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磺化丙酮甲醛缩聚物(SAF)的合成与改性研究

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摘要

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 混凝土减水剂

1.3 高效减水剂

1.3.1 高效减水剂的应用现状

1.3.2 高效减水剂的研究进展

1.4 脂肪族磺酸盐高效减水剂

1.4.1 脂肪族磺酸盐高效减水剂概述

1.4.2 脂肪族磺酸盐高效减水剂的研究进展

1.4.3 脂肪族磺酸盐高效减水剂存在的问题

1.6 课题研究的目的及意义

1.7 课题研究的主要内容

第二章 SAF的合成及合成条件优化

2.1 实验原料与仪器

2.1.1 主要试剂

2.1.2 实验仪器

2.2 SAF的合成

2.3 SAF合成条件优化

2.3.1 磺化剂的种类对SAF分散性能的影响

2.3.2 磺化剂的用量对SAF分散性能的影响

2.3.3 反应温度对SAF分散性能的影响

2.3.4 反应时间对SAF分散性能的影响

2.3.5 甲醛加料方式对SAF分散性能的影响

2.3.6 丙酮加料方式对SAF分散性能的影响

2.4 SAF反应机理探讨

2.5 本章小结

第三章 SAF在水泥混凝土中的应用

3.1 引言

3.2 SAF对水泥混凝土性能研究

3.2.1 不同掺量的SAF对混凝土性能的影响

3.2.2 不同减水剂对混凝土性能的影响

3.3 SAF高效减水剂与其它减水剂的复配研究

3.3.1 SAF高效减水剂与木质素磺酸钠减水剂的复配

3.3.2 SAF高效减水剂与聚羧酸系高效减水剂的复配

3.3.3 SAF高效减水剂与萘系高效减水剂的复配

3.4 本章小结

第四章 木质素磺酸钠改性SAF(LSAF)及其性能研究

4.1 LSAF的合成

4.2 LSAF的性能研究

4.3 本章小结

第五章 专业实践认识

结论

参考文献

致谢

附录

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摘要

磺化丙酮甲醛缩聚物(SAF)是一种脂肪族磺酸盐高效减水剂。由于其原料易得,生产工艺简单,减水效果优良等特点,广泛应用于各种工程中。但在SAF的生产中,所用磺化剂的种类不一致,导致产品的减水分散效果相差较大。
   针对SAF生产中,所用磺化剂种类不一致的问题,本论文用亚硫酸钠和焦亚硫酸钠为磺化剂,通过改变磺化剂和丙酮的摩尔比,合成了SAF高效减水剂。通过对其进行水泥净浆流动度、砂浆减水率、混凝土减水率、坍落度和抗压强度测试,得出用焦亚硫酸钠做磺化剂合成的SAF高效减水剂比用亚硫酸钠做磺化剂合成的SAF高效减水剂的减水分散效果好;又因为焦亚硫酸钠的价格便宜,同时达到了节约生产成本的目的。
   为降低SAF的生产成本,用木质素磺酸钠(LG)对SAF进行改性(LSAF),对其分散性及分散保持性、混凝土减水率、坍落度和抗压强度等性能进行了测试,并与SAF进行比较得出,LSAF的各项性能均优于SAF。
   为优化SAF的合成条件,分析了反应温度、反应时间和加料方式对SAF分散性及分散保持性的影响,测定不同掺量下的SAF对混凝土减水率、坍落度和抗压强度,并与萘系高效减水剂(FDN)进行了坍落度和抗压强度的比较,得出混凝土减水率、坍落度和抗压强度随SAF掺量的增加而增大;SAF与萘系和氨基高效减水剂(ASF)相比,坍落度和抗压强度相差不大,可以代替萘系和氨基高效减水剂使用。
   对SAF高效减水剂与木质素磺酸钠减水剂、萘系减水剂和聚羧酸系高效减水剂进行复配,解决了单独使用木质素磺酸钠减水剂时减水率不高的问题;单独使用聚羧酸系高效减水剂时产量过大容易泌水、对粘土沙子的适应性差和价格昂贵的问题;单独使用萘系高效减水剂时掺量大、减水率不高和保坍性不好的问题。

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