Page 151 - 《精细化工》2019年第11期

第 11 期 张国宏，等: 聚醚大单体溶液 pH 对减水剂性能的影响 ·2299·

1.3.2 pH 测试 的方法为减水剂生产企业最常用的方法 [11] ，具有一
采用 pH 计进行 pH 测试。 定的代表性。标准样品合成后再以磷酸为调节 pH
1.3.3 水泥净浆流动度及混凝土坍落度测定 用酸，分别考察底料从中性到酸性时减水剂分子量
按照《混凝土外加剂》GB8076—2008 方法进行 及性能等的变化。具体操作为：通过控制磷酸的加
测试。 入量调节固定底料 pH，pH 分别控制为 7~2 共计 6
净浆流动度测定条件：水泥 300 g；减水剂（质 组实验，每组实验中随着丙烯酸溶液的滴加，底料
量分数 40%）1.0 g；水灰比 0.29。测试方法：称取 的 pH 会进一步降低，故向底料中滴加质量分数为
300 g 水泥于净浆搅拌钵中，加入减水剂以及实验用 30%的氢氧化钠溶液以保证每个实验 pH 变化幅度
水，安装于净浆搅拌机上，快转 120 s，停止 15 s， 小于 0.1。对各个控制 pH 条件下合成的减水剂进行
后快转 120 s，之后取下净浆搅拌钵，将水泥浆倒入 了聚醚转化率、减水剂数均相对分子质量及其分布
专用模具中，倒满流平后提起模具，测量水泥浆自 指数测定，测定的 GPC 图见图 2。对 GPC 图测出的
然流动至 15 s 时扩展的直径即为净浆流动度。 数据进行整理，结合减水剂的净浆流动度性能，找
混凝土坍落度测试方法和测试条件：水灰比 出控制底料 pH 的最佳条件，结果见表 2。
0.4；减水剂掺量（占水泥质量）0.2%，按照表 1 的 从图 1 可以看出，对于 702-1 减水剂，随着丙
混凝土组成将物料于实验室专用混凝土搅拌机搅拌 烯酸滴加量的增多，整体聚合环境的 pH 下降很快，
180 s，出机后倒入坍落度筒中，分两层装料，每层
在最初的 10 min 内便迅速由碱性变为酸性，但降至
装入高度为筒高的一半，每层用插捣棒插捣 15 次，
酸性以后 pH 下降较慢，整个聚合反应基本都在 pH
之后提高坍落度筒使混凝土自然流下，记录混凝土
为 4~5 间进行。但未用酸控制下 pH 无法降至更低。
拌合物在自重力作用下坍落的高度即为坍落度，记
录混凝土拌合物坍落后扩展的直径即为扩展度。采
用的混凝土原料组成见表 1。

表 1 混凝土原料组成
Table 1 Proportion of concrete
水泥 砂 石子 水 减水剂
3
添加量/(kg/m ) 300 626 978 120 1.5
2 结果与讨论

2.1 底料 pH 对减水剂性能的影响
图 1 减水剂合成过程中底料 pH 随丙烯酸溶液滴加时间
按照 1.2 节的方法，合成了 702-1，即标样。反
的变化
应过程中 pH 从 9.04 降至 4.10，图 1 记录了 702-1
Fig. 1 Change of base pH with the time of adding acrylic
减水剂合成过程中 pH 的变化曲线。未控制底料 pH acid during the synthesis of water reducer

图 2 聚醚大单体(a)、702-1(b)、702-2(c)、702-3(d)、702-6(e)、702-7(f)的 GPC 谱图
Fig. 2 GPC chromatograms of the polyoxyethylene ether macromonomer(a), 702-1(b), 702-2(c), 702-3(d), 702-6(e) and 702-7(f)