高效减水剂在高性能预制构件中的应用和发展趋势-中国减水剂网

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1、1、髙性能预制构件的基木特点近年来，随着我国基础设施建设的快速发展，各种高性能预制构件层出不穷，比如：在地诙隧道、引水输水隧洞、西气东输过江隧道等工程中广泛使用的高粕度钢筋混凝土盾构管片；在城市桥梁施工屮发展预制拼装节段梁；在髙速铁路施工屮推广无渣轨道和预制箱梁;衣大型体育场看台开发了高性能先张预应力板；在一些重点工程中使川了预制清水混凝土饰而板等等。这些高性能预制构件具有如下共同特点：(1)使用设计强度等级大于C50的高性能混凝土，而且有较高的早期强度要求，在蒸汽养护条件下满足12h—次模具周转。(2)构件儿何尺寸偏差要求高，生产构件用的模具必须进行

2、机加工或采购国外进口产品。比如厉构管片的儿何尺寸偏差要求要求小于lnmi,生产模具儿何尺寸偏差要求小于0.5mm。(3)构件外观质量要求高，要求棱也完整无磕碰、外观光亮颜色均匀一致、表面致密气泡少。(4)体积稳定性好，裂缝少。(5)耐久性要求高，如混凝土抗渗性要求高，有的还有耐腐蚀要求，必须满足低碱骨料反应性等。2、预制构件i【'；j性能混凝土的特点高性能预制构件要求使用高性能混凝土。高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的某础上采用现代混凝土技术制作的混凝土，它以耐久性作为设计的主要指标。针对不同川途要求，高性能混凝土应对耐

3、久性、工作性、适川性、强度、体积稳定性、经济性等性能有重点的予以保证。高性能混凝土衣配合比设计上的特点是低水胶比，选用优质材料，并除水泥、水、集料外，必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效减水剂。大多数情况下，预制构件用高性能混凝土和一般意义上的高性能混凝土相比，在工作性要求上有较人差别。也就是说，大多数构件由于生产工艺的特点决定了必须使用低坍落度混凝土,坍落度一般为0〜80nmu—般高性能混凝土则要求使用大流动度、不离析的高工作性混凝土。山于预制构件采用的振捣工艺往往更为强烈，即使用低坍落度混凝土，也容易出现分层、离析和泌水等匀质性差的缺点。3、预制构件

4、用高效减水剂应用现状和发展趋势根据化学组成，国外用于预制构件的高效减水剂主要有：甲醛缩聚物、聚竣酸盐(PCE)和小分子三种类型。甲醛缩合物主要使用B-蔡磺酸盐甲醛缩聚物(BNS)和磺化三聚氤胺(PMS)两种。近年来,聚竣酸盐(PCE)使用量迅速增加。目前，国内生产高强预制构件主要使用B-荼磺酸盐甲醛缩聚物(BNS),磺化三聚猱胺(PMS)使用较少，近年來氨基磺酸盐高效减水剂也冇少量使川。目前，聚竣酸盐高效减水剂(PCE)在日本的M场占有率已经达到70%,在美国达到45%,在欧洲也已经达到20%,而在我国的应用处于刚刚起步阶段。1962年，德国的SKW和

5、H本的Kao各自独立地发明了甲醛缩聚物。SKW发明了一种三聚絨胺-甲醛-亚硫酸盐的产品叫做聚碱化三聚貳胺(PMS)oKao发明的高效减水剂是由B-荼磺酸盐与甲醛的缩聚物所纽成（BNS）。以使用量计算，BNS和PMS仍然是目前吐界上使用故广泛的高效减水剂。它们在应用方血的主要差别是：BNS在延缓混凝土坍落度方血的稍强优势使其更多应用在预拌混凝上方ifii。PMS可提高早期强度以及低引气性使其在预制混凝土方面应用比较理想。为什么新一代聚竣酸盐高效减水剂（PCE）在国外得到如此快的发展？究其主要原因是由于甲醛缩聚物高效减水剂在应用方而存在--些明显缺点：（1

6、）水灰比低于0.35吋对水泥的分散性差，无法配制超高性能混凝土；（2）预拌混凝土搅拌后1-2个小时内坍落度保留性较差；（3）对不同品种水泥适应性较差；（4）有限的化学纽成无法满足不同的应用要求。1981年,日本的NipponShokubai和MasterBui1dersTechnology（现在的Degussa）开始研发PCE高效减水剂，并于1986年首先将产品打入市场。如今，市场上有近白种不同化学成分的PCE,分别是不同种类PCE或PCE缩聚物的混合产品。按照徳国Plank教授的观点，所有这些产品按其化学组成可以划分为四类。第一•类PCE：甲基丙烯酸

7、/烯酸甲酯共聚物。第二类PCE：丙烯皐瞇共聚物。第三类PCE：酰胺/酰亚胺型PCE。第四类PCE：两性型PCE。第四类PCE因其特有的PCE分子可使我们获得较好的坍落度保留性和高早期强度性能。这种性能由H木Shokubai在1991年发现。配制坍落度损失小的理想预拌混凝土可以使川和MPEG酯以摩尔比1.5:1组成的产品，支链约25个E0单位长，即使在低水灰比（如0.30〜0.35）或高温下，混凝土仍能在2个小吋内保持良好的工作性。配制高早强理想预制混凝十以使用MAA和MPEG酯以摩尔比3〜5:1纽成的产晶，支链约50〜130个E0氓位长。这种性能上的差

8、异是因为在水泥颗粒上不同的吸附特性而产生的：坍落度保留分子的最初吸附量低（20〜30%）,而预