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聚羧酸减水剂由于具有低掺量、高减水率、适应性好、可控的分子结构、绿色环保等特点,已经被广泛应用于混凝土尤其是高性能混凝土的制备中,是目前最为理想的减水剂,具有良好的发展前景和应用空间。但是在实际工程应用中,聚羧酸减水剂与混凝土的原材料存在适应性问题,一种聚羧酸减水剂不可能与所有的水泥相适应。本文针对日照市当地常用的两种水泥(SH水泥、ZH水泥),通过正交试验设计对已有的聚羧酸减水剂母液的生产配方进行原材料和工艺参数的优化,采用水泥净浆流动度的试验检验聚羧酸减水剂与两种水泥的适应性,并得到可应用于实际工程当中的聚羧酸减水剂制备优化组合,具体研究内容与结果如下: (1)采用异戊烯基聚氧乙烯醚(TPEG)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯磺酸钠(MAS)作为合成原料,过硫酸铵(APS)-抗坏血酸(Vc)作为氧化还原引发体系,巯基乙酸(TGA)作为链转移剂,并将这些原材料掺量作为试验影响因素,通过正交试验与水泥净浆流动度试验得到与SH水泥适应性最好的原材料优化组合为:m(TPEG)/m(AA)=10.14;m(MAS)=7g; m(APS)=1.7g; m(TGA)=0.51g; m(Vc)=0.85g;与ZH水泥适应性最好的原材料优化组合为: m(TPEG)/m(AA)=10; m(MAS)=7g; m(APS)=1.7g; m(TGA)=0.53g;m(Vc)=0.90g。 (2)将掺入适量矿物掺合料(矿渣、粉煤灰)与减水剂的水泥浆体作为对比试验,对比试验结果可以发现掺入适量矿物掺合料对聚羧酸减水剂与水泥的适应性是有利的,可以提高水泥浆体的流动度。 (3)在已有配方的基础上对合成减水剂的工艺参数进行研究,选择底料搅拌时间、聚合温度、A料滴加时间、B料滴加时间作为试验因素进行正交试验,并通过单因素优化试验进行进一步的优化,得到关于各工艺参数对适应性的影响程度以及基于两种水泥的优化组合。对于SH水泥适应性较好的组合为:底料搅拌时间60min,聚合温度50℃,A料搅拌时间60min,B料搅拌时间30min;对于ZH水泥适应性较好的组合为:底料搅拌时间40min,聚合温度50℃,A料滴加时间为60min,B料滴加时间为30min。 (4)在对聚羧酸减水剂母液进行了原材料优化以及工艺参数优化以后,需要对优化后的聚羧酸减水剂进行应用性能的研究,通过水泥净浆流动度试验、减水率试验、坍落度试验以及混凝土的力学性能试验对聚羧酸减水剂的工作性能以及减水效果进行了全面的分析与研究,概括来说,优化后的聚羧酸减水剂与水泥的净浆流动度得到一定的提高,减水剂的减水率在20%-45%之间,实现了高减水的效果,混凝土拌合物坍落度良好并且明显降低了坍落度经时损失,对混凝土的抗压强度有提高作用,从宏观上确定了优化后的聚羧酸减水剂与两种当地水泥的适应性是较好的,可应用到实际工程当中,对日照市当地的工程项目起到了一定的理论指导作用。