缓释型聚羧酸减水剂的制备与性能研究

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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

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ＣＲ—Ｐ１０４

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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

ｌ

叩

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。

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Ａ

ＮＥＷＢＵｌＬＤｌＮＧＭＡＴＥＲＩＡＬＳ・３３・

缓释型聚羧酸减水剂的制备与性能研究

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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

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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)