2017NO.2
试验与应用
粉煤灰综合利用
FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION
磺酸基对聚羧酸减水剂性能的影响 Influence of Sulfonate on the Properties of Polycarboxylate Superplasticizers
孙悦，王义廷，何燕
（同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室，上海201804）
摘要：研究了磺酸基对聚羧酸减水剂性能的影响，研究表明：聚羧酸减水剂在合成过程中掺人磺酸基：（1）可以-一定程度上改善水泥净浆初始流动度和水泥净浆1h经时流动度，但是磺酸基掺量过高则会降低水泥净浆流动度当磺酸基与TPEC摩尔比为0.4的时候效果最好；（2）在剪切速率一定的情况下，剪切应力随着磺酸基掺量的增加而增加，水泥浆体粘度随着磺酸基掺量的增加面降低；（3）对水泥胶砂1d强度影响不大，但是水泥胶砂3d、28d强度均有所提高，摩尔比为0.4的时候效果相对较好；（4）对水泥水化产物并没有太大影响，但是磺酸基的加入会促进C,S 的水化，同时也说明了掺人磺酸基的水泥胶砂28d强度有所提高。
关键调：磺酸基；聚羧酸减水剂；性能
中图分类号：TU528.042*.2
文献标识码：A
混凝土外加剂是指掺于混凝土中、掺量不大于水泥质量5%（特殊情况下除外）以改善混凝土性能的物质，并且已经成为混凝土中除水泥、水、砂和石以外的第五种组分。混凝土中合理地掺加一定量的外加剂，能够达到提高混凝土早期或各龄期强度、改善混凝土的和易性和施工性、调整混凝土的凝结时间、降低水化热。聚羧酸系减水剂作为第三代绿色高性能减水剂可以达到低掺量高减水的效果，也成为当今研究的重点。
20世纪80年代初，日本率先成功研制了聚羧酸系减水剂，新一代聚羧酸系高效减水剂克服了传统减水剂一些整端，具有掺量低、保性能好、混凝土收缩率低、分子结构上可调性强、高性能化的潜力大、生产过程中不适用甲醛等突出优点，是高性能混凝土外加剂的发展方向和世界性的研究热点（1-3]。
国外一些学者对聚羧酸系减水剂的结构与性能进行了深入的研究，Yamada【4]等研究了PCE的分子结构对水泥浆的分散性的影响，认为影响因素包括： PEO链长度、分子聚合度（相对分子质量）、羧基及磺酸基基团的不同构成与含量等；MKinoshita【5】等研究了甲基丙烯酸乙二醇通过接枝共聚合成的聚羧酸减水剂，其中有羧基、磺酸基和聚氧乙烯基，并且具有这样结构的聚羧酸减水剂具有较好的分散性和·42·
方方数据
文章编号：10058249（2017）020042-05
流动性；JohnanP等【6]采用主链上接人支链EO/PO，结果表明了这种支链EO/PO对减水剂的分散起着很大的作用，长侧链的接枝对空间位阻效应的发挥起着关键的作用。最后，该减水的应用性能较好，特别是分散性能；NawaT等（7]通过研究含有聚氧乙烯基侧链的共聚物的化学结构对减水作用机理的影响。研究结果表明，共聚物的侧链越长，分散保持性好，吸附量较小。吸附研究表明接枝共聚物的吸附密度随着侧链的伸长而增加;BurakFelekog[*]研究以酯键、醛键等不同的方式连接到主链上，合成聚丙烯酸减水剂，并对其性能进行测试，研究发现PC的工作性能可以通过主链和侧链间带有特征基团的种类来控制。
国内一些学者对聚酸减水剂的研究表明：李崇智等[9]以甲基丙烯磺酸钠，2-丙烯酰胺-2-甲基内磺酸、丙烯酸和不同聚氧化乙烯基链长的聚乙二醇丙烯酸酯等单体制备了改进PC，其具有梳形分子结构，应用后混凝土的减水率能达到25%以上。李真等（18）人从高效减水剂的作用机理出发，依据聚合物分子设计原理，在大分子长链上引人含有能对水泥颗粒提供分散和流动的基团，研究了分子结构与其性能的关系。冉千平等{]人以丙烯酸（AA）， MPEGAA，及丙烯酸一三甲基羟乙基氯化铵为单体，合成出一种含有不司阴/阳离子基团摩尔比的两性