適于快流砂漿的聚羧酸減水劑的制備及應(yīng)用研究.pdf

1、本文在二元聚羧酸減水劑合成的基礎(chǔ)上，分別采用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、馬來酸單甲酯（MMM）進(jìn)行進(jìn)一步地改性合成，探討改性官能團(tuán)對減水劑性能的影響。同時(shí)針對快流砂漿體系倆個(gè)主要性能，流動(dòng)性與抗離析性，通過凈漿流動(dòng)度、砂漿減水率、Marsh筒流空時(shí)間以及漿體流變-觸變性等一系列測試，定量地對比研究了不同減水劑的流動(dòng)性及保水性，最終得到一種在快流砂漿體系中適應(yīng)性較好的聚羧酸減水劑。
　　首先選用氧化-還原引發(fā)體系，丙

2、烯酸（AA）和異戊烯醇聚氧乙烯醚（TPEG）為原料，通過單因素試驗(yàn)優(yōu)化基礎(chǔ)型聚羧酸減水劑（P1）制備條件。并在此條件下分別加入第三改性單體AMPS、MMM進(jìn)行正交合成，制備三元型聚羧酸減水劑，并通過紅外及高效液相色譜進(jìn)行表征分析了合成產(chǎn)物結(jié)構(gòu)及反應(yīng)率：
　?。?）P1（二元基礎(chǔ)型聚羧酸減水劑）最佳合成條件：n（AA）:n（TPEG）=4、n（TBHP）：n（吊白塊）=3、吊白塊（還原劑）、TGA（鏈轉(zhuǎn)移劑）分別占單體總質(zhì)量的0.3

3、％、0.5%，反應(yīng)溫度25℃。
　?。?）P2（AMPS型聚羧酸減水劑）最佳合成條件：n（AA）:n（TPEG）=4、n（TBHP）：n（吊白塊）=3、n（AMPS）:n（TPEG）=1：2，吊白塊（還原劑）、TGA（鏈轉(zhuǎn)移劑）分別占單體總質(zhì)量的0.3%、0.5%，反應(yīng)溫度25℃。通過紅外及高效液相色譜進(jìn)行表征分析知P2的反應(yīng)率達(dá)到98%。
　　（3）P3（MMM型聚羧酸減水劑）最佳合成條件：n（AA）:n（TPEG）=4、

4、n（TBHP）：n（吊白塊）=3、n（MMM）:n（TPEG）=2：1，吊白塊（還原劑）、TGA（鏈轉(zhuǎn)移劑）分別占單體總質(zhì)量的0.3%、0.7%，反應(yīng)溫度25℃。通過紅外及高效液相色譜進(jìn)行表征分析知P3的反應(yīng)率達(dá)到96%。
　　接下來將上述合成的三種減水劑（P1、P2、P3）與市售的三三減水劑P4、柯帥減水劑P5進(jìn)行了性能對比。通過流動(dòng)度、保水性及Marsh筒流空時(shí)間三種測試手段相結(jié)合，引入流動(dòng)性指數(shù)α*，用公式定量評價(jià)了砂漿體系

5、與不同聚羧酸減水劑的流動(dòng)性問題，其先后順序?yàn)椋篜2＞P4＞P5＞P3＞P1。最后對比了不同水灰比下減水劑對砂漿流變-觸變性的影響，得到摻不同聚羧酸減水劑的漿體平均觸變面積關(guān)系為：P2＞P4＞P1＞P5＞P3。摻P2減水劑砂漿觸變面積最大，這可能是由于P2的加入后，上升階段漿體絮凝結(jié)構(gòu)較多，阻力較大，在相同轉(zhuǎn)速時(shí)轉(zhuǎn)矩較大。下降階段，部分絮凝結(jié)構(gòu)被破壞，漿體中存在自由顆粒，阻力較小。下降階段達(dá)到與上升階段相同的轉(zhuǎn)矩所需要的轉(zhuǎn)速更大，從而漿體