中国,CNl02040741A[P].2011-05—04.

NEWBUlLDlNGMATERIALS・33・

缓释型聚羧酸减水剂的制备与性能研究

作者:

作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):被引用次数:

杨晓峰, 王虎群, 熊卫锋, 陈庆林, YANG Xiaofeng, WANG Huqun, XIONG Weifeng, CHEN Qinglin北京东方雨虹防水技术股份有限公司,北京,101309新型建筑材料

New Building Materials2013,40(3)1次

1.孙振平;王玲 如何安全高效地应用聚羧酸系减水剂[期刊论文]-混凝土 2007(06)2.盛喜忧;王万金;贺奎 缓释聚羧酸系高效减水剂的研发与应用 2010(06)3.李崇智;王海刚;吴昊 缓慢释放型聚羧酸系减水剂的合成与性能研究 2010(10)4.王建华;王晔 用分子组装技术制备缓释聚羧酸减水剂的方法 2011

1.陈新秀.丁晓川.廖佳庆.陈晗 浅谈缓释型聚羧酸高性能减水剂的研究进展[期刊论文]-科技创新导报 2014(7)

引用本文格式:杨晓峰.王虎群.熊卫锋.陈庆林.YANG Xiaofeng.WANG Huqun.XIONG Weifeng.CHEN Qinglin 缓释型聚羧酸减水剂的制备与性能研究[期刊论文]-新型建筑材料 2013(3)


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