我国混凝土高效减水剂的发展

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1、我国混凝土高效减水剂的发展20世纪以来，以混凝土为建筑材料的工程结构物得到飞速发展，它已成为桥梁、大坝、公路和城市运输系统的首选材料。现今世界上最高的建筑物———马来西亚的Petronas双塔楼；世界上最深的钻井———挪威Troll平台都是混凝土建造的。混凝土领域这些令人吃惊的进展，主要是通过外加剂领域的进展所带来的结果。混凝土减水剂是混凝土外加剂中应用面最广、使用量最大的一种。混凝土减水剂是指掺加后能在保持流动性基本相同的情况下，使混凝土用水量减少，从而提高混凝土强度和耐久性，或者在水泥用量和水灰比不变的情况下，增加混凝土流动性，改善混凝土施工性的外加剂。按照减水增强效果的不同，混凝土减

2、水剂分为普通减水剂和高效减水剂两大类。根据《混凝土外加剂》(GBB076-1997)标准，高效减水剂是指减水率大于10%的减水剂。目前，高效减水剂虽然已有多种，但为满足混凝土配制技术新要求，高效减水剂还将继续向新品种化、高性能化和多功能化方向发展。1962年，日本花王石碱公司的服部健一博士研制成功了β-萘磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂(简称“萘系减水剂”)；1963年，德国SKW公司研制成功三聚氰胺甲醛树脂磺酸盐高效减水剂(简称“密胺系高效减水剂”)并投入生产应用，真正算作历史上最早出现的两类高效减水剂产品。20世纪70年代中、后期，这两类高效减水剂也相继在我国研制成功，并投入生产应用。20世

3、纪80年代初，为了充分利用地方性原材料，降低生产成本，以蒽油为主要原材料的聚次甲基蒽磺酸盐高效减水剂(简称“蒽系高效减水剂”)应运而生，而脂肪族高效减水剂(羰基焦醛高效减水剂)则是最近几年才开始生产应用的。 近来，随着工程实际对混凝土各项技术性能要求的提高，氨基磺酸盐系和聚羧酸系高效减水剂相继研制成功并投入生产。新品种高效减水剂的出现，极大地丰富了我国高效减水剂的市场，但在产品推广和实际应用技术方面仍存在一定问题。屈指算来，我国高效减水剂生产应用已有30余年历史，其用量逐年增长(2003年产量73万t，比1998年增加265%；2005年产量达到111万t，比2003年增加52%)，用途越

4、来越广，应用经验也越来越丰富。掺有高效减水剂的C60混凝土在上海市一次泵送到“东方明珠”电视塔350m高的塔顶，而在金茂大夏建设中，掺有高效减水剂的混凝土更是被一次泵送至420.5m的高度，可以说不断创造新的世界记录。上海环球金融中心大楼地下3层，地上101层，设计净高为492m，其结构混凝土的施工浇注将对高效减水剂的性能提出更高的要求。当前，随着我国经济的腾飞和大型工程的建设，大体积、高泵程的混凝土施工工程越来越多地摆在面前。混凝土的商品化则对掺高效减水剂混凝土的流动性保持性提出更高要求。深入了解各种高效减水剂的品种、特性和适宜应用的范围，有助于在实际工程中正确选择，有助于使这些产品更好

5、地服务于混凝土工程实践，产生最佳的技术、经济和社会效益。多环芳烃型高效减水剂   萘系、蒽系高效减水剂，以及甲基萘系(聚次甲基萘横酸盐)、古马隆系(聚氧茚树脂磺酸盐)等都属于这一类，其结构特点是憎水性的主链为亚甲基连接的双环或多环的芳烃，亲水性的官能团则是连在芳环上的-SO3M等。萘系高效减水剂根据其产品中Na2SO4含量的高低，可分为高浓型产(Na2SO4含量≤3%)、中浓型产品(Na2SO4含量3%～10%)和低浓型产品(Na2SO4含量≥10%)。萘系高效减水剂的减水率大小与其掺量有直接关系。过去，由于萘系高效减水剂多数情况下在工地现场混凝土搅拌中使，主要采用粉剂形式掺加，人们对产品

6、中的Na2SO4含量多少不甚在意。但当萘系高效减水剂以液体形式供应使用时，气温较低(一般15℃以下)时产品中会产生Na2SO4结晶，严重影响计量精度和使用效果。为降低产品在低温情况下的结晶程度和彻底消灭结晶现象，生产厂一般采用KOH、Ca(OH)2代替NaH进行中和，或者增加低温抽滤的工序将Na2SO4除去。目前我国大多数萘系高效减水剂合成企业都具备将Na2SO4含量控制在3%以下的能力，有些企业甚至可将其控制在0.4%以下。萘系高效减水剂的减水率较高(15%～25%)，基本上不影响混凝土的凝结时间，引气量低(<2%)，提高混凝土强度的效果较明显。萘系高效减水剂的缺点之一是与水泥/掺合料的

7、适应性问题，这与许多因素有关，比如：1)减水剂本身的横化程度，聚合度，中和离子的种类，Na2SO4含量；2)减水剂掺加时的状态，掺量和掺加方法；3)水泥/掺合料的化学成分、矿物组成、碱含量、石膏形态及其与铝酸盐比例、细度等。萘系高效减水剂的缺点之二是掺加后混凝土坍落度损失较快。鉴于此，在商品泵送混凝土中使用的萘系高效减水剂一般要同时复合缓凝、引气等组分进行改性，得到所谓的泵送剂产品。目前萘系高效减水剂的年产量占减水剂产量