日本化学外加剂现状与展望

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1、日本化学外加剂的现状与展望作者不详作者不详一、削言混凝土化学外加剂作为构成混凝土材料中的第5成分，已经占居重要位置，说其在所有的混凝土中都已应用也并非言过其实的。在最近的建设工程的高度技术化中，使用化学外加剂已经被提出作为保持和提高混凝土的耐久性、施工省力化的措施的新工法。在这种形势下，化学外加剂也逐渐发展起来。本文叙述迎合世界上极高水准的化学外加剂的历史及其开发过程，在混凝土新的需要中，对保持并提高混凝土耐久性、高强度混凝土、超高强度混凝土及多样化的新要求的相应措施和今后的展望等。主要涉及有关新的化学外加剂—高性能AE减水剂。二、外加剂的历史在混凝土和砂浆中添加外

2、加剂，引入空气，改善和易性的想法，从公元前就有在灰泥等石灰系水硬性物质中用牛油的例子，传说在罗马时代混合性的血和脂、牛奶等。1、第一代的化学外加剂(l)AH剂在1824年发明的波特兰水泥中作为外加剂使用的物质，在美国已确认作为混合的天然水泥助磨剂使用的油脂的抗冻性效果，在PCA（美国波特兰水泥协会）的助磨剂的研究中，可以看到从1930年就进行了以生油、松脂、硬脂酸等为成分的物质的效果的研究。以此契机推进了AE剂的研究，现在，主要是用树脂皂为首的阴离子系界而活性剂。(2)减水剂、AE减水剂与上述几乎相同的时期，已确认将纸浆废液添加到混凝土中，可以改善混凝土的和易性和提

3、高混凝土的强度、耐久性。对于这种AE剂由于引入微细的气泡而提高抗冻性和由于滚珠轴承作用而改善和易性的效果，可以看成由于水泥粒子的分散而改善和易性为主要的机能。因此也得到所谓提高混凝土的耐久性和水密性的效果。现在。在预拌混凝土工厂一般使用的AE减水剂，由于在这种减水剂的功能中并用于AE剂的性能，所以也保持了抗冻性的效果。其化学成分认为有以下4种，而a、b系的较多。a、木质素磺酸盐及其衍生物。b、羟基羧酸盐c、多元醇衍生物d、聚羧酸盐按照使用减水剂、AE减水剂混凝土的凝结时间分时，减水剂、AE减水剂有标准型、缓凝型和促凝型。另外，按氯化物离子量也可分为Ⅰ种、Ⅱ种、Ⅲ种，

4、由JIS6204（混凝土化学外加剂）中的规定值确定。2、第二代的化学外加剂本节的题目为“第二代的化学外加剂”，其意义是在于这以后的化学外加剂的开发应该利用新的合成技术，对应于混凝土的新要求进行开发。不言而喻，在AE剂、减水剂的应用研究和改性研究中也应用新的技术。例如，在减水剂和AE减水剂中也有木质素磺酸盐的改性和羟酸盐的开发等。而对于开发初期的具体要求，开发的意义有高性能减水剂的开发、还有作为其应用的流化剂、高性能AE减水剂、缓凝剂、促硬的开发等稍有区别的方面。（1）、高性能减水剂在日本高性能减水剂的开发是在六十所代中期，可以看到，由于这种化学外加剂的研制，大大推进

5、了混凝土的高强度化和耐久性的提高。在这种成分中，萘磺酸甲醛缩合物是1936年由Kennedy发现的，但在日本用更高性能的高缩合型研制的成分是在六十年代中期，在1962年服部发表了很多水泥与萘磺酸甲醛高缩合物配合中的高减水效果的论文。现在，在混凝土制品工厂已经用于离心捣固的预应力混凝土桩、杆和预应力混凝土桁架桥等高强度混凝土的制造。密胺磺酸甲醛缩合物是德国在同时期研制的产品，以后引进日本用于高强度混凝土的制造。高性能减水剂主要成分中，主要几种物质表示如下。a、萘磺酸甲醛高缩合物盐b、烷基芳基磺酸盐聚合物a、萘磺酸改性木质素缩合物d、高缩合三嗪系化合物e、羟甲基密胺缩合

6、物f、含氮型磺酸盐这些高性能减水剂与木质素系和羟基羟酸系的AE减水剂不同，在具有高的减水性能的同时，即使增加掺量也没有缓凝的特性，而具有坍落度经时损失增大的倾向，因此用于拌合后很快使用的混凝土制品和用作在现场添加的流化剂的主要成分。萘磺酸甲醛高缩合物是在制造时由烷基萘和特殊木质素磺酸混合，再与甲醛共缩聚得到的制品，也已市场销售，而其性能与单用萘的制品没有大的差别。（2）、流化剂对应于六十年代后半期的混凝土泵送施工方法的普及、集料情况的恶化，要求单位水量更少的、施工性良好的混凝土，为此研究的产品为流化剂。六十年代在德国，为改善于硬性混凝土的施工的施工性能，使用密胺磺酸

7、甲醛缩合物是流化剂的开端。而在日本1975年烷基芳基磺酸盐高缩合物作为流化剂已经实用化。而且，几乎在相同时期，密胺磺酸甲醛缩合物也已实稳定为目的，保持适度的引气性，在制造时也有采取混合烷萘，共同作用等对策的流化剂。为使坍落度的经时降低量尽可能的少，并用了特殊木质素磺酸的流化剂也已在市场销售。作为流化剂的主要成分除上碠以外还有聚羧酸盐。（3）高性能AE减水剂这20年间的化学外加剂的开发进度有惊人的方面，其背景有过支施工方法的变化，保持和提高混凝土耐久性的要求，高强度混凝土、超高强度混凝土的普及等社会的要求。高性能AE减水剂是为了对应这种需要而研制的产品。在土木学会