高性能减水剂的开发与应用
聚羧酸系高性能减水剂的性能及应用研究
工作探索聚羧酸系高性能减水剂的性能及应用研究边淑芳'唐山冀东水泥外加剂有限责任公司,河北唐山064000)摘要:聚羧酸系高性能减水剂是目前国际上性能最为优秀的一种混凝土添加剂,广泛应用于各个行业和领域。
由于聚羧酸系减水剂的合理使用关系到实际施工中的混凝土质量,需要我们对其在具体应用中专业知识和使用技术进行进一步的研究。
通过对聚羧酸系减水剂及其性能进行简要介绍和分析,进而对实际应用中需要注意的问题进行了探讨。
关键词:聚羧酸系减水剂;减水剂应用1基本概述聚羧酸系高性能减水剂作为目前国际上技术含量最高,综合性能最优秀的减水剂,已经在水利、电力、建筑、桥 梁、铁路、公路、军工等各个领域得到了广泛的应用。
聚羧 酸系高性能减水剂最早是由日本在上世纪八十年代中期开发 并应用的,是高分子化工合成产品,主要是利用引发剂作用 将不饱和单体进行共聚,并将 性 的 到聚合主上得。
本 水、塑、不影响混凝土凝结化和的作用,并能与不同水的 性。
酸、、聚 酸 和酸是 成聚羧酸系减水剂的主要 。
2性能分析聚羧酸系减水剂是 减水剂和系减水剂的第三代高性能产品,前代产品,性能 的优为 。
,在减水 ,聚羧酸系减水剂的减水 在25!上,最高 40, ,的性,2本 ,并 经 ,在 ,减水剂 高的四,良好的 性 在与不 凝土 的性,,,的 ,子,,凝土体 性,最 的减混凝土开所产生的危害六,广泛的适应性,对各 种水泥和各种掺 混凝土 的塑性和分散性 七,高 性,减水剂的减水和保塑性等可通过对聚 分子量、短、疏 及 种类的调整进行 最,绿色环,不 任何甲醛等他有害 和成分,毒、腐蚀。
3在实际中的应用研究3.1适应性分析在际施工中,聚羧酸系高性能减水剂各种水泥能适应,但粉煤灰聚羧酸系减水剂对于粉煤灰的适应则为困 难,这就需要在施工中尽能的把矿粉磨细。
通常情况下,减水剂对一级灰的适应性对,但是对二、三级灰,减 水剂适应性则对差。
这种情况下即加减水剂用,果也不明显。
高性能减水剂标准
高性能减水剂标准高性能减水剂是指在水泥基混凝土中添加一定剂量后,能够显著降低混凝土的水灰比,从而达到节约水泥、提高混凝土强度和耐久性的效果。
高性能减水剂标准是对其品质和性能进行规范和要求的文件,其制定对于保障混凝土工程质量、促进混凝土行业的发展具有重要意义。
首先,高性能减水剂标准应明确产品的分类和命名规则。
根据不同的化学成分和性能特点,高性能减水剂可以分为缩水剂、减水剂、减水型缩聚物、高效减水剂等不同类型。
各种类型的减水剂在混凝土中的使用效果和适用范围各有不同,因此需要在标准中对其分类和命名进行明确规定。
其次,高性能减水剂标准应包括产品的技术要求和性能指标。
技术要求包括原料的选择、生产工艺、质量控制等方面,确保产品符合国家相关标准和行业规范。
性能指标则是衡量减水剂质量优劣的重要依据,包括减水率、保水率、减水剂对混凝土强度和耐久性的影响等指标,这些指标直接影响着减水剂在混凝土中的使用效果。
另外,高性能减水剂标准还应包括产品的试验方法和检验规则。
通过规定减水剂的试验方法,可以确保对产品性能的评定具有科学性和可靠性,为产品的质量控制和监督提供技术支持。
检验规则则是对减水剂产品进行出厂检验和质量抽检时的具体要求,保障产品质量和消费者权益。
最后,高性能减水剂标准还应包括产品的包装、运输和储存要求。
这些要求旨在保障产品在生产、运输和使用过程中不受外界环境的影响,确保产品质量稳定和可靠。
同时,还可以减少产品在使用过程中的安全隐患,提高产品的使用效果和经济效益。
总的来说,高性能减水剂标准的制定对于规范行业秩序、提高产品质量、促进技术创新具有重要意义。
只有通过建立科学合理的标准体系,才能推动高性能减水剂行业朝着规范化、标准化和可持续发展的方向迈进。
希望在未来的发展中,能够有更多的行业企业和科研机构参与到高性能减水剂标准的制定和完善中,为我国混凝土行业的发展贡献力量。
聚羧酸高性能减水剂
目录1.减水机理 (2)2.优良的性能 (2)2.1 减水剂的匀质性分析 (2)2.2 水泥水化热-电性能分析 (3)2.3 早强效应 (3)2.4减水性能分析 (4)2.5 环保分析 (4)聚羧酸高性能减水剂聚羧酸系高性能混凝土减水剂是20世纪80年代中期由日本首先开发应用的新型混凝土减水剂。
它主要是通过不饱和单体在引发剂作用下共聚,将带活性基团的侧链接枝到聚合物的主链上,使其同时具有高效、控制坍落度损失和抗收缩、不影响水泥的凝结硬化等作用。
聚羧酸系高性能减水剂是完全不同于萘磺酸盐甲醛缩合物NSF 和三聚氰铵磺酸盐甲醛缩合物MSF减水剂,即使在低掺量时也能使混凝土具有高流动性,并且在低水灰比时也具有低粘度和坍落度保持性能。
它与不同水泥有相对更好的相容性,是高强高流动性混凝土所不可缺少的材料。
聚羧酸系混凝土减水剂是继木钙和萘系减水剂之后发展起来的第三代高性能化学减水剂,与传统减水剂相比主要具有以下几个突出的优点:a.高减水率:聚羧酸高性能减水剂减水率可达25-40%。
b. 高强度增长率:很高的强度增长率,尤其是早期强度增长率较高。
c.保坍性优异:极好的保坍性能,可保证混凝土极小的经时损失。
d.匀质性良好:所配混凝土有非常好的流动性,容易浇注和密实,适用于自流平、自密实混凝土。
e. 生产可控性:可通过对聚合物分子量、侧链的长短、疏密及侧链基团种类的调整来调节该系列减水剂的减水率、保塑性和引气性能。
f.适应性广泛:对各种纯硅、普硅、矿渣硅酸盐水泥及各种掺合料制混凝土均具有良好的分散性及保塑性。
g.低收缩性:能有效提升混凝土的体积稳定性,较萘系减水剂混凝土28d收缩降低了20%左右,有效的减少了混凝土开裂带来的危害。
h.绿色环保:无毒性、无腐蚀性,不含甲醛及其他有害成分。
1.减水机理聚羧酸高性能减水剂是运用分子结构设计原理,以DLVO电荷排斥理论和空间位阻效应理论为基础,将带有不同功能的活性基团接枝到主链上聚合而成。
混凝土中高性能减水剂应用技术规程
混凝土中高性能减水剂应用技术规程一、前言高性能混凝土已成为现代化建筑中的重要材料之一,而高性能减水剂是高性能混凝土的关键。
本文旨在介绍混凝土中高性能减水剂的应用技术规程,以保证混凝土的质量和性能。
二、高性能减水剂的分类高性能减水剂分为有机型和无机型两大类。
有机型减水剂主要有磺酸盐型、醇胺型、聚羧酸型等;无机型减水剂主要有硅酸盐型、膨润土型等。
三、高性能减水剂的选用1. 根据混凝土性能要求选用减水剂:根据混凝土的性能要求和施工条件,选用相应的减水剂。
2. 根据混凝土材料选用减水剂:对于不同材料的混凝土,需要选用不同的减水剂。
如对于高炉矿渣粉掺量较高的混凝土,应选用聚羧酸型减水剂。
3. 根据减水剂的性能选用:不同类型的减水剂有不同的性能,应根据具体情况选用。
如对于需要延迟凝结的混凝土,应选用延迟型减水剂。
四、高性能减水剂的使用方法1. 加入时间:减水剂应在混凝土配制前加入,避免减水剂长时间暴露在空气中而失去活性。
2. 加入方式:减水剂应与混凝土的一部分水混合后加入,而不是直接加入混凝土中。
应注意混凝土的搅拌时间和搅拌速度。
3. 用量:减水剂的用量应根据具体情况进行调整,一般应控制在混凝土总水量的1%~2%之间。
五、混凝土的性能1. 流动性:减水剂的使用可以改善混凝土的流动性,从而提高混凝土的施工性能。
2. 强度:减水剂的使用可以提高混凝土的强度,但应注意减水剂的用量,过多会影响混凝土强度。
3. 抗渗性:减水剂的使用可以提高混凝土的抗渗性。
4. 抗裂性:减水剂的使用可以提高混凝土的抗裂性。
六、注意事项1. 减水剂应存放在阴凉、干燥、通风的地方,避免阳光直射和高温。
2. 减水剂应与其他混凝土材料分开存放,避免混合。
3. 减水剂应按照规定使用,避免过量使用。
4. 减水剂应注意质量问题,避免使用低质量的产品。
七、结论高性能减水剂是混凝土中的关键材料之一,其正确使用可以提高混凝土的性能和质量。
在使用减水剂时,应根据混凝土性能要求和材料的特性选用合适的减水剂,并注意使用方法和注意事项。
聚羧酸高性能减水剂的性能与应用
泥颗粒相 互靠近, 电层之间相互重叠时 , 水泥颗粒之间就产生静 电斥力 , 水 泥颗粒絮凝结构解体 , 颗粒相互分散 , 释放 出包裹于絮团中的 自由水, 从而 有效地增大拌合物 的流动性 。 文献表明 , 磺酸根静 电斥力作用较强 , 羧酸根 离子静电斥力作用次之 , 羟基和醚基静 电斥力作用最小。
节约 水泥 及减 少环境 污染 等方 面都 起着 重要 的作 用 。 由于 聚羧 酸高 性能 减水
系高性能减水剂, 在颗粒表面形成一层较厚的外加剂吸附层。 吸附高性能减 水剂分子后 , 水泥颗粒表面电位绝对值增大 , 增加静电排斥力 , 同时高分子
构成吸附层本身也增加 了水泥颗粒的静电分散能力。 高分子聚合物的吸附层
聚羧 酸高 性 能减水 剂的性 能 与应 用
黄 海燕 广 西建 工 集 团第一建 筑 工程 有 限责任 公 司 广 西 南宁 50 1 3 01
【 摘 要 】在 众 多高 效 减 水 剂 中, 具有 梳 形 分子 结 构 的 聚 竣 酸 高 效 减 水 剂 因其 减 水 率 高 、坍 落度 保 持 性 能 良好 、掺 量低 、不 引起 明 显 缓 凝 等优 异性 能 ,成 为近 年 来 国 内外 研 究开 发和 应 用 的重 点 。 本文 对 聚羧 酸 高 性 能 减 水 剂 在 工 程 中 的应 用谈 一 些 体 会 。 【 键 词 】聚 菝 酸 高性 能减 水 剂 工 程 应 用 关 中 图分类 号:T 2 .4 文献标 识 码 :B 文章编 号 :l 0 —0 72 1 ) 73 4 0 U5 80 2 0 94 6 (0 00 —3 —2
剂 由于 性能 的缺 陷 已远 远 不能满 足 工程应 用 的需要 。 聚羧酸 减水 剂其 产 品无
减水剂
减水剂.前言随着科学技术的发展,人们对混凝土的性能提出了各种新的更高的要求。
从上世纪40年代开始推广混凝土外加剂以来,它的发展不但从微观亚微观层次改变了硬化混凝土的内部结构,并且在工艺过程改变了新拌混凝土的结构。
减水剂又称分散剂或塑化剂,是最常用和最重要的外加剂。
使用它时能在不影响混凝土和易性的条件下使新拌混凝土的用水量减少。
它的主要成分是表面活性剂,它对新拌混凝土所起的作用也主要是表面活性作用。
减水剂可以减少混凝土的拌合物的用水量,提高混凝土的强度和耐久性、抗渗性;改善混凝土的工作性,提高施工速度和施工质量,满足机械化施工要求,减少噪声及劳动强度,节约水泥用量等。
减水剂发展历程20 世纪30 年代,人们发现在混凝土中掺入亚硫酸盐纸浆废液之后,能改善拌合物的和易性,强度和耐久性也能得到提高。
1935 年,美国的E. W.Scripture 首先研制成以木质素磺酸盐为主要成分的减水剂。
1962 年日本首先研制成以β- 萘磺酸甲醛缩合物钠盐为主要成分的减水剂,简称萘系减水剂。
这类减水剂具有减水率高的特点,适宜于制备高强(抗压强度达100 MPa)或坍落度可达20 cm 以上混凝土。
随后1964 年联邦德国研究成功磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂,该类减水剂与萘系减水剂同样具有减水率高、早强效果好、低引气量等特点,同时对蒸养混凝土制品和铝酸盐(主要为C3A) 含量高的水泥制品适应性较好,能制备高强或大流动性混凝土。
70年代后期,很多人对木质素类减水剂进行改进,研究出了改性木质素磺酸盐高效减水剂。
90 年代初,美国首次提出高性能混凝土(HPC)的概念,即要求混凝土具有高强度、高流动性、高耐久性等性能,高性能混凝土对减水剂提出了更高的要求,要求高性能减水剂具有减水率高、大流动度和坍落度经时损失小等特点。
一些新型高效减水剂得到了迅速的开发和应用,如聚羧酸系、氨基磺酸系高效减水剂。
综上所述,减水剂经历了从木素磺酸盐、萘磺酸盐缩合物、三聚氢胺甲醛缩合物、氨基磺酸盐系、聚羧酸系等发展的历程,减水率也从8 %增加到30 %左右。
混凝土中使用高性能减水剂的方法
混凝土中使用高性能减水剂的方法一、前言混凝土是建筑工程中常用的材料之一,它的性能直接影响着建筑物的质量和寿命。
由于混凝土的使用寿命长、维护成本低,因此在现代建筑中使用广泛。
高性能减水剂是一种能够改善混凝土性能的化学添加剂,它能够显著减少混凝土中的水泥用量,提高混凝土的强度和耐久性。
本文将介绍在混凝土中使用高性能减水剂的方法。
二、高性能减水剂的概述1. 定义高性能减水剂是一种化学添加剂,它能够减少混凝土中的水泥用量,提高混凝土的强度和耐久性。
2. 分类高性能减水剂按照其化学结构可以分为三类:磺酸盐型、醇酸盐型和聚羧酸盐型。
其中,聚羧酸盐型是目前使用最广泛的一种。
3. 作用机理高性能减水剂能够改善混凝土的流动性,减少混凝土中的水泥用量,提高混凝土的强度和耐久性。
其作用机理主要包括以下几个方面:(1)改善混凝土的流变性能,使混凝土更易于加工和浇筑。
(2)减少混凝土中的水泥用量,降低混凝土成本。
(3)改善混凝土的抗裂性能和耐久性能,使混凝土更加耐久。
三、高性能减水剂在混凝土中的应用1. 使用方法高性能减水剂的使用方法主要包括以下几个步骤:(1)在混凝土的制备过程中,将高性能减水剂加入混凝土中,并充分搅拌,以确保其均匀分散在混凝土中。
(2)根据混凝土的使用要求,调整高性能减水剂的添加量,以达到最佳效果。
(3)在混凝土的使用过程中,注意控制混凝土的水灰比,避免出现过量添加高性能减水剂而导致混凝土强度降低的情况。
2. 注意事项在混凝土中使用高性能减水剂时,需要注意以下几个事项:(1)选择适合的高性能减水剂类型和品牌,以确保其质量和效果。
(2)根据混凝土的使用要求和环境条件,调整高性能减水剂的添加量,以达到最佳效果。
(3)在混凝土的制备过程中,应严格按照高性能减水剂的使用说明进行操作,以确保其均匀分散在混凝土中。
(4)在混凝土的使用过程中,应注意控制混凝土的水灰比,避免出现过量添加高性能减水剂而导致混凝土强度降低的情况。
聚羧酸高性能减水剂的发展和在工程中的应用
521 概述混凝土外加剂作为混凝土材料中的第五种组分早已被人们所认可,尤其在当今混凝土及水泥制品中已广泛应用,其在改善新拌混凝土和硬化混凝土性能方面具有无可取代的作用。
外加剂的应用促进了混凝土新技术的发展,同时也促进了工业副产品在胶凝材料中的应用,对资源节约和环境保护都有积极作用。
随着科技的发展和外加剂产品性能的不断完善,外加剂技术推动了混凝土行业的进步和发展,使混凝土在性能要求、施 工工艺、节能环保等方面都有很大提高和可操作性。
目前世界各国对聚羧酸减水剂的研究和应用较多,其中日本在1986年率先研发具有一定比例的亲水性官能团的聚羧酸减水剂,并逐步完善并成功推广和应用。
欧美国家则相对日本较晚。
国外在聚羧酸减水剂研究与国内相比更关心作用机理、减水剂对水泥水化与浆体微观结构影响以及新拌混凝土性能和坍落度保持、混凝土引气、离析泌水、凝结和可泵送的一些综合性能。
我国自20世纪90年代中后期以来,科研单位、高等院校、有实力的外加剂企业通过大量研究和试验在聚羧酸减水剂上取得不少科研成果。
同时聚羧酸减水剂已经在国内各类工程建设中成功应用,取得了一定经济效益和社会效益,但是具有完全自主知识产权的国产聚羧酸减水剂数量和产量均尚小。
所以我国聚羧酸减水剂的研发和工业化生产及工程大范围应用仍处于初始阶段,展望未来任重道远。
2 聚羧酸高性能减水剂的现状聚羧酸高性能减水剂作为外加剂发展中的第三代产品,由于其良好特性和使用效果逐渐被人们所认识和利用,是当今减水剂行业发展的主导方向。
除具有绿色环保、高强度、高减水率、低掺量、分散性和保坍性能好等优点外,其另一个主要特性是分子结构自由度大,可以通过分子结构设计获得预期性能优异的多用途高效减水剂。
2.1 聚羧酸减水剂的分类聚羧酸减水剂有以下几种分类:按主链所用单体不同分为丙烯酸系、甲基丙烯酸系、马来酸酐和马来酸系;按所用活性单体等原料品种分为二元、三元等共聚物;按表面活性剂不同分为非离子型减水剂和离子型减水剂;按照聚羧酸的分子结构和官能团分为甲基丙烯酸-甲基丙烯酸脂性、烯丙基醚型聚羧酸盐、亚胺型聚羧酸盐和两性聚羧酸盐;按用途不同分为高流动性保持能力和高早强性聚羧酸减水剂。
早强型聚羧酸系高性能减水剂的研制与应用
构和密实程度等作用外 , 还能 控制混凝 土 的塌 落度损失 , 更好
地控制混凝 土 的引气 、 缓凝 、 泌水等 问题 , 能与各 种类 型的水 泥 , 山灰 以及其他外加剂配 合使用 , 火 而且其 合成依赖 于石油 化工 , 原料来源丰富 , 不需要使用 甲醛 , 对环境不造成污染 。由 于 以上 诸 多优 势 , 得 聚 羧 酸系 减水 剂 具 有 广 阔的 应用 前 使
状结构 的聚羧酸系高性能减 水剂。测试 了该减水剂 的应用性 能; 结果表 明该 减水剂具 有较高的减水 率, 能较大幅度提高混凝土 的
早期强度, 适用配置有早期强度要求的高性能混凝 土。
关 键 词 :聚羧 酸 早 期 强度 高 性 能 混 凝 土 文献标识码 : A 文 章 编 号 :0 4 63 (0 8 1 一 04 —0 10 - 1 5 20 }O 0 8 3 中 图 分 类 号 : U5 8 0 2 2 T 2 .4 .
Ke wo ds p lc ro yae e r te gh hg - ef r a c o cee y r : o ya b x lt a l srn t ih p ro y m n ec n rt
聚羧酸系高性 能减 水剂 除具有高效减水 、 改善混 凝土孔结
—3 7和 n 4 丙烯酸 ( ) 工业级 , 一5 ; AA : 广州产 ; 甲基丙烯磺酸钠 ( MAS : ) 工业级 , 山东产 ; 丙烯 酰胺 ( m)工业级 , AA , 山东产 。
(. ui rmie t c neNe tr l C . L D 3 10 ; 1 F j nP o nn i c w Maei s o , T 6 04 a Se a 2 Xa nAcd myo uligReerh ( o p C , T 3 10 ) .i me a e f i n sac Gru ) O.L D B d 6 0 4
聚羧酸减水剂反应方程式
聚羧酸减水剂反应方程式一、聚羧酸减水剂的介绍1.1 定义聚羧酸减水剂,又称高性能减水剂,是一种高效的混凝土外加剂,能够显著降低混凝土的用水量,提高混凝土的流动性和均匀性,从而提高混凝土的强度和耐久性。
1.2 分类根据其分子结构和性质特点,聚羧酸减水剂可以分为普通聚羧酸减水剂、高效聚羧酸减水剂、超高效聚羧酸减水剂等多种类型。
1.3 应用领域聚羧酸减水剂广泛应用于各种混凝土工程中,包括建筑物、桥梁、隧道、地铁、码头、机场等。
二、聚羧酸减水剂反应机理2.1 聚合反应在加入聚羧酸分散液到混合料中后,其中的单体会发生自由基引发的自由基聚合反应,形成线型或支化结构的高分子化合物。
2.2 吸附作用聚羧酸分散液中的羧酸基团可以与水泥颗粒表面上的氢氧根离子发生静电吸引作用,从而使水泥颗粒表面带有负电荷,形成一层稳定的静电吸附层。
2.3 空化作用聚羧酸分散液中的空化剂能够在混合料中形成微小的气泡,从而改善混凝土的流动性和均匀性。
三、聚羧酸减水剂反应方程式3.1 聚合反应方程式聚羧酸单体+自由基→聚羧酸高分子化合物3.2 吸附作用方程式COOH- + Ca2+ → COO-Ca+3.3 空化作用方程式ROH + NaClO → RO· + NaCl + H2O四、聚羧酸减水剂对混凝土性能的影响4.1 减少用水量加入适量的聚羧酸减水剂可以显著降低混凝土所需用水量,从而提高混凝土密实度和强度。
4.2 提高流动性和均匀性聚羧酸减水剂可以使混凝土具有良好的流动性和均匀性,从而提高混凝土的施工性能和美观度。
4.3 增强耐久性加入适量的聚羧酸减水剂可以改善混凝土的抗渗、抗冻、抗裂等耐久性能,从而延长混凝土的使用寿命。
五、聚羧酸减水剂使用注意事项5.1 严格按照生产厂家说明使用。
5.2 加入量应控制在规定范围内。
5.3 避免与其他外加剂混用。
5.4 注意存储条件,避免受潮和污染。
聚羧酸盐高效减水剂的现状与发展趋势
铁路新线建设、复线改造、旧线改造等聚
羧酸盐等外加剂用量将达到20万吨。 目前约有40多家企业掌握了聚羧酸盐高性 能混凝土外加剂的生产技术。产能较大, 但处于以销定产状态。
聚羧酸盐高效减水剂的生产
方法一:从化工企业购买已经加工好(酯
化好)的大单体,用丙烯酸或甲基丙烯酸 等来进行聚合。工艺简单,生产周期短。 方法二:从化工企业购买未加工的大单体 (PEO或MPEG),先酯化,再聚合。生 产周期较长。 酯化工艺较为复杂,有些企业可能难以保 证酯化质量和稳定性。
在中国的国外企业
2006年水泥产量12.35亿吨,庞大的建筑市
场吸引国外的外加剂企业。 德国巴斯夫(BASF)公司、美国格雷斯 (GRACR)公司、意大利马贝(MAPEL) 公司、日本触媒公司、韩国LG公司、加拿 大弗克(FuClear)公司、瑞士的西卡 (SIKA)公司都在中国市场销售包括聚羧 酸在内的高性能外加剂。
以上。有时会影响强度和施工质量,特别在 大流动度混凝土工程施工时,更要注意含气 量的测量。
工程应用注意事项
(3)与其它外加剂相容性
聚羧酸系高性能减水剂一般不能与萘系
复合使用。操作上应特别注意使用干净容器,
内无其他杂质,不然会影响减水率和坍落度 保留性能。在与其它外加剂复合使用时,也 应注意与其它外加剂相容性。
大量甲醛、萘、苯酚等有害 物质,成品中也含有一定量
的有害物质
三、聚羧酸盐高性能减水剂 工程应用及注意事项
工程应用 过去认为只适合高强混凝土、自密实混凝 土、清水混凝土、混凝土预制构件等特种混凝 土。 随着对其技术经济性研究及生产工艺的优 化,重要原料的国产化,生产成本有所减低。 目前开始应用于普通强度等级的混凝土。
聚羧酸系高性能减水剂的生产工艺流程
聚羧酸系高性能减水剂的生产工艺流程聚羧酸减水剂是一种高效的混凝土外加剂,能够显著降低混凝土的用水量,提高混凝土的工作性和强度,并减少混凝土的碳足迹。
以下是聚羧酸系高性能减水剂的一般生产流程:1. 原料准备:主要原料包括各种单体(如丙烯酸、甲基丙烯酸酯)、交联剂、引发剂和缓冲溶液等。
这些原料需要精确计量,以确保最终产品的性能。
2. 预聚合:在特定的溶剂和条件下,通过引发自由基反应,将各种单体和交联剂进行聚合反应,形成预聚物。
这一步通常在封闭和严格控制的反应器中进行,以确保安全和反应效率。
3. 中和反应:预聚物通常是酸性的,需要通过添加碱(如氢氧化钠或碳酸钠)进行中和反应,使之部分或全部转变为水溶性的盐。
中和反应也有助于调节产品的pH值和稳定性。
4. 后聚合:预聚物溶液在加热和搅拌条件下继续聚合,以形成高分子量的聚羧酸聚合物。
这一步需要精确控制反应时间、温度和pH值,以确保获得所需的分子量分布和产品性能。
5. 稀释和调整:根据所需的产品规格和浓度,可能需要向聚合物溶液中添加水或其他溶剂进行稀释。
同时,可以添加各种添加剂(如防腐剂、稳定剂等)来优化产品的性能和储存稳定性。
6. 过滤和脱泡:为了去除可能的不溶性杂质和气泡,产品需要经过过滤和脱泡处理。
这一步可以帮助提高产品的外观质量和使用性能。
7. 质量控制:完成的聚羧酸减水剂需要经过一系列的质量检测,包括固含量、粘度、pH值、流动性等。
只有符合规定标准的产品才能进入下一个环节。
8. 包装和储存:合格的产品被装入塑料桶、柔性袋或其他适当的容器中,以便运输和使用。
产品需要存放在阴凉、干燥的地方,避免阳光直射和冻结。
这个生产过程需要高度的精确性和技术知识,以确保产品的一致性和高效性。
同时,安全操作、废物处理和环境保护也是生产过程中至关重要的考虑因素。
聚羧酸高性能减水剂
聚羧酸高性能减水剂随着现代混凝土技术向高强、绿色高性能方向发展,和人类社会向和谐、可持续的进步,对混凝土外加剂尤其是高效减水剂提出了更高、更全面的要求。
以往传统的减水剂,如第一代的木质素系和第二代的萘磺酸盐系、磺化三聚氰胺系、氨基磺酸盐系等减水剂,由于掺量大、减水率不高(10-20%左右)、增强效果不甚显著、混凝土坍落度损失大,尤其是在生产过程中要采用工业萘、浓硫酸、甲醛等有毒有害化学物质,难免会对环境造成污染,存在不利于可持续发展等缺点,从而部分地限制了进一步的推广应用。
聚羧酸系高性能减水剂是目前世界上科技最前沿的一种高效减水剂,是减水剂发展史上的第三次重大突破,它主要通过不饱和单体在引发剂作用下发生接枝共聚,将带有活性基团的侧链接枝到聚合物的主链上,具有以下独特的优点:低掺量、高减水率、和水泥的适应性好、混凝土坍落度损失小,而且生产过程中无任何有害物质加入和排放,对环境无任何影响,是一种安全的绿色环保型高性能减水剂。
我公司运用分子结构设计原理,以DLVO电荷排斥理论和空间位阻效应理论为基础,采用单体合成、接技、共聚等方法,研制成PCA系KJ-JS聚羧酸高性能减水剂。
一. 主要技术性能1、KJ-JS外观为浅棕色液体密度为1.06±0.02g/cm3,属表面活性剂,产品无毒、不燃、无腐蚀。
2、掺量小、减水率高。
在混凝土中掺入水泥或胶结材重量0.5%~2.0%(0.1%~0.4%折固)的KJ-JS(仅为萘系掺量的1/3~1/5),减水率可达24%~38%。
3、早强增强效果好。
掺入适量的KJ-JS,混凝土早期强度可提高40%~100%,后期强度可提高30%以上,从而可大幅度降低水泥用量,或大大提高矿物掺合料的掺量,降低工程成本。
4、混凝土坍落度经时损失小。
由于KJ-JS能在水泥颗粒表面形成立体保护层,产生空间位阻效应,因此使混凝土的坍落度损失减小,与大多数水泥的适应性较好。
5、KJ-JS与国外同类先进产品比较,含气量合适(2%~5%),可调且气泡结构好,从而有利于改善混凝土拌合物的和易性、减小泌水,提高硬化混凝土的外观质量和耐久性能,尤其适用于清水混凝土工程中使用。
混凝土中掺加高性能减水剂的原理与应用
混凝土中掺加高性能减水剂的原理与应用一、引言混凝土是现代建筑中广泛使用的主要材料之一,因其具有高强度、高耐久性、易施工等优点而备受青睐。
然而,在混凝土的制作过程中,会面临着许多问题,如混凝土易开裂、难以浇筑、强度不够等。
为解决这些问题,科学家们研发出了一种高性能减水剂,可以在混凝土中加入,从而提高混凝土的性能,使其能够更好地满足工程要求。
二、高性能减水剂的定义高性能减水剂是一种化学添加剂,可以在混凝土中加入,使混凝土的流动性得到改善,同时还能够提高混凝土的强度、耐久性、耐水性等性能。
高性能减水剂的主要成分是聚羧酸盐,其作用机理是通过吸附水泥颗粒表面上带正电荷的离子,从而产生负电荷,使水泥颗粒间的斥力增大,从而改善混凝土的流动性。
三、高性能减水剂的分类高性能减水剂可以根据其化学成分和作用机理进行分类。
根据化学成分可以分为聚羧酸盐、磺酸盐和脂肪醇盐等;根据作用机理可以分为分散型、吸附型和缩聚型等。
四、高性能减水剂的作用机理高性能减水剂的作用机理主要有以下几种:1.分散型减水剂:分散型减水剂主要是通过在水泥颗粒表面形成带负电荷的离子,从而改善混凝土的流动性。
这种减水剂分子中含有许多与水泥颗粒表面相互作用的极性基团,能够在水泥颗粒表面形成吸附层,从而使水泥颗粒间的斥力增大,改善混凝土的流动性。
2.吸附型减水剂:吸附型减水剂主要是通过吸附水泥颗粒表面上的正离子,从而改善混凝土的流动性。
这种减水剂分子中含有许多与水泥颗粒表面相互作用的极性基团,能够吸附水泥颗粒表面上的正离子,从而减少水泥颗粒间的吸引力,改善混凝土的流动性。
3.缩聚型减水剂:缩聚型减水剂主要是通过在水泥颗粒表面形成高分子聚合物,从而改善混凝土的流动性。
这种减水剂分子中含有许多具有反应性的基团,能够与水泥颗粒表面上的一些离子发生反应,从而形成高分子聚合物,改善混凝土的流动性。
五、高性能减水剂的应用高性能减水剂的应用可以分为以下几个方面:1.提高混凝土强度:高性能减水剂可以在混凝土中加入,从而使混凝土中的水泥颗粒间的斥力增大,改善混凝土的流动性,从而提高混凝土的强度。
聚羧酸高性能减水剂 标准
聚羧酸高性能减水剂标准聚羧酸高性能减水剂是一种应用广泛的混凝土外加剂,它能够显著降低混凝土的水灰比,提高混凝土的流动性和可泵性,同时还能够显著提高混凝土的强度和耐久性。
本文将详细介绍聚羧酸高性能减水剂的标准,包括其技术要求、试验方法、质量控制等内容。
一、技术要求。
1. 外观,聚羧酸高性能减水剂应为无色或淡黄色液体,无机悬浮物和机械杂质。
2. 固体含量,固体含量应符合生产厂家的技术要求,一般在40%~50%之间。
3. PH值,PH值应在6~8之间。
4. 液体密度,液体密度应在1.10~1.20g/cm³之间。
5. 其他技术指标,应符合国家相关标准和生产厂家的技术要求。
二、试验方法。
1. 固体含量的测定,取一定质量的样品,干燥至恒定质量,用天平称重,计算固体含量。
2. PH值的测定,用PH计测定样品的PH值。
3. 液体密度的测定,用密度计测定样品的液体密度。
4. 其他试验方法,应按照国家相关标准和生产厂家的技术要求进行。
三、质量控制。
1. 原材料的选择,应选择优质的聚羧酸单体和缩合剂作为原材料,严格控制原材料的质量。
2. 生产工艺的控制,应采用先进的生产工艺,严格控制反应条件和生产过程,确保产品质量稳定。
3. 产品质量的监控,应建立健全的质量控制体系,对产品的外观、固体含量、PH值、液体密度等指标进行全面监控。
4. 产品质量的评定,对生产的产品应进行全面评定,确保产品符合标准要求。
总结,聚羧酸高性能减水剂是一种非常重要的混凝土外加剂,其质量直接影响到混凝土的性能和施工质量。
因此,对聚羧酸高性能减水剂的标准要求、试验方法和质量控制都应严格执行,确保产品质量稳定可靠,为工程施工提供优质的混凝土材料。
聚羧酸高性能减水剂及应用
聚羧酸高性能减水剂及应用聚羧酸类减水剂以其优越的性能和无污染生产,近年来在国外发展很快,尤其在日本,聚羧酸与萘系的使用比例已经超过7:3。
聚羧酸类减水剂从分子结构、作用原理和在混凝土中的表现行为与传统减水剂有很大区别,因此,正确认识和合理使用是推广聚羧酸减水剂应用的重要环节。
作者积累了三年来生产和应用LEX- 9系列聚羧酸减水剂的经验,希望通过交流对这类新型减水剂在我国的发展有益。
一、聚羧酸类减水剂聚羧酸类减水剂是一种分子结构为含羧基接枝共聚物的表面活性剂,在混凝土中有很高而又相对持久的减水作用。
可以在国内外文献中查阅到数十种具有上述分子结构特征的表面活性剂,其中有:马来酸(酯)接枝共聚物、丙烯酸酯接枝共聚物,含末端磺酸基接枝共聚物,不饱和聚醚接枝共聚物等等。
所有这类共聚物都形成“梳状”或“树枝状”支链结构,所不同的是主链和支链的长短,刚度、形态、极性等不同。
萘系减水剂是一种典型的离子型分散剂,一旦进入水泥—水体系中,立即形成吸附层(双电层),从而使颗粒表面静电斥力增加而达到分散效果。
聚羧酸类减水剂进入水泥—水体系中行为要复杂得多,第一,它的主链和支链都有选择性的吸附;第二,不同基团可能形成强弱不同的双电层使颗粒相斥;第三,吸附后在颗粒表面形成立体的大分子层,以位阻效应使颗粒难以团聚。
多数专家认为位阻效应是聚羧酸减水剂持久分散水泥颗粒的主要作用。
正因如此,不同分子结构聚羧酸接枝共聚物对水泥颗粒的吸附、分散作用不完全一样,尤其对不同成分、不同大小的颗粒作用不尽一样。
聚羧酸减水剂产品就是选择一种或数种共聚物(或不同分子量的共聚物),达到能最大程度上分散各种胶凝材料颗粒。
二、聚羧酸减水剂的基本性能提起聚羧酸减水剂往往与“高性能”相联系。
日本JISA6204-1995标准为日本这类高性能减水剂作了界定。
与其他标准相比,它在流动度减水率及流动度保持,含气量及含气量变化方面提出了比其他减水剂更高的要求。
表一1是近几年来收集到十多种聚羧酸减水剂,用JC473-2001标准建议配合比,对其主要性能测试结果例举一部分如下:a、高减水率:用GB8076—1997标准检测,减水率应在24%左右或以上,用JC473-2001标准检测,坍落度增加值应>12cm,b、流动度保持好:日本标准JISA6204-1995中规定坍落度经时损失≤60mm,可以成为衡量流动度保持的指标。
高性能减水剂标准
高性能减水剂标准
高性能减水剂是一种用于混凝土和水泥制品生产的化学添加剂,它能够显著降低混凝土的水灰比,提高混凝土的流动性和可泵性,
从而达到节水、节能、提高混凝土强度和耐久性的目的。
为了确保
高性能减水剂的质量和使用效果,制定了一系列的标准,下面将对
高性能减水剂标准进行详细介绍。
首先,高性能减水剂应符合国家标准GB8076-2008《混凝土外
加剂高性能减水剂》的要求。
该标准规定了高性能减水剂的分类、
技术要求、检验方法、标志、包装、运输和贮存等内容,对高性能
减水剂的生产和使用提出了具体要求,确保了产品的质量和稳定性。
其次,高性能减水剂的技术要求包括固体含量、相对密度、PH 值、氯离子含量、减水率、保水率等指标。
其中,减水率是衡量高
性能减水剂性能的关键指标之一,它直接影响着混凝土的工作性能
和强度发展。
保水率则是评价高性能减水剂对混凝土水泥水化作用
的影响,影响混凝土的早期强度和耐久性。
另外,高性能减水剂的使用应符合以下要求,首先,应根据混
凝土的配合比和性能要求确定减水剂的掺量,严格按照生产厂家提
供的配合比进行使用;其次,应注意减水剂的投加方法和时间,避免因操作不当而影响减水剂的性能;最后,应注意混凝土的拌和、浇筑和养护工艺,确保减水剂发挥最佳效果。
总的来说,高性能减水剂标准的制定和执行,对于保障混凝土工程质量、提高混凝土工程施工效率、节约资源具有重要意义。
只有严格按照标准要求生产、使用高性能减水剂,才能更好地发挥其作用,为混凝土工程的可持续发展做出贡献。
聚羧酸高性能减水剂在南水北调箱涵混凝土中的应用
聚羧酸高性能减水剂在南水北调箱涵混凝土中的应用1. 引言1.1 南水北调工程概述南水北调工程是我国规模最为宏大的水利工程之一,旨在解决华北地区严重的水资源短缺问题。
该工程自2002年开工以来,经过多年的建设,已经成为我国水资源调配的重要基础设施。
南水北调工程包括中线工程和东线工程两部分,其中中线工程自京山引水、引水入境一期工程等多个子工程组成,东线工程则分为一、二期工程,涉及河南、山东等多个省份。
南水北调工程将长江水资源通过引渠引入华北地区,填补了华北地区的水资源缺口,提升了该地区的水资源利用效率,对于改善生态环境、促进区域经济发展具有重要意义。
南水北调工程的顺利实施不仅需要先进的工程技术和设备,还需要高质量的建筑材料,其中混凝土作为建筑业的重要材料,在工程中起着关键作用。
在南水北调工程中,混凝土的质量对工程的安全性和持久性至关重要,因此需要采用高性能减水剂等先进技术来提高混凝土的质量,确保工程的顺利进行。
1.2 混凝土在南水北调工程中的重要性混凝土在南水北调工程中的重要性不言而喻。
作为基础设施建设中不可或缺的材料,混凝土在南水北调工程中扮演着至关重要的角色。
南水北调工程是中国规模最大的水利工程之一,涉及到长距离的水资源输送和分配。
而混凝土被广泛应用于南水北调工程的各个部分,包括水源地、调蓄工程、输水管道、泵站等,承担着支撑和固定设施结构的任务。
南水北调工程是解决中国长期水资源不均衡问题的重要举措,需要借助坚固耐久的混凝土结构来实现水资源的平衡调配。
混凝土结构不仅要能承受水流的压力和冲击,还要能长期稳定地工作在恶劣的自然环境下。
混凝土在南水北调工程中的重要性可谓不可替代。
只有选用高质量、优良性能的混凝土材料,并严格控制施工质量,才能保证南水北调工程的安全运行和长期稳定。
混凝土在南水北调工程中的应用意义重大,其质量和技术水平的提高直接关系到南水北调工程的安全和可持续发展。
1.3 聚羧酸高性能减水剂的介绍聚羧酸高性能减水剂是一种混凝土添加剂,具有优异的减水和增强作用。
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高性能减水剂的开发与应用
摘要:
高性能混凝土是由42.5以上低碱普硅水泥、优质骨料和外掺料及高性能混凝土减水剂等材料配制而成的高耐久性混凝土,其中高性能减水剂是配制高性能混凝土的关键材料之一。
关键词:
聚羧酸;高性能;无氯;低碱
中图分类号:tb
文献标识码:a
文章编号:16723198(2012)24023401
1引言
我国从20世纪50年代初开始使用混凝土外加剂,主要类型为纸浆废液(木质素磺酸盐)塑化剂。
到60年代,我国减水剂的研究工作几乎处于停滞状态。
到70年代,中国建筑材料科学研究院、清华大学等单位开始研制萘系和三聚氰胺系高效减水剂。
在80年代,典型的三类高效减水剂,即萘系、多环芳烃系和三聚氰胺系都相继研制成功并投入使用。
2004年以来,随着高速铁路的发展,使高性能混凝土达到了普遍的应用,我国聚羧酸系高效减水剂的研究与应用,才真正到了发展阶段。
高性能混凝土除具有较高的强度、抗冻、抗渗、抗裂、护筋、耐腐蚀性能和优良的抵抗氯离子渗透能力外,还要求新拌混凝土具有良好的施工性能。
因此,高性能混凝土减水剂必须具有较高的减
水率,较好的坍落度保持性能、较低的有害物(氯离子、碱含量和硫酸钠)含量、合适的引气量,特别是与水泥和矿物掺合料之间有较好的适应性。
2试验过程
聚羧酸聚合物是通过自由基聚合反应得到的,包括链引发、链增长、链转移和链终止四个过程,反应在氮气保护下进行。
聚合产物对水泥粒子的分散能力取决于共聚物的序列结构、分子量及其分布、官能团的种类和数量、侧链长短、极性与非极性基团的比例等参数,影响这些结构参数的因素均会对减水剂的减水能力产生影响。
本课题研究内容分为:合成工艺的研究、复配工艺研究和应用验证。
在合成中控制序列结构、分子量及其分布、官能团的种类和数量、侧链的长短、极性与非极性基团的比例等结构参数,以达到最佳的减水等效果;在复配中解决综合性能;通过应用验证其性能。
(1)合成技术研究包括分子链链引发、增长技术研究;引入长侧链交联接枝共聚技术研究;官能团的种类、比例技术研究;原材料选择;投料配比及工艺参数的研究;反应时间、温度、速度的研究;反应物料浓度与投料方式的选择。
(2)复配工艺研究包括消泡性能研究和引气性能研究通过先消后引的物理复配技术,改善聚羧酸减水剂的引气性能。
(3)性能验证试验包括普通混凝土性能验证试验、高性能混凝土性能验证试验及经济性对比试验研究。
3主要技术参数
(1)掺量≤0.20%;
(2)减水率≥35%(掺量≤0.20%时);
(3)水泥净浆流动度≥280mm;
(4)坍落度保持性能:60min≥200mm;
(5)氯离子:无;
(6)硫酸钠≤0.5%;
(7)碱含量(na2ox eq)≤1.0%。
4试验结果
通过反复试验,本厂合成的产品最终达到了预期设定的试验目标,产品型号为unf-5ast。
(1)匀质性检测结果。
5产品应用
该成果形成产品unf-5ast以后,在铁路客运专线(武广、郑西、津京城际、石太、甬台温、济青、广深港等客运专线)、水工(南水北调工程)、市政(北京地铁、长春轨铁净月线)、工民建(央视新建台址、奥运鸟巢、北京国贸三期)等工程中得到成功应用。
铁道部科技司在“科技基[2007]5号”文件中公布:unf-5ast 聚羧酸减水剂为第一批符合客运专线高性能混凝土用外加剂产品,准予在铁路客运专线高性能混凝土中使用。
6社会效益
该产品在合成过程中不使用甲醛和其它任何有害原材
料,生产和长期使用过程中对人体无健康危害,对环境无污染。
该产品能够满足高性能混凝土对减水剂的性能要求,使混凝土坍落度、扩展度损失小;在运输、泵送和浇注上也更为便利,降低了施工难度;可大量复合使用矿渣、粉煤灰,有效降低了工程成本;它具有“自流平”和“自密实”作用,可使复杂工艺简单化,减少后期维护等。
它的广泛应用,不仅能够在效促进工程质量和劳动生产率的提高、降低工程成本、保持良好的环境健康,同时也受到广大建设和施工单位的普遍欢迎。
7结论
(1)本品成功的以烯丙基聚醚为活性大单体,采用原位聚合与接枝的方法合成出高性能混凝土减水剂;
(2)本品达到了低掺量,高减水,水泥净浆分散性能优异,坍落度保持性好,无氯低碱的设计要求;
(3)羧酸高性能减水剂对高性能混凝土性能的改善是萘系减水剂无法达到的;
(4)该产品已在国家多个重点工程中成功应用。