苏州混凝土水泥制品研究院有限公司

头部文案

发布时间:2020-01-06 00:00:00
全国建材科技期刊
全国中文核心期刊
中国科技论文统计源期刊
万方数据-数字化期刊群入网期刊
中国学术期刊(光盘版)全文收录期刊
华东地区优秀科技期刊
江苏省期刊方阵“双效期刊”
中国期刊网全文收录期刊
中国科技期刊数据库全文收录期刊
聚羧酸分子结构对混凝土早强性能的影响
Effect of Molecular Structure of Polycarboxylate Superplasticizers on Early Age Strength of Concrete
2022年第3期
聚羧酸减水剂;分子结构;早期强度;水化热;混凝土;水泥;凝结时间
Polycarboxylate superplasticizer; Molecular structure; Early age strength; Hydration heat; Concrete; Cement; Setting time
2022年第3期
10.19761/j.1000-4637.2022.03.001.05
国家自然科学青年基金项目(52108218)。
周栋梁1,李申振1,杨 勇1,舒 鑫1,冉千平2
1.江苏苏博特新材料股份有限公司 高性能土木工程材料国家重点实验室,江苏 南京 211103; 2.东南大学 材料科学与工程学院,江苏 南京211189

周栋梁1,李申振1,杨 勇1,舒 鑫1,冉千平2

周栋梁,李申振,杨勇,等.聚羧酸分子结构对混凝土早强性能的影响[J].混凝土与水泥制品,2022(3):1-5.

ZHOU D L,LI S Z,YANG Y,et al.Effect of Molecular Structure of Polycarboxylate Superplasticizers on Early Age Strength of Concrete[J].China Concrete and Cement Products,2022(3):1-5.

浏览量:
1000
摘   要:设计不同的侧链长度、酸醚比和分子量制备了系列聚羧酸减水剂样品,采用GPC方法测试了系列样品的分子量和聚醚转化率。通过砂浆和混凝土性能评价试验表征了聚合物的分散性能和力学性能,用微量热仪监测了水泥水化18 h内的水化放热趋势。试验结果表明,聚羧酸分子中聚醚侧链长度、酸醚比和分子量均能明显影响砂浆的早期强度,分子结构综合影响早强效果。水化放热历程证明,优化聚羧酸分子结构能加速水泥水化,影响规律与砂浆强度测试结果一致。混凝土性能测试显示,聚羧酸减水剂系列样品能缩短混凝土凝结时间,增加早期强度,且不影响后期强度的发展。 Abstract: A series of polycarboxylate superplasticizers were prepared by designing different side chain lengths, acid-ether ratios and molecular weights. The molecular weight and polyether conversion of the samples were investigated by GPC method. The performance of dispersion and mechanical properties of the polymers were characterized by the mortar and concrete performance test. The trend of hydration heat release within 18 h of cement hydration was monitored by microcalorimeter. The experimental results show that the length of polyether side chain, acid-ether ratio and molecular weight in polycarboxylate superplasticizers can significantly affect the early age strength of mortar. The effects of early age strength are caused by multiple factors of molecular structure. The hydration exothermic process proves that the optimized molecular structure can accelerate the hydration of cement. The influence rules for hydration heat are consistent with the results of mortar strength test. The results of concrete performance test show that the series of samples can shorten the setting time of concrete, increase the early age strength, and be particularly important not to affect the development of later strength.
英文名 : Effect of Molecular Structure of Polycarboxylate Superplasticizers on Early Age Strength of Concrete
刊期 : 2022年第3期
关键词 : 聚羧酸减水剂;分子结构;早期强度;水化热;混凝土;水泥;凝结时间
Key words : Polycarboxylate superplasticizer; Molecular structure; Early age strength; Hydration heat; Concrete; Cement; Setting time
刊期 : 2022年第3期
DOI : 10.19761/j.1000-4637.2022.03.001.05
文章编号 :
基金项目 : 国家自然科学青年基金项目(52108218)。
作者 : 周栋梁1,李申振1,杨 勇1,舒 鑫1,冉千平2
单位 : 1.江苏苏博特新材料股份有限公司 高性能土木工程材料国家重点实验室,江苏 南京 211103; 2.东南大学 材料科学与工程学院,江苏 南京211189

周栋梁1,李申振1,杨 勇1,舒 鑫1,冉千平2

周栋梁,李申振,杨勇,等.聚羧酸分子结构对混凝土早强性能的影响[J].混凝土与水泥制品,2022(3):1-5.

ZHOU D L,LI S Z,YANG Y,et al.Effect of Molecular Structure of Polycarboxylate Superplasticizers on Early Age Strength of Concrete[J].China Concrete and Cement Products,2022(3):1-5.

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘   要:设计不同的侧链长度、酸醚比和分子量制备了系列聚羧酸减水剂样品,采用GPC方法测试了系列样品的分子量和聚醚转化率。通过砂浆和混凝土性能评价试验表征了聚合物的分散性能和力学性能,用微量热仪监测了水泥水化18 h内的水化放热趋势。试验结果表明,聚羧酸分子中聚醚侧链长度、酸醚比和分子量均能明显影响砂浆的早期强度,分子结构综合影响早强效果。水化放热历程证明,优化聚羧酸分子结构能加速水泥水化,影响规律与砂浆强度测试结果一致。混凝土性能测试显示,聚羧酸减水剂系列样品能缩短混凝土凝结时间,增加早期强度,且不影响后期强度的发展。

Abstract: A series of polycarboxylate superplasticizers were prepared by designing different side chain lengths, acid-ether ratios and molecular weights. The molecular weight and polyether conversion of the samples were investigated by GPC method. The performance of dispersion and mechanical properties of the polymers were characterized by the mortar and concrete performance test. The trend of hydration heat release within 18 h of cement hydration was monitored by microcalorimeter. The experimental results show that the length of polyether side chain, acid-ether ratio and molecular weight in polycarboxylate superplasticizers can significantly affect the early age strength of mortar. The effects of early age strength are caused by multiple factors of molecular structure. The hydration exothermic process proves that the optimized molecular structure can accelerate the hydration of cement. The influence rules for hydration heat are consistent with the results of mortar strength test. The results of concrete performance test show that the series of samples can shorten the setting time of concrete, increase the early age strength, and be particularly important not to affect the development of later strength.

扫二维码用手机看
未找到相应参数组,请于后台属性模板中添加

(1)聚羧酸分子中聚醚侧链长度能明显影响砂浆早强,侧链分子量为5 000的样品PC1-50相比侧链分子量为2 000的样品PC1-20,13 h早强提高了27.5%,15 h早强提高了32.0%。分子中酸醚比和分子量的合理匹配能在最佳侧链长度因素增强早期强度的基础上继续提高早强效果。聚羧酸早强效果是分子结构综合影响的结果。
(2)系列样品的水化放热历程证明优化聚羧酸分子结构能明显加快水泥水化,样品水化提前效果与砂浆早期强度促进效果一致。
(3)具有早强效果的聚羧酸分子结构有缩短混凝土凝结时间的效果,早强效果最佳的样品能将16 h、20 h、24 h混凝土抗压强度分别提高42.2%、42.8%和21.0%,且不影响混凝土后期强度的发展。
(4)聚羧酸分子结构中各因素只有处于最佳的平衡状态,其早强性能才能得到合理地展现。建议相关科研人员可以根据不同的性能需求合理的对分子参数进行针对性的设计,以达到更加优异的性能。

[1] 李顺,余其俊,韦江雄.聚羧酸减水剂的分子结构对水泥水化过程的影响[J].硅酸盐学报,2012,40(4):613-619.
[2] 宋作宝,姚燕,李婷,等.缓释型聚羧酸减水剂的分子结构设计及制备[J].建筑材料学报,2017,20(4):563-568,574.
[3] 王毅,钱珊珊,姜海东,等.低收缩、降粘型聚羧酸减水剂的合成及其应用[J].硅酸盐通报,2016,35(8):2688-2693.
[4] 易聪华,汤潜潜,黄欣,等.聚羧酸减水剂在水泥颗粒表面的吸附行为[J].化工学报,2012,63(8):2460-2468.
[5] RAN Q P,WU S S,ZHANG Y C,et al.Research Progress of Comb-like Copolymer Dispersant for Cement [J].Polymer Bulletin,2014,37(2):68-77.
[6] 中国混凝土与水泥制品协会外加剂应用技术分会.2016年度外加剂行业发展报告[J].混凝土世界,2017(2):22-30.
[7] RAN Q P,SOMASUNDARAN P,MIAO C W,et al.Effect of the Length of the Side Chains of Comb-like Copolymer Dispersants on Dispersion and Rheological Properties of Concentrated Cement Suspensions[J].Journal of Colloid and Interface Science,2009,326(2):624-633.
[8] 何燕,张雄,张永娟,等.含不同官能团聚羧酸减水剂的吸附-分散性能[J].同济大学学报(自然科学版),2017,45(2):244-248.
[9] 李国新,刘元鹏,黄汝杰,等.缓凝剂与聚羧酸减水剂对硫铝酸盐水泥流动性和强度的影响[J].硅酸盐通报,2016,35(2):386-391.
[10] WEN X D,FENG L,HU D Y,et al.Effect of Side-chain Length in Polycarboxylic Superplasticizer on the Early-age Performance of Cement-based Materials[J].Construction and Building Materials,2019,211:26-32.
[11] KONG F R,PAN L S,WANG C M,et al.Effects of Polycarboxylate  Superplasticizers with Different Molecular Structure on the Hydration Behavior of Cement Paste[J].Construction and Building Materials,2016,105:545-553.
[12] PLANK J,VLAD D,BRANDL A,et al.Colloidal Chemistry Examination of the Steric Effect of Polycarboxylate Superplasticizers[J].Cement International,2005(4):100-110. 
[13] WINNEFELD F,BECKER S,PAKUSCH J,et al.Effects of the Molecular Architecture of Comb-shaped Superplasticizers on their Performance in Cementitious Systems[J].Cement and Concrete Composites,2007,29(4):251-262.
[14] 都蓉蓉,张雄,顾明东,等.聚羧酸减水剂与增强组分的复合效应及原理[J].材料导报,2019,33(14):2461-2466.
[15] 郑洪伟,江楠,王智.硫酸盐对不同侧链分子量聚羧酸减水剂分散性的影响[J].硅酸盐通报,2013,32(12):2578-2582,2594.
[16] 王子明,卢子臣,路芳,等.梳形结构的侧链密度对聚羧酸系减水剂性能的影响[J].硅酸盐学报,2012,40(11):1570-1575.
[17] 孔祥明,侯珊珊,史志花.功能单体对聚羧酸减水剂性能的影响[J].建筑材料学报,2014,17(1):1-8.
[18] 何燕,孔亚宁,王啸夫,等.不同羧基密度聚羧酸减水剂对水泥浆体性能的影响[J].建筑材料学报,2018,21(2):185-188. 
[19] 王栋民,刘治华.聚羧酸分子结构的优化对浆体分散性和砂浆强度的影响[J].混凝土,2012(8):55-57,61.
[20] 冉千平,刘加平,缪昌文,等.梳形共聚物超塑化剂侧链长度对浓水泥悬浮体早期水化的影响(英文)[J].硅酸盐学报,2010,38(9):1718-1722. 
[21] 董思勤,刘加平,冉千平,等.两性聚羧酸侧链结构对水泥浆体早期性能的影响[J].新型建筑材料,2015,42(1):25-29.
[22] 周栋梁,张建纲,杨勇,等.功能型聚羧酸外加剂在混凝土预制构件中的应用[J].混凝土与水泥制品,2013(6):29-32.
[23] 中华人民共和国国家质量监督检验检验总局,中国国家标准化管理委员会.水泥胶砂流动度测定方法:GB/T 2419—2005[S].北京:中国标准出版社,2005.
[24] 中华人民共和国住房和城乡建设部.普通混凝土拌合物性能试验方法标准:GB/T 50080—2016[S].北京:中国建筑工业出版社,2017.
[25] 中华人民共和国住房和城乡建设部,国家市场监督管理总局.混凝土物理力学性能试验方法标准:GB/T 50081—2019[S].北京:中国建筑工业出版社,2019.

周栋梁,李申振,杨勇,.聚羧酸分子结构对混凝土早强性能的影响[J].混凝土与水泥制品,2022(3):1-5.

ZHOU D L,LI S Z,YANG Y,et al.Effect of Molecular Structure of Polycarboxylate Superplasticizers on Early Age Strength of Concrete[J].China Concrete and Cement Products,2022(3):1-5.

相关文件

暂时没有内容信息显示
请先在网站后台添加数据记录。

关注《混凝土与水泥制品》

总访问量 468,401   网站统计

官方微信公众号关闭
苏州混凝土水泥制品研究院有限公司

关于我们    |    联系我们    |    订购杂志    |    回到顶部

版权所有:中国混凝土与水泥制品网  苏ICP备10086386号   网站建设:中企动力 苏州

版权所有:中国混凝土与水泥制品网

苏ICP备10086386号

网站建设:中企动力 苏州