基于混凝土引气剂界面活性、起泡原理与稳泡原理出发,从分子结构与合成制备角度介绍了国内外经典的引气剂分子结构类型,阐述了最新国内外新分子结构引气剂及其合成制备方法,讨论并分析了最新国内外新分子结构引气剂在混凝土中所起的作用及其对混凝土工作性、抗冻性等耐久性性能改善与提高的具体影响,叙述和比较了国内外引气剂的优点与不足,提出了“理想”引气剂分子结构具备的要素和特征。有助于更好地从分子结构角度设计并研发出具有优异性能的新型结构引气剂,并解决低坍落度塑性混凝土和无坍落度干硬性混凝土难引气等问题,有利于更好解决混凝土工作性、抗冻性等耐久性问题。

以甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MAA-MPEG)和甲基丙烯酸(MAA)为主要原料,通过自由基共聚合反应制备了聚羧酸系减水剂,研究了减水剂的侧链聚合度、MAA/MAA-PEG比、分子量以及时间对水泥颗粒Zeta电位绝对值的影响。结果表明,随着侧链聚合度的增加,Zeta电位绝对值逐渐增大至趋向恒定;大分子量减水剂有利于增加水泥颗粒的Zeta电位绝对值;掺高分子量聚羧酸系减水剂试样的Zeta电位随时间的延长逐渐增加,而掺低分子量减水剂试样的则逐渐减小;增加减水剂分子中羧基单元的量可以增大水泥颗粒的初始Zeta电位绝对值,但随着时间的延长,Zeta电位绝对值逐渐下降。

试验以非晶态铝酸钙为主要矿相、复合Na2SO4、CaSO4·2H2O、NaAl02等物质，制备了一种低碱高性能粉体速凝剂。通过正交试验和极差分析研究了四种物质复配对水泥净浆凝结时间的影响，通过正交试验结果得出最优配比为67％非晶态铝酸钙、18％Na2SO4、8％CaSO4·2H2O、6．2％NaAlO2。新型速凝剂在水泥中的掺量为3．5％-5％时，其各项指标均满足JC477-2005标准中合格品的要求；当掺量为3．5％-4．5％时，新型速凝剂的各项指标均满足JC477—2005标准中一等品的要求。新型速凝剂掺量为4％，水泥初凝时间为2min26s，终凝时间为4min55s，1d抗压强度19.1MPa，28d抗压强度比为90％。