保坍抗泥型聚羧酸减水剂的制备及性能研究

需求的背景和应用场景

在交通运输和公路施工领域，混凝土作为主要的建筑材料，其性能直接影响到工程的质量和耐久性。聚羧酸减水剂作为现代混凝土中不可或缺的重要添加剂，能够显著提高混凝土的工作性、力学性能和耐久性。然而，在实际应用过程中，由于原材料中泥土含量的不确定性，传统聚羧酸减水剂往往难以有效应对含泥量较高的混凝土，导致混凝土性能下降，甚至出现严重的工程质量问题。因此，研发一种保坍抗泥型聚羧酸减水剂，以解决含泥混凝土性能不稳定、工作性差等痛点问题，成为当前行业迫切的技术需求。该减水剂旨在提高混凝土的抗泥性能，确保在含泥环境下混凝土仍能保持良好的工作性和力学性能，从而满足交通运输和公路施工领域对高质量混凝土的需求。

要解决的关键技术问题

1. 聚羧酸减水剂分子结构优选：通过氧化还原体系，合成一系列酸醚比和侧链长度不同的聚羧酸减水剂，并利用水泥净浆流动度测试、水泥胶砂强度及混凝土抗压强度测试，系统研究酸醚比和侧链长度对聚羧酸减水剂性能的影响，以优选出最佳分子结构参数。
2. 接枝抗泥型官能团合成及筛选：在上述优选聚羧酸减水剂的基础上，接枝抗泥型功能官能团，通过水泥净浆流动度、水泥胶砂减水率、减水剂吸附量及混凝土和易性、工作性、力学性能等试验，评估官能团引入对聚羧酸减水剂抗泥性能、分散性能及分散保持性能的改善效果，并通过凝胶色谱测试和红外光谱测试对减水剂进行结构表征。
3. 不同构型保坍抗泥型聚羧酸减水剂性能对比：对比研究不同构型的保坍抗泥型聚羧酸减水剂对不同含泥水泥浆体流动性能的影响，以及其在水泥和黏土颗粒表面的吸附性能，以揭示构型与性能之间的内在联系。
4. 与市售产品性能对比：将研发的保坍抗泥型聚羧酸减水剂与市售保坍型聚羧酸减水剂进行对比，评估其对不同含泥混凝土坍落度、坍落度经时损失率及强度的影响，以验证其技术优势和市场竞争潜力。

效果要求

1. 技术效益：研发的保坍抗泥型聚羧酸减水剂应显著提高含泥混凝土的抗泥性能、工作性和力学性能，满足交通运输和公路施工领域对高质量混凝土的需求。
2. 竞争优势：与市售保坍型聚羧酸减水剂相比，研发的减水剂应具有更显著的抗泥效果和更稳定的性能表现，形成明显的市场竞争优势。
3. 创新性：通过分子结构优选和官能团接枝等技术创新手段，研发出具有自主知识产权的保坍抗泥型聚羧酸减水剂，推动行业技术进步和产业升级。同时，研究成果应具有较高的学术价值和实际应用价值，为相关领域的研究和应用提供新的思路和方法。