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·532· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

1
振动峰，1732.65 cm 处为酯羰基（C==O）的伸缩 质量浓度的增加，溶液的表面张力下降，说明所制
1
振动峰，1591.97 cm 处为羧酸盐羰基（C==O）的 备的减水剂具有降低“水泥-水”体系界面张力的
1
伸缩振动峰，1137.74 cm 处为饱和脂肪醚（C—O 作用，有助于水泥颗粒的有效分散，并具备一定的
1
—C）的伸缩振动峰，1050.00 cm 处为磺酸盐（R— 引气性能。

+
SO 3 M ）的特征吸收峰，说明聚合物中含有羟基、 2.3 减水剂应用性能测试
酯基、羧基、聚醚长侧链、磺酸基等基团。由此可 2.3.1 水泥净浆经时流动度及胶砂减水率测定
以看出，所得产物的分子结构与分子设计的预期结 根据以上研究结果，采用最佳配方下合成的减
构基本一致。 水剂，在添加量为 0.5%（以水泥质量为基准，下同）
2.2.2 减水剂固含量、相对分子质量及其分布测定 的条件下，测定了水泥净浆的经时流动度及胶砂减
最佳条件下合成的减水剂固含量、相对分子质 水率，结果如表 2 所示。
量及其分布如表 1 所示。减水剂固含量约为 22.3%，
数均相对分子质量为 2538，重均相对分子质量为 表 2 添加减水剂的水泥净浆经时流动度及胶砂减水率
Table 2 Cement paste flow over time and water reducing
6623，相对分子质量分布指数为 2.61。根据减水剂 rate with superplasticizer
相对分子质量可以看出，聚合反应已经发生，由于 水泥净浆经时流动度/mm 胶砂减
制备大分子单体时采用的聚乙二醇的相对分子质量 0 min 30 min 60 min 90 min 120 min 水率/%
为 1000，而减水剂相对分子质量为 2538，可推测产 PC 247 250 253 260 264 30.4
物具有长侧链短主链的特征。
由表 2 可以看出，所制备的减水剂胶砂减水率
表 1 减水剂的固含量及相对分子质量 可以达到 30.4%，具有良好的减水性能。添加减水
Table 1 Solid content and molecular weight of superplasticizer 剂的水泥净浆流动度随着时间的增加不仅没有减
固含量/% M n M w P D I 小，反而有所增加。可能是由于减水剂结构中可能
自制减水剂 PC 22.3 2538 6623 2.61 含有交联结构，在水泥溶液中的强碱性条件下，部
分酯键水解，交联结构解体，释放的羧基吸附于水
2.2.3 减水剂表面张力测试
泥颗粒上，增加了水泥颗粒的分散性能，使得水泥
水泥颗粒分散时，体系的比表面积增加，使体
净浆流动度更好。
系的自由能增加，分散的颗粒要获得相对稳定性，
2.3.2 减水剂对混凝土应用性能的影响
就必须降低体系自由能，大部分减水剂均为表面活
将制备得到的减水剂样品进行混凝土性能测试，
性剂，减水剂的加入可以有效地降低“水泥-水”
混凝土配合比为 m（水泥）∶m（河砂）∶m（石）
体系界面张力，使水泥颗粒有效分散。另外，在水
= 360∶815∶966，用水量为使混凝土拌合物坍落度
泥浆体或混凝土中适当引入一些小气泡，可在体系
达到（210±10）mm 时所需的量，结果如表 3 所示。
中形成微气泡作用，增加水泥颗粒间的分散与滑

动，提高混凝土的和易性，而减水剂溶液的表面张 表 3 混凝土性能参数
力与减水剂的引气性有一定关系，引气作用小的减 Table 3 Performance parameters of concrete
水剂几乎不会降低水的表面张力 [15] 。不同浓度 PC 抗压强度
水 PC 坍落度 减水率
溶液的表面张力见图 9。由图 9 可知，随着减水剂 3 3 /MPa
/(kg/m ) /(kg/m ) /mm /%
7 d 28 d
基准
199 0 200 — 27.35 36.34
混凝土
添加减水 121 8.07 210 39.2 52.35 56.23
剂混凝土

由表 3 可知，加入减水剂后，达到相同坍落度
的混凝土用水量减少，混凝土减水率达到 39.2%，7 d
和 28 d 混凝土抗压强度比分别为 191.4%和 154.7%，
说明制备的减水剂具有优异的减水和增强效果。

图 9 不同质量浓度减水剂的表面张力 3 结论
Fig. 9 Surface tension of the solutions containing different
mass concentration of superplasticizer （1）以自制的衣康酸聚乙二醇酯大分子单体