减水剂发展历史.doc

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1、摘要：本文简要冋顾了我国混凝土高效减水剂研制、牛产和应用丿力史，阐述了几种主婆类型高效减水剂的性能特点和应用现状。认为，今后必须加大科研力度，•方血努力研究开发如聚竣酸盐系等新型高性能减水剂品种，另一方面,仍然要从蔡系、密胺系等传统高效减水剂分子结构本身出发进行改性,并片・通过复合手段,解决蔡系、密胺系和聚竣酸盐系减水剂在实际应用中所面临的特殊技术难题,并满足混凝土工程对外加剂多功能化的需求。关键词：高效减水剂；荼系高效减水剂；聚竣酸盐系高效减水剂；改性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，使混凝土川水量减少，从

2、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。按照减水增强效呆的不同，混凝土减水剂分为普通减水剂和高效减水剂两大类。根据《GBR076-1997混凝土外加剂》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耍求,高效减水剂还将继续向新品种化、高性能化和多功能化等方向发展。本文简要介绍高效减水剂的发展情况、主要品种及其特性,并展望其今后的发展方向,相信会对我国混凝土高效减水剂的科研和牛产行业的投入冇所裨益。1.发展简史实

3、际上，早在1938年，以荼磺酸盐为主要成分的分散剂技术就在美国取得专利，这算得上是高效减水剂的前身。因为当时混凝七的设计强度低（C20-C30）,完全可以通过调节用水量来达到所需婆的工作性，并保证强度，再加上水泥价格相对较便宜，从经济上考虑，没必要减少混凝十•中水泥用量。在以后较长时间内，只冇文沙树脂引气剂、氯盐类早强剂和丿I］纸浆副产品制成的木质素磺酸盐普通减水剂占据着混凝十•外加剂的主要市场。1962年，日本花王石碱公司的服部健一购I:研制成功了b—蔡碳酸盐甲醛缩合物（以下简称“蔡系”）高效减水剂；1963年，徳国研制成功三

4、聚亂胺甲醛树脂磺酸盐（以下简称“密胺系”）高效减水剂，并投入生产应用，真止算作历史上故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开发研制成功，并投入牛产应用。到20世纪70年代末"年代初，为了充分利川地方性原材料，降低牛•产成本，恿系高效减水剂应运而牛，而脂肪族高效减水剂（戦基焦醛高效减水剂）则是域近10年才开始牛产应川的。近来,随着工程实际対混凝土各项技术性能耍求的提高，氨基确酸盐系和聚竣酸系高效减水剂相继研制成功并投入牛产。新品种高性能减水剂的出现，极大地十:富了我国高效减水剂的市场，

5、但在产品推广和实际应用技术方面仍存在一定问题*呦。屈指算来，我国高效减水剂牛产应用已有30余年历史，其用屋逐年增长（2003年产最73万吨，比1998年增加265%）,用途越来越广，应川经验也越来越丰富。典型的例子，掺有高效减水剂的C60混凝土在上海一次泵送到“东方明珠”电视搭350m高的搭顶，而在金茂大厦建设中，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设计净高为492m,其结构混凝七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E跃和大型工

6、程的建设，大体积、高泵程混凝土的施工越來越多地摆在我们面前。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了更高要求。深入了解备种高效减水剂的品种、特性和适宜应用领域，有助于我们在实际工程中止确选择，冇助丁■使这些产品更好地服务于混凝土工程实践，产生最佳的经济和社会效益。2.高效减水剂的种类及其特征2.1多环芳婭型高效减水剂蔡系、愿系（聚次卬基蔥碱酸盐）、甲基荼系（聚次甲基甲基蔡碱酸盐）、占4隆系（聚氧苗树脂碱酸盐）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婭,亲水性的官能团则是连在芳环上的-S

7、O弭等。B—荼碱酸盐甲醛缩合物即蔡系减水剂的结构如图I所示。R-HM-Xu*tK*.KK*图1荼系减水剂分子结构示意图蔡系高效减水剂根据苴产阳中Na.S0,（硫酸钠）含量的高低，可分为高浓型产品（Na$（h含量£3%）、中浓型产品（Na,SO.含量3紀皿）和低浓型产品（Na..S0.含量RO鴛）。荼系减水剂的减水率高低与其掺量冇直接关系。过去，由于蔡系高效减水剂多数情况下在工地现场混凝土搅样中（史用.主耍采用粉剂形式掺加.人们对产品中的7a_‘S0,含虽多少不甚关心。但是当蔡系高效减水剂以液体形咒供应便用时.气温较低（一般巧咒以

8、下）会使产品中产生甌sa结晶，严重影响计量粘度和使川效果。为『降低产品中的结晶程度和彻底消灭结晶现象.生产厂一般采用KOIkCaCOH）.代替NaOH进行中和，或者增加低温抽濾的工序将瓯SO裁去。目前大多数蔡系高效减水剂合成厂都具备将Na^含量控制在3亀以下的能