通过聚琥珀酰亚胺(PSI)与氨基开环反应,成功合成了一种新型聚氨基酸衍生型膦酸基减水剂(PSI-g-PEGAP),研究了该减水剂对水泥基材料的影响规律,并与聚羧酸减水剂(PCE)在硫酸盐耐受性方面进行了比较。此外,根据吸附测试、动态光散射表征等,分析了PSI-g-PEGAP与水泥颗粒的相互作用。结果表明:通过引入膦酸基,明显提升了减水剂的减水、保坍性能,且平衡吸附量可增大1倍;与PCE相比,流体力学直径明显增大约10倍,对硫酸盐耐受性也有显著提高。

设计不同的侧链长度、酸醚比和分子量制备了系列聚羧酸减水剂样品,采用GPC方法测试了系列样品的分子量和聚醚转化率。通过砂浆和混凝土性能评价试验表征了聚合物的分散性能和力学性能,用微量热仪监测了水泥水化18 h内的水化放热趋势。结果表明,聚羧酸分子中聚醚侧链长度、酸醚比和分子量均能明显影响砂浆的早期强度,分子结构综合影响早强效果。水化放热历程证明,优化聚羧酸分子结构能加速水泥水化,影响规律与砂浆强度测试结果一致。混凝土性能测试显示,聚羧酸减水剂系列样品能缩短混凝土凝结时间,增加早期强度,且不影响后期强度的发展。

研究了超早强外加剂对不同胶凝材料混凝土新拌性能及不同龄期抗压强度的影响,考察了不同养护温度条件下对混凝土抗压强度的影响,同时研究了超早强外加剂对混凝土耐久性和水泥水化过程的影响。结果表明,超早强外加剂的掺入,对混凝土含气量和初始坍落度基本无影响,缩短混凝土的初凝和终凝时间60~90min,能有效促进水泥早期水化,缩短水化诱导期,从而大幅提高不同胶凝材料体系、不同温度下混凝土24h内的抗压强度,增幅可高达200%,且后期强度稳定增长。