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聚羧酸减水剂是继萘系等高效减水剂之后兴起的新一代高性能减水剂，具有低掺量、高减水率、高保坍性、生产应用绿色化等特点，可配制高强度、高流动性、高工作性和高耐久性混凝土，以满足各种施工条件下对高性能混凝土的要求。近年来，随着国家对建设可持续发展的要求，聚羧酸减水剂不断在重点工程与民用工程中推广与应用，并且有望在未来5年内占据减水剂市场，其代表了混凝土外加剂材料最先进技术的产品，是化学外加剂研究开发的重点。聚羧酸减水剂由多种不饱和单体经自由基反应聚合而成，故可根据分子设计的原理，通过选用不同原料和配比，改变反应工艺等，获得不同分子结构性能优异的聚羧酸减水剂。本文以EO聚合度为45的烯丙基聚乙二醇醚（APEG）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、顺丁烯二酸酐（MAL）、丙烯酸（AA）为共聚单体，以过硫酸铵（APS）为引发剂，在水溶液中通过一定工艺进行自由基共聚，合成了聚羧酸系高性能减水剂。本文研究了不同聚合浓度、聚合温度和不同单体的配比对聚羧酸减水剂分散性能的影响，通过设计L9（34）正交试验获得了最优合成工艺，考察了添加不同助剂对聚羧酸减水剂在水泥净浆中分散保持性能与混凝土中保坍性能的影响。并进一步研究了以上合成条件下对PC引气性能与吸附性能的影响。研究表明，通过调整单体配比可以获得最佳分散性能的聚羧酸减水剂HX-PC。即在聚合浓度为4050%，聚合温度为80℃条件下，单体摩尔比为nAPEG:nAMPS:nAA:nMAL=1:0.12:3:2.4，引发剂APS用量为单体总质量的2%，在水灰比为0.29，掺量为0.2%的条件下净浆流动度为255mm，30min经时流动度为243mm，具有较好的分散与分散保持性能。针对合成的HX-PC在混凝土中应用的和易性与保坍性差，实验测定了HX-PC与助剂P、G与T复配应用到水泥净浆中对PC分散保持性能的影响，结果表明，三种助剂改善PC分散保持性能的大小依次为P、G与T；同时可知，在水灰比为0.29，PC掺量为0.2%条件下，助剂G的合理掺量为5%（占PC的质量百分数），助剂T5%，助剂P4%。HX-PC与助剂G、T、A与P复配应用到混凝土中得知，各个助剂改善混凝土的和易性依次为：P，A，T与G，复配助剂P可明显改善混凝土坍落度损失。通过添加3%T，1%A与6%P复配于PC中，可以使应用到混凝土中的PC具有较佳的和易性与保坍性能，此时PC掺量为0.21%。实验研究了聚羧酸减水剂引气性能及对水泥凝结时间的影响，结果表明，实验合成的PC均具有一定的引气性，其中不同聚合浓度条件下合成的PC引气性能最佳，不同APEG用量条件下合成的PC具有最佳的稳泡性能，在=1.0:0.64时，此时PC引气性能最佳，延缓水泥终凝时间46min.PC在水泥颗粒表面的吸附动力学研究表明：吸附动力学过程符合Lagergren吸附速率方程，吸附速率常数k=0.01594min-1（30℃），表观活化能Eα=17.9647kJ·mol-1。PC在水泥颗粒表面的吸附热力学研究表明：随着温度的升高，PC在水泥颗粒表面吸附量增大，求得热力学参数分别为ΔHad=-24.788kJ·mol-1，ΔSad=0.050kJ·mol-1·K-1，-39.886kJ·mol-1（30℃）；吸附过程是个自发、放热的熵增过程。XPS结果表明：随着温度的升高，PC在水泥颗粒表面上的吸附层厚度增加，与吸附量测定结果是相符的。