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第 12 期 于 梦，等: 聚醚改性聚天冬氨酸减水剂的制备及其性能 ·2151·

提高了水泥的净浆流动性。但接枝量过大，由于侧 由图 4 所知，在 3 d 时，随着聚醚侧链的密度
链密度的增加，使空间位阻过大，将导致减水剂在 增大水泥胶砂抗折强度呈现先增大后减小趋势，并
水泥颗粒表面吸附困难，使得水泥净浆流动度有所 且含有 PEMPASP-5 的水泥胶砂抗折强度最大达到
降低。 了 5.55 MPa，比含有 PASP 的增大了 3.2 MPa，比空
2.2.2 PEMPASP 减水剂对经时流动度的影响 白水泥胶砂增大了 0.4 MPa 。这是由于掺加
在 W/C=0.35、减水剂掺量为水泥质量的 0.35% PEMPASP 减水剂后，加速了水泥水化过程，使混凝
时，掺杂了减水剂的水泥净浆流动度随时间的变化 土强度增强。随着龄期延长，在 28 d 时，如图 4 所
如图 3 所示（由于 PEMPASP-1 的初始净浆流动度 示，掺量为水泥质量 0.25%的 PEMPASP-4 水泥胶砂
偏低，因此没有测试）。 抗折强度比空白水泥增长了 1.48MPa（15.6%），比

含有 PASP 的水泥胶砂增长了 1.85MPa（17%），而
其他减水剂对水泥强度的影响，相对于含有 PASP
的水泥，强度都略有增大。综合以上现象说明，聚
醚侧链的引入在水泥水化过程早期有加速作用，有
利于增强水泥胶砂的力学性质。
对于不同掺量的 PEMPASP-4 对水泥胶砂抗折
强度的影响进行了探究，结果如图 5 所示。

图 3 掺加 PEMPASP 的水泥经时流动度
Fig. 3 Relationship between initial fluidity of cement
paste containing PEMPASP and time

由图 3 可知，在搅拌后 15 min 内，水泥净浆流
动度呈增大趋势，之后缓慢下降。说明聚天冬氨酸
引入的聚醚侧链可以改善水泥浆的流动保持性能。
这是由于聚醚长侧链能够随着有机矿物的形成仍然
保持延伸 [16] ，从而降低了水泥水化产物产生的影响。
另外，由于 PEMPASP 具有酰胺结构，其中在酰胺 图 5 不同掺量的 PEMPASP-4 对水泥胶砂抗折强度的影响
[6]
和聚醚侧链之间形成氢键可以提供更强的空间位阻 ， Fig. 5 Effect of dosage of PEMPASP-4 on the flexural strength
of cement mortar
所以在前 15 min 净浆流动度呈现增大的趋势。随着
时间延长，水化反应继续进行，减水剂的作用逐渐 由图 5 可知，在 3 d 时，随着减水剂的掺量增大，
失效，水泥颗粒逐渐凝聚，流动性逐渐下降。 水泥胶砂的抗折强度总体上呈现降低的趋势。这是
2.3 PEMPASP 减水剂对水泥胶砂抗折强度的影响 由于减水剂的掺量增大，羧基与钙离子形成的络合
在减水剂掺量为水泥质量的 0.25%时，改性聚
物增大，钙离子的浓度降低可以有效抑制水泥的水
天冬氨酸减水剂对混凝土抗折强度的影响，如图 4 [17]
化 ，使水泥胶砂强度降低。随着水泥水化的不断
所示。 进行，在 28 d 时，随着减水剂掺量增大，水泥胶砂

强度呈现先增大再降低，PEMPASP-4 减水剂掺量为
水泥质量 0.2%~0.35%时的水泥胶砂强度大于空白
水泥胶砂强度，并在掺量为水泥质量 0.25%时水泥
胶砂强度增强最明显。说明适量掺入减水剂可以增
强水泥胶砂强度，而过量的减水剂不利于水泥胶砂
强度的增强。
2.4 PEMPASP 在水泥颗粒上的吸附性能
研究表明，带负电的减水剂分子可以通过静电

[5]
引力吸附在带正电荷的矿物上 ，对 PEMPASP 吸附
图 4 不同减水剂对水泥胶砂抗折强度的影响
Fig. 4 Effect of various superplasticizers on the flexural 性的 TOC 测试结果如图 6 所示（图 6a 中减水剂掺
strength of cement mortar 量为水泥质量的 0.35%）。