降粘性聚羧酸减水剂的设计合成及在低水胶比水泥-硅灰体系中的作用
下载：76 浏览：456
白静静1
王敏1
史才军1
沙胜男1
向顺成2
周贝贝1
马一菡1
《新材料》
2020年11期
摘要:
现有聚羧酸减水剂不能满足低水胶比、硅灰掺量高的胶凝材料体系的流动性及粘度调节需求。本研究采用分子设计的方法，以过硫酸铵(APS)为引发剂，丙烯酸(AA)、马来酸酐(MAH)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)、乙烯基三乙氧基硅烷(VTEO)、烯丙醇聚氧乙烯醚(APEG)为单体，通过自由基共聚合成了分子量小、主链含硅羟基、羧基密度高的降粘性聚羧酸减水剂(S-PCEs)。通过傅里叶红外光谱仪(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)对S-PCEs的结构进行了表征，比较了其与市售聚羧酸基减水剂(C-PCEs)的表面张力、Zeta电位、吸附行为等理化性质差异及对低水胶比水泥-硅灰浆体流动性、流变及触变性能的影响差异。最后，探究了S-PCEs的作用机理。研究结果表明:S-PCEs在低水胶比水泥-硅灰体系中具有良好的分散性，当其折固掺量为2%时，低水胶比(w/b=0. 18)水泥-硅灰浆体的初始流动度及60 min时的流动度较掺C-PCEs的浆体分别提高了22. 37%和20. 83%，且随着水胶比的降低或硅灰掺量的提高，S-PCEs对胶凝材料的分散优势更加明显。相比于C-PCEs，S-PCEs的掺入使低水胶比水泥-硅灰体系的屈服应力下降7. 95%，等效塑性粘度降低61. 31%，触变环的面积减少52. 98%。一方面，S-PCEs在低水胶比水泥-硅灰体系中有更大的吸附量，单位面积的胶凝材料组分表面吸附的分子个数更多，因此对絮凝结构的分散效果更好；另一方面，加入S-PCEs后液相表面张力显著降低，胶凝材料颗粒表面的结合水含量减少。因此，掺S-PCEs的体系中存在更多的自由水，S-PCEs使低水胶比水泥-硅灰浆体的流动性提高，粘度降低。
