在石膏中添加聚羧酸減水劑的作用

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2020-03-27

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　　第一代聚羧酸系高效減水劑是甲基丙烯酸/烯酸甲酯共聚物，這種聚合物是由甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的基本聚合作用產生的，其主鏈和支鏈的連接是一種酯鍵；第二代聚羧酸系高效減水劑是丙烯基醚共聚物，其主要特性是在主鏈和支鏈之間有一個醚鍵，稱為聚羧酸醚高效減水劑，是嚴格交替的共聚物，因為丙烯基醚不會使聚合變得均勻。國內近年來對聚羧酸醚高效減水劑做了很多研究，其無酯化過程，工藝簡單，生產周期短；原料的封端基團中含有不飽和雙鍵，可通過一步法直接聚合；可生產出高濃度產品。

　　聚羧酸系高效減水劑在摻量為膠凝材料質量的0.2 % ~ 0.3 %時，減水率可高達25 % ~ 45 %，普遍認為聚羧酸系高效減水劑具有梳形結構，通過在水泥顆粒或者水泥水化產物上吸附，產生立體位阻效應，對水泥起分散與保持分散的作用。減水劑在石膏顆粒表面的吸附特性及其吸附-分散機理方面的研究，得出聚羧酸系高效減水劑為梳狀吸附，在石膏表面吸附量較小，靜電斥力效應較弱，其分散作用主要來自吸附層空間位阻效應，空間位阻效應產生的分散性受石膏水化作用的影響較小，因而具有良好的分散穩定性。

　　水泥在石膏中有促凝作用，會導致石膏凝結時間加快，摻量超過2 %時就會對早期流動度產生明顯影響，流動度反而隨著水泥摻量增加變差。由于水泥對石膏有促凝作用，為了減少石膏凝結時間對石膏流動度的影響，在石膏中添加適量的石膏緩凝劑。水泥摻量的增加，石膏的流動度隨著增加；水泥的摻入增加了體系的堿性，使減水劑在體系中離解更快速更完全，減水作用明顯增強；同時由于水泥本身需水量較因此低，在相同加水量的情況下相當于增加水膏比，也會使流動度小幅增加。

　　聚羧酸減水劑有優異的分散能力，在較小摻量時就能較大改善石膏的流動性。隨著摻量的增加，石膏流動度大幅增加，聚羧酸減水劑有較強的緩凝作用，隨著摻量的增加，凝結時間大幅增加，聚羧酸減水劑較強的緩凝作用，相同水膏比情況下，摻量的增加，可能導致石膏晶體變形，石膏體疏松，石膏的抗折抗壓強度隨著摻量的增加而下降。

　　聚羧酸醚減水劑對石膏有緩凝作用，同時降低石膏強度。相同摻量下，在石膏中摻加水泥、氧化鈣均能提高石膏的流動度，由于水膏比降低，石膏密實度提高，強度也因此提高；同時由于水泥水化產物對石膏的增強作用，石膏抗折和抗壓強度增加。隨著水泥、氧化鈣摻量的增加，石膏的流動度增加，且適量水泥能明顯提高石膏強度。

　　在石膏中使用聚羧酸醚減水劑時，摻入適量的水泥不但能增加石膏的強度，同時能得到較大的流動度，且對石膏凝結時間影響較小。

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