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聚羧酸系高性能减水剂(PCA)是继萘系等高效减水剂之后兴起的新一代减水剂,因其具有掺量低、减水率高、保坍性好、生产应用绿色化等特点,日渐成为高性能混凝土外加剂的发展方向和国内外研究的热点。本文采用超滤膜技术对聚羧酸系减水剂进行了分子量分级,从分子量角度研究了不同分子量范围的分离组分及组分间复配后样品的性能,为聚羧酸系减水剂的合成及复配提供了新的思路。主要研究内容如下:(1)以甲基烯丙醇聚氧乙烯醚(TPEG)和丙烯酸(AA)为聚合单体,在双氧水和L-抗坏血酸的氧化还原引发体系下,通过水溶液自由基聚合反应合成了一种醚类聚羧酸系减水剂。以水泥初始和经时净浆流动度作为衡量标准,通过单因素实验确定了最佳合成工艺条件:反应温度55℃,酸醚比3.5,n(H2O2):n(VC)=8.5:1,引发剂(还原剂VC)用量0.23wt%,链转移剂用量0.38wt%,滴加时间3~3.5h。水泥相容性和混凝土性能测试结果表明,最佳工艺条件下合成的聚羧酸系减水剂具有一定的分散性及分散保持性,且与不同水泥相容性良好。(2)利用中空纤维超滤膜技术对聚羧酸系减水剂母液进行了分子量分级,凝胶渗透色谱(GPC)分析结果表明各分离组分的分子量范围满足预期要求。(3)通过对聚羧酸系减水剂母液和各分离组分进行水泥净浆流动度、砂浆工作性及混凝土性能对比得知:相对分子量分布于10~100Kd的分离组分B具有较高的分散性,100Kd以上的分离组分A具有较好的分散保持性,10Kd以下的分离组分C对分散性和分散保持性无大的影响,但具有明显的早强性能。(4)以水泥净浆流动度和砂浆流动度为参考,考察了经分离组分间复配后样品的性能,筛选出了两种具有不同性能的复配样品。混凝土性能测试表明:C3B7具有一定的减水率和明显的早强性能,A7B3具有良好的保坍能力,且对骨料含泥量的适应性较强,对混凝土抗压强度也有一定的增强效果。