混凝土聚羧酸盐高效减水剂的制备与性能应用研究论文

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1、混凝土聚羧酸盐高效减水剂的制备与性能应用研究摘要：本文综述了聚羧酸盐高效减水剂的合成方法与性能特点。介绍了聚羧酸盐减水剂的制备原理及方法，并且浅析了聚羧酸盐减水剂的作用机理。通过对其合成过程的研究，了解该减水剂的特点及优点，分析了聚羧酸盐减水剂的应用与发展前景。关键词：混凝土，共聚合，聚羧酸盐，高效减水剂，分散机理第15页1引言高效减水剂（又名超塑化剂）是一种重要的混凝土外加剂，是新型建筑材料支柱产业的重要产品之一。高效减水剂不仅能大大提高混凝土的力学性能，而且能提供简便易行的施工工艺[1]。随着现代混凝土技术的发展，混凝土的强度和耐久

2、性不断提高，混凝土的水灰比将越来越小，工程上对水胶比小于0.3，抗压强度超过70MPa并能保持良好流动性的混凝土应用也愈来愈多。相对于一般的减水剂而言，高效减水剂可以大大降低水灰比，增加流动度，具有高效减水，改善混凝土孔结构和密实程度，节约水泥，控制混凝土的坍落度损失，改善混凝土的施工性能，解决混凝土的引气、缓凝等问题，提高混凝土的强度和耐久性的作用，是高性能混凝土中的一种必不可少的核心材料[2-4]。目前，国内广泛使用的高效减水剂有萘系、三聚氰胺、氨基磺酸盐以及脂肪族减水剂。但当这些减水剂被单独使用时，普遍存在坍落度损失过快或严重泌水

3、的问题。同时，由于工业萘价格上涨的原因，生产每顿粉剂萘系减水剂的价格也上涨，而且，传统萘系减水剂也存在生产周期较长、污染严重等问题。因此，开发新一代绿色、环保的高性能减水剂势在必行。随着高分子化学和高分子设计理论的不断进步，研究者通过自由基共聚合原理，合成了一种具有很大自由度且性能优越的高性能减水剂，即：聚羧酸盐高效减水剂。随着功能性聚羧酸的不断研制，这类减水剂将有望在一定程度上逐步解决传统高效减水剂存在的一系列缺点。2聚羧酸盐高效减水剂简介2.1聚羧酸盐高效减水剂概述第15页聚羧酸盐高性能混凝土减水剂是20世纪80年代中期由日本首先开

4、发应用的新型混凝土减水剂。它主要通过不饱和单体引发剂作用下共聚，将带活性基因的侧链接枝到聚合物的主链上，使其同时具有高效减水、控制坍落度损失和抗收缩、不影响水泥的凝结硬化等作用。聚羧酸盐高性能减水剂是完全不同于萘磺酸盐甲醛缩合物（NSF）和三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物（MSF）减水剂，即使在低掺量时也能使混凝土具有高流动性，并且水泥之间有相对更好的相容性，是高强高流动性混凝土不可缺少的材料。聚羧酸盐高性能混凝土减水剂在1985年由日本研发成功后，20世纪90年代中期已正式工业化生产，并以成为建筑施工中被广泛应用的一种新型与拌混凝土外加剂。日

5、本研制的聚羧酸系高性能减水剂，最早合成的反应活性高分子是用作混凝土塌落度损失控制剂，后来真正意义上做到在分散水泥的作用机理上设计出各种最有效的分子结构，使外加剂的减水分散效果、流动性保持效果得以大大提高，从而带动了预拌混凝土的发展与应用。尤其是近年来大量高强度、高流动性混凝土的应用带动聚羧酸系高效减水剂的广泛应用与技术发展。[5]2.2聚羧酸盐高效减水剂的分类与特性2.2.1合成型高效减水剂(1)聚烷基芳基磺酸盐高效减水剂（NS）：根据原料的不同，分为萘系减水剂、甲基萘系减水剂、葸系减水剂等3类，其中奶系减水剂（这要为B—萘磺酸盐甲醛缩

6、合物）以工业萘为主要原料；甲基萘系减水剂以甲基萘或好友较高甲基萘的洗油为主要合成原料；葸系减水剂以葸油为主要合成原料。(2)磺化三聚氰胺甲醛缩合物，亦称水溶性密胺树脂系（MS）。(3)氧茚树脂磺酸盐，亦称古马隆树脂系。(4)芳香族氨基磺酸盐聚合物，即氨基磺酸系。(5)聚羧酸系（水泥分散性好，保持混凝土的和易性、流动性、减水率>30%):主要分为马来酸酐聚氧乙烯酯磺酸盐和丙烯酸盐丙烯酸酯系。上述高效减水剂对新拌混凝土的影响[6]第15页：（塌落度损失大小，甲基萘系>密胺树脂系>萘系>古马隆树脂系>氨基磺酸系；对混凝土引气量的大小，甲基萘系

7、>古马隆树脂系>密胺树脂系>萘系>氨基磺酸系；对混凝土凝结时间影响的快慢：密胺树脂系>萘系>甲基萘系>古马隆树脂系>氨基磺酸系。2.2.2复合型多组分高效减水剂由减水剂组分和功能性组分（如保坍组分、引气组分等）以一定比例复合而成。1．保坍组分主要的作用是减少混凝土拌合物的早期坍落度损失，其分类及特点：(1)木钙、糖钙、糖蜜类，适于短距离运输，C40强度以下的混凝土，新拌混凝土超过1h后，坍落度损失率往往可达50%以上，带来不利。（2）羟基羧酸及其盐类（如柠檬酸，葡萄糖酸钙等）一般可控制新拌混凝土1h之内坍落度损失较小，缺点是易导致混凝土

8、离析，和易性不好。（3）无机盐类（如硼酸、各种磷酸盐类），缺点是随时间和温度变化，缓凝作用不稳定。（4）反应性高分子（分子链上有分子内酯、酸酐基团），不溶于水的粉体粒子在碱性环境中不断溶解、释放，使其在水泥