功能型PCE可控合成及其性能研究开题报告

 2023-10-18 09:20:52

1. 研究目的与意义

一、研究背景

自21世纪以来，我国工业化发展与城市化进程建设进入白热化阶段。至此，高层建筑、大型桥梁、公路的发展迫切需要混凝土行业做出新的发展。而化学外加剂凭借其优异的性能逐渐弥补了这处空缺，减水剂也凭借其显著的减水增强效果很快应用于混凝土工程。

减水剂的发展到现在一共经历了三个阶段：即以木质素磺酸盐系普通减水剂为代表的第一代减水剂、萘系高效减水剂为代表的第二代减水剂和以聚羧酸系减水剂为代表的第三代减水剂。第一、二代减水剂由于其自身结构和分散作用机理的局限性，使得它们存在一系列问题：如坍损大、收缩大、环境不友好等。而第三代减水剂聚羧酸系减水剂由于其特殊的分子结构，在分子构造上自由度大、合成技术多、高性能化余地大，对混凝土的增强效果显著，能降低混凝土收缩，可赋予混凝土以出色的工作性能。聚羧酸减水剂也由于其优异的综合性能以及环保的特点正逐渐成为混凝土工程中的首选外加剂。 但聚羧酸减水剂在生产与实际应用中仍存在一些问题，如坍落损失大、与水泥的适应性差、对钢筋混凝土存在腐蚀作用等，因此，国内外学者为解决这些问题，开发出一系列的功能型聚羧酸减水剂。

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2. 研究内容和预期目标

一、研究内容

聚羧酸减水剂，作为第三代高性能减水剂，极大地推动了高性能混凝土技术的进步和发展。但是，聚羧酸减水剂在发展和应用中存在以下几个亟待解决的问题：（1）不同分子结构的聚羧酸减水剂性能差异较大；（2）聚羧酸减水剂对水泥等原材料的组成较敏感；（3）聚羧酸减水剂的功能化应用以及优化配伍研究尚不成熟。这些都是因为聚羧酸减水剂在分子结构设计、合成工艺、优化配伍等过程中缺少科学理论作指导。针对这些问题，通过调控聚羧酸减水剂合成工艺，分别探讨不同分子结构形态的聚羧酸减水剂对水泥浆体分散性能以及水化性能的影响，提出聚羧酸母液分子结构功能化应用调控方法。

主要研究内容包括：

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3. 研究的方法与步骤

一、研究方法

自由基聚合法、Kondo模型、Krstulovic-Dabic模型、Orign、Excel及Matlab等软件。

二、研究步骤

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4. 参考文献

[1] Yan He, Xiong Zhang, R.D. Hooton. Effects of organosilane-modifiedpolycarboxylate superplasticizer on the fluidity and hydration properties ofcement paste [J]. Construction and Building Materials, 2017, 132: 112-123.

[2] 何燕, 张雄, 顾明东, 等. 硅烷改性聚羧酸减水剂对水泥流动性及水化进程的影响[J]. 硅酸盐学报,2016, 44(8): 1166-1172.

[3] 李顺,余其俊,韦江雄,等.分子量及其分布对聚羧酸减水剂吸附行为的影响[J]. 硅酸盐学报,2010, 39: 80-86.

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5. 计划与进度安排

（1）第1周~第2周（2.20~3.5）：查阅文献，撰写文献综述以及开题报告；

（2）第3周~第5周（3.6~3.26）：实验原材料及器材收集及整理，学习实验基本操作方法，进行宏观实验；

（3）第6周~第9周（3.27~4.23）：对宏观实验数据进行分析和总结，并设计微观实验方案，进行微观性能测试。

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