ポリカルボン酸とナフタレン系減水剤の相互作用機構に関する研究

ポリカルボキシレート減水剤ポリカルボキシレート減水剤は、高減水および高スランプ保持の特性を有し、コンクリートに高い強度と耐久性を付与することができる。国家規模の大規模水利、原子力、橋梁などの高品質プロジェクトで顕著な利点を示している。ナフタレン系減水剤と比較して、ポリカルボキシレート減水剤は砂および砂利骨材の泥含有量に敏感であり[1-3]、高価である。そのため、実験室やエンジニアリング建設では、ポリカルボキシレート減水剤とナフタレン系減水剤を混合して、それぞれの利点を活用する試みがなされてきた。

ポリカルボキシレートポリマー粉末 ナフタレン系減水剤分子はセメントスラリー溶液中で分解することなく安定して存在することができ、化学反応が発生する潜在的な条件はない。しかし、実際の用途では、ポリカルボン酸とナフタレン系減水剤の混合溶液は1+1>2の相乗効果はなく、1+1<2の阻害効果を示す。これら2種類の減水剤分子が直接的または間接的に相互作用すると推測できます。上記の分析を考慮すると、ポリカルボキシレート減水剤分子は分子量の大きい柔軟なセグメントであり、ナフタレン系減水剤は分子量の小さい剛性セグメントです。CH-π結合の生成により、ナフタレン系減水剤分子がポリカルボン酸減水剤分子に吸着され、ポリカルボン酸分子の立体配座が変化します。最も直感的なことは、ポリカルボン酸減水剤水溶液の粘度を変えることです。

ポリカルボキシレート系高性能減水剤 不飽和カルボン酸と二重結合を含むメトキシポリエチレングリコールマクロモノマーによって重合される。ナフタレン系減水剤は、スルホン化後にナフタレンとホルムアルデヒドを縮重合することによって形成される。2種類の減水剤が利用可能である。剤の分子構造を図4に示す。ポリカルボキシレート高性能減水剤の分子鎖セグメントのほとんどは、化学結合の周りを自由に回転できるCC結合とCO結合で構成されています。CC結合の結合角は109.5°です（ポリカルボキシレート高性能減水剤の側鎖のCC結合は、酸素原子が参加するsp3混成軌道の影響を受け、結合角は104°に減少します）。ナフタレン系減水剤分子のベンゼン環上の6つの炭素原子はすべて、6つの非混成2p軌道を持ち、それらの電子雲が重なり合って閉じた非局在化された大きなπ結合を形成し、すべての炭素原子で囲むことはできません。回転します。

ポリカルボン酸とナフタレン系減水剤の混合溶液の粘度、表面張力、スラリー流動特性は、各成分の絶対値を重ね合わせた結果とは異なります。柔軟な櫛形ポリカルボン酸分子と剛性のある線状ナフタレン分子の絡み合いにより、ある程度の相互作用が相互に阻害されます。本論文では、ポリカルボキシレート減水剤とナフタレン系減水剤を異なる割合で調製し、質量分率10％の水溶液シリーズを作成しました。混合溶液の粘度と表面張力を減水剤の割合の関数として測定し、以下の結論を導きました。

（１）ナフタレン系減水剤とポリカルボキシレート系減水剤の混合溶液の粘度は理論粘度値よりも高い。ナフタレン系減水剤の溶質質量分率が９％、ポリカルボキシレート系減水剤の溶質質量分率が９１％のとき、混合溶液の粘度値は最大に達し、すなわち、２つの分子間の相互作用が最も強くなる。

（２）ナフタレン系減水剤は、ポリカルボキシレート減水剤溶液の表面張力を増加させる。逆に、ポリカルボン酸は、ナフタレン系減水剤溶液の表面張力を低下させる。これは、両者の相互絡み合いとコーティングによるものと考えられる。分子の立体配座が変化する。

（３）ナフタレン系減水剤の配合割合が低いと、ポリカルボン酸系減水剤の初期分散性能に大きな影響を及ぼさない。７％を超えると、ポリカルボン酸系減水剤の分散保持能力が大幅に低下する。ポリカルボン酸系減水剤の配合割合が低いと、ナフタレン系減水剤の初期分散効果が低下する。