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随着我国基础设施工程建设的大规模发展,我国对商品混凝土的质量要求越来越严格。目前在高性能混凝土中,聚羧酸系高性能减水剂的使用非常广泛。聚羧酸系减水剂因其无毒、环保、减水率高等特点受到广泛关注,今后的应用前景将更加广泛。在聚羧酸减水剂的应用过程中遇到了许多工程难题,最为突出的就是因水泥、混合材、砂石含泥等质量问题相应带来了掺聚羧酸高效减水剂的混凝土坍落度损失加快,影响到了聚羧酸高效减水剂的应用和发展。本文在聚羧酸减水剂合成技术的基础上,通过合理的分子结构设计,采用甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG)与丙烯酸(AA),在加入复合分子量调节剂、改性引发剂的条件下共聚,开发出性能优异的聚羧酸系高性能保坍剂。通过单因素分析探讨反应时间、反应温度、改性引发剂用量、丙烯酸与甲基烯丙基聚氧乙烯醚的摩尔比(酸醚比)以及复合分子量调节剂对保坍剂性能的影响。运用正交试验设计,发现各个因素协同作用对保坍剂性能的影响较大,得出各个因素对合成聚羧酸保坍剂性能的影响由大到小依次为:酸醚比>复合分子量调节剂>改性引发剂>反应温度>反应时间。并得到优化后的最佳反应条件为:反应温度为60℃、反应时间为2h、n(AA):n(TPEG)为1.5:1、改性引发剂用量为0.84%和复合分子量调节剂用量为0.28%。并通过改变单体种类,发现不同单体对保坍剂性能的影响较大。通过混凝土坍落度及其经时损失试验、抗压强度试验、水泥适应性试验和贮存稳定性试验得出:掺加研究的聚羧酸保坍剂90min后坍落度和扩展度基本无损失,且自制聚羧酸保坍剂对混凝土的早期强度没有影响,能够提高混凝土的后期强度,并与武汉市市售的大部分水泥的适应性良好,该聚羧酸保坍剂不缓凝且有较好的贮存稳定性,给混凝土工程带来了良好的施工条件。运用红外光谱等手段对所研究的聚羧酸保坍剂的分子结构进行表征,结合合成试验所用的原料得到聚羧酸保坍剂的理想分子结构,并从微观结构上探讨了聚羧酸保坍剂的空间位阻效应的主要作用机理。