改性木质素磺酸钙高效减水剂的合成与应用

通过化学改性手段,进行了对木质素磺酸钙这一绿色减水剂的改性研究工作。分别经过过氧化氢氧化和提纯;在氧化改性的基础上,经过接枝丙烯酰胺的溶液聚合反应;以及合成的马来酸酐与聚乙二醇1000酯化大单体、丙烯酰胺和木质素磺酸钙溶液共聚合等化学改性方法,制得了三种改性木质素磺酸钙减水剂MCL-1、MCL-2和MCL-3。并在MCL-3工艺条件基础上制得一种聚羧酸系减水剂P1,以及通过与P1复配制备MCL-3相同比例的木钙制得P1-CL,用来与MCL-3作性能对照。通过水泥净浆流动度、在水泥颗粒表面吸附量、以及对早期水泥水化物的IR、XRD和SEM测试,讨论了CL和MCL-1对水泥净浆早期水化的影响和缓凝机理。结果表明:CL抑制石膏的调凝作用,对硅酸钙水化缓凝效果大,MCL-1均对水泥中铝酸盐和硅酸盐水化有一定的缓凝效果。通过不同减水剂掺量下水泥净浆流动度、减水率、凝结时间和各龄期硬化水泥净浆抗压强度的测试,研究了CL、MCL-2、MCL-3、P1和P1-CL的应用性能。结合减水剂溶液表面张力测试、各龄期水泥净浆水化物结合水含量测试、以及水化物的XRD和SEM测试,探讨了CL、MCL-3、P1和P1-CL结构与性能的关系。结果表明:MCL-2和MCL-3都大大改善了CL的应用性能;MCL-3的应用性能比复配产品P1-CL更为优越。各个减水剂的应用性能是其结构、其对水泥净浆水化程度和硬化水泥净浆水化产物结构影响等因素综合作用的结果。