高效减水剂的应用与发展
减水剂的作用及用途
减水剂的作用及用途减水剂是一种常用的混凝土添加剂，其作用是在保持混凝土强度和耐久性的前提下，减少水灰比，提高混凝土的流动性和可泵性。
减水剂广泛应用于各种混凝土工程，提高了施工效率和质量。
1.减少水灰比：减水剂能够与混凝土中的水分起化学反应，改变水和水泥的表面张力，从而减少水灰比。
通过减少水分的使用量，可以降低混凝土的水灰比，提高混凝土的强度和耐久性。
同时，减水剂还可以降低混凝土的含气量，增加混凝土的抗冻性能。
2.提高混凝土的流动性和可泵性：减水剂能够改变混凝土的内部分子结构，使其具有较好的流动性和可泵性。
在混凝土施工中，通过使用减水剂可以使混凝土更加易于浇筑、振捣和加工，提高施工效率和质量。
减水剂还可以提高混凝土的均匀性和自流性，减少空隙和缩短养护时间。
3.改善混凝土的工作性能：减水剂能够改变混凝土的表面张力和黏滞性，使混凝土具有良好的分散性和可塑性。
通过使用减水剂，可以降低混凝土的粘度和摩擦阻力，减少表面缺陷和裂隙的形成。
减水剂还可以改善混凝土的泵送性能和抗渗透性能，防止渗漏和漏水问题的发生。
减水剂的用途非常广泛，适用于各种混凝土工程，包括建筑、桥梁、隧道、水利、电力、交通等领域。
具体包括以下几个方面：1.高层建筑：在高层建筑的混凝土结构中，由于施工高度限制和施工工期限制，混凝土的流动性和可泵性要求较高。
通过使用减水剂，可以改善混凝土的流动性和可塑性，减少振捣和加工的阻力，提高施工效率和质量。
2.隧道工程：在隧道工程中，混凝土的可泵性和流动性对于灌注、衬砌和固结灌浆等施工工艺非常重要。
减水剂可以在不改变混凝土强度和耐久性的前提下，提高混凝土的流动性和可泵性，使得施工更加便利和高效。
3.水利工程：在水利工程中，如水库、大坝、河堤等工程中，混凝土结构的强度和耐久性要求较高。
通过使用减水剂，可以降低水灰比，提高混凝土的抗渗透性和耐久性，延长混凝土结构的使用寿命。
4.公路和桥梁工程：在公路和桥梁等交通工程中，混凝土路面和桥梁的质量和耐久性对于交通安全和工程寿命具有非常重要的影响。
聚羧酸系高效减水剂的研究和应用
在国外，聚羧酸类减水剂的研究已有相当长的历史，其应用技术已经成熟。日本是研究和使用聚羧酸类减水剂最多也是最成功的国家，1995年以后聚羧酸系减水剂在日本的使用量就超过了传统的萘系减水剂，1998年底聚羧酸系减水剂产品已占所有高性能AE减水剂产品总数的60%以上，其主要生产厂商有花王、竹本油脂、日本制纸、藤泽药品等[1]。对聚羧酸系减水剂的研究主要集中在新拌混凝土有关性能和硬化混凝土的力学性能及高强高性能混凝土在工程中的应用技术。目前聚羧酸系减水剂可使混凝土的水灰比下降到0.25以下，而水泥用量仍可保持在500kg/m3，同时它的坍落度可保持200mm以上，完全满足施工要求。近年来，北美和欧洲的一些研究者的论文中也有许多关于研究开发具有优越性能的聚羧酸系减水剂的报道，主要是商业开发和推广，如Grance公司的Adva系列、MBT公司的pheomixTOOFC牌号、Sika公司的Viscocrete3010等[2]。
4.2支链PEO对产物性能的影响
Uchikawa[18]和Yoshioka等[19]发现聚羧酸系减水剂的PEO侧链对水泥颗粒分散性和分散保持性有重要的影响，侧链聚合度越小，水泥浆体的流动性损失越快，由于空间位阻效应，所合成的带有聚氧乙烯侧链的高效减水剂随着侧链的增长，减水剂的空间立体作用增加，因此对水泥颗粒的分散效果更好，流动保持性也增加，但是PEO侧链过大时，支链间可能发生缠结，在水泥颗粒间形成桥接，反而影响流动性保持性[20]。Kinoshita[21]研究了甲基丙烯酸乙二醇接枝共聚物类聚羧酸系高效减水剂，认为具有不同长度的聚乙二醇能同时达到较高的流动性和流动度保持性能。该甲基丙烯酸乙二醇接枝共聚物含有羧酸官能团、磺酸基官能团和烷氧基聚乙二醇官能团，含有长侧链聚乙二醇的聚羧酸减水剂有较高的立体排斥力，分散时间短，有较好的分散性和流动度，但流动性保持性能差；含有短侧链聚乙二醇的聚羧酸系减水剂分散时间长，流动保持性能好。Sakai[22]发现主链较短支链较长的聚羧酸系减水剂的分散性能要好于主链较长而支链较短的聚羧酸系减水剂。Nawa等[23]研究了普通硅酸盐水泥掺加具有不同聚氧乙烯基侧链长度、不同支链位置的聚羧酸型超塑化剂后，流动度受温度（10～30℃）影响的规律，结果表明，侧链长度越长，掺加有该减水剂的水泥浆的分散性受温度的影响越小。因此，在主链上具有适当长度PEO侧链的接枝共聚物既能获得所需的流动性，也能获得流动性的保持性。
混凝土中高效减水剂的作用机理及其应用
混凝土中高效减水剂的作用机理及其应用一、引言混凝土是一种重要的建筑材料，其广泛应用于各种建筑工程中。
混凝土强度对建筑物的结构稳定性和使用寿命有着至关重要的影响。
现在，为了提高混凝土的强度和耐久性，人们引入了高效减水剂。
本文将从以下三个方面详细介绍高效减水剂的作用机理和应用：1. 高效减水剂的定义和分类2. 高效减水剂的作用机理3. 高效减水剂的应用二、高效减水剂的定义和分类高效减水剂是一种化学添加剂，它可以在混凝土中起到减少水泥用量、提高混凝土流动性、改善混凝土加工性能等作用。
通常情况下，高效减水剂可以分为四类：1. 磺酸盐高效减水剂2. 羟基磷酸盐高效减水剂3. 聚羧酸高效减水剂4. 脂肪醇聚氧乙烯醚高效减水剂其中，磺酸盐高效减水剂是应用最广泛的一种，因其性能稳定、使用方便、价格低廉而备受青睐。
本文重点介绍磺酸盐高效减水剂的作用机理和应用。
三、高效减水剂的作用机理高效减水剂的主要作用机理是通过改变混凝土的物理和化学性质来实现减水作用。
具体来说，高效减水剂可以通过以下三种途径来实现减水作用：1. 化学吸附作用高效减水剂中的磺酸盐分子具有亲水性，可以与水泥颗粒表面的游离钙离子和水分子发生化学吸附作用，从而减少水泥颗粒间的摩擦力和黏着力，提高混凝土的流动性，实现减水作用。
2. 物理排斥作用高效减水剂中的磺酸盐分子具有亲水性和疏水性，可以通过物理排斥作用来实现减水作用。
具体来说，高效减水剂中的磺酸盐分子会与水泥颗粒表面的游离钙离子和水分子竞争吸附，从而使水泥颗粒间的距离增大，降低混凝土的粘稠度，提高混凝土的流动性，实现减水作用。
3. 化学反应作用高效减水剂中的磺酸盐分子可以与水泥颗粒表面的游离钙离子和水分子发生化学反应作用，形成水化产物，从而提高混凝土的早期强度和抗裂性能。
四、高效减水剂的应用高效减水剂是一种常用的混凝土添加剂，其应用可以提高混凝土的强度和耐久性，同时也可以降低混凝土的成本。
以下是高效减水剂的应用注意事项：1. 高效减水剂的使用量应根据混凝土材料、工艺和要求进行选择和调整，以达到最佳效果。
新型高效减水剂的发展与应用
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第 ３ ７卷 总第 １３期 ６
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Ｓｉｈ ａ ｃ ｕ ｎ Ｂｕｉ ｉ ｇ Ｍ ａｔｒａ ｓ ｌｎ ｄ ｅ 发 展 与 应 用
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（ 新疆建筑材料研究院，新疆 乌鲁木齐 ８００ ） ３００
剂 黯 然失 色 ，从 而 开 创 出 减 水 剂 技 术 和 混 凝 土施 工 技 术 的 新局面。
能 与 化 合 物 的结 构 有 密 切 关 系 ， 良好 的 结 构 特 征 可 以使 其 在混凝土中作为 减水剂使 用时 ，在 用量很 小的 情况下就 会 对水泥颗粒产生很 强的分 散作用 ，而且这 种分散作 用还 不
次 重 大 革 命 。可 以说 减水 剂 的技 术 及 其 应 用 代 表 着 一 个 国 家建筑材料和施工技 术的水 平。但 是萘 系减水剂在 近几十 年 的发 展 中 也暴 露 了 一 些 自身 难 以克 服 的 问题 。例 如 ，用 它 配 制 的 混 凝 土 坍 落 度 损 失 影 响 十 分 明 显 ，不 可 能 有 更 高
主要 是 脂 肪族 结 构 单 元 ，在 线 形 主 链 上 还 带 有 许 多 一 定 长 度 的侧链 ，形 成 所 谓 的梳 形 结 构 。 它 的 分 散 和 分 散 保 持 性
的减水率 ，复掺形 成的复 合减水剂 对混凝 土某个单 一性 能 有所改善的 ，其强 度会有 不同程度 的降低 。为此 ，国外 积 极研究 和开发 非萘系 高效 减水剂 ，以丰 富的石油化工产 品 为原 料 ，以极 高的减水率 、极 小的坍 落度损失使 萘系减水
１ 新型 高效 混凝 土减水 剂的发展
现代建设工程和工 程建筑 物及其施 工技术对 混凝土 的 要求越来越 高 ，不但 要 求 具有 适 当 的抗压 、抗 折 、抗 拉 、 抗弯强度 ，而且要 求其具有 高抗冻性 、抗 渗性 、耐腐蚀 性、 抗 碱 一骨 料 反 应 性 、致 密 性 和 耐 久 性 ， 以 能 抵 抗 各 种 来 自 内部或外部因素 的破 坏 ，并要有合 适 的流动性和成 型及水 化 性 能 ， 以满 足 各 种 施 工 环 境 和 施 工 条 件 的 要 求 。 因 而 在 ｔ 凝 土 的 制备 过 程 中 ，通 常 要 在 其 拌 合 物 中 掺 人 不 大 于 水 昆 泥 重 量 一 定 比例 （ 常 为 ５ ） 外 加 剂 ， 以改 变 或 改 善 混 通 ％ 的 凝 土 性 能 诸 如 流 动 性 、和 易 性 、早 期 强 度 、 抗 冻 性 、抗 渗 性 、水 化 进 程 等 。更 为 重 要 的 是 今 后 的 建 设 工 程 中 高 强 、
混凝土中高效减水剂的应用技术规范
混凝土中高效减水剂的应用技术规范混凝土是建筑工程中常用的材料之一，它的稳定性和强度直接影响着工程质量和持久性。
为了提高混凝土的工作性能和强度，高效减水剂被广泛应用于混凝土的生产过程中。
本文将探讨混凝土中高效减水剂的应用技术规范，以及其在混凝土制造中的作用和优势。
1. 高效减水剂的定义和分类1.1 高效减水剂是一种化学添加剂，能够在不改变混凝土配合比的前提下，显著降低混凝土的水灰比，提高流动性和可泵性。
1.2 高效减水剂根据其产生的化学作用和机制可分为分散型、引气型和缓凝型三种类型。
2. 高效减水剂的适用范围和性能要求2.1 高效减水剂适用于各种混凝土工程，如大体积混凝土、高强混凝土和自密实混凝土等。
2.2 高效减水剂应满足一定的性能要求，如降水率、保水率、凝结时间延长度等。
3. 高效减水剂的应用技术规范3.1 建议按照国家标准进行高效减水剂的选择和应用。
3.2 高效减水剂应在不影响混凝土强度和可持续性的前提下进行使用。
3.3 应根据具体工程要求和混凝土性能需求确定高效减水剂的掺量。
3.4 在混凝土制备过程中，高效减水剂应与其他混凝土材料充分搅拌均匀。
4. 高效减水剂的作用和优势4.1 高效减水剂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，使混凝土更易于施工。
4.2 高效减水剂能够改善混凝土的工作性能，提高混凝土的抗渗性和抗裂性。
4.3 高效减水剂能够提高混凝土的强度和持久性，延长混凝土的使用寿命。
5. 高效减水剂的注意事项5.1 在使用高效减水剂的过程中，应遵循生产厂家提供的使用说明和建议。
5.2 高效减水剂的存储和运输应按照相关规定进行，防止受潮和污染。
5.3 在混凝土施工和养护中，应注意合理控制混凝土的水灰比和施工工艺，以保证混凝土的工作性能和强度。
总结：本文对混凝土中高效减水剂的应用技术规范进行了探讨。
高效减水剂作为一种重要的混凝土添加剂，能够显著改善混凝土的工作性能和强度。
在应用时，应根据具体工程要求选择适合的高效减水剂，并按照技术规范进行使用。
混凝土工程高效减水剂特点及适用范围
混凝土工程高效减水剂特点及适用范围混凝土是一种由水泥、骨料、矿物掺合料和适量的混凝土添加剂以及一定比例的水拌合制成的人工石材。
在混凝土工程中，为了满足特定的工程性能要求，常常需要使用一些混凝土添加剂，其中高效减水剂是一种常用的添加剂。
高效减水剂主要是通过改变混凝土内部的物理性质和化学性质，以降低混凝土的水泥浆体粘度和表面张力，从而提高混凝土的可流动性和工作性。
下面我们来详细介绍一下高效减水剂的特点及适用范围。
一、高效减水剂的特点：1.显著降低混凝土的水泥浆体粘度和表面张力，提高混凝土的可流动性和工作性，使其易于施工，减少施工阻力，提高浇筑速度，提高施工效率。
2.提高混凝土的坍落度，增加混凝土的塑性，使其易于振捣和密实，减少空隙率，增加混凝土的强度。
3.具有良好的保水保湿性能，减少混凝土的早期和后期水分损失，减轻混凝土龄期干缩的程度，有利于混凝土的早期强度发展和长期耐久性。
4.具有较好的增强效果，能够显著提高混凝土的抗裂性能和耐久性能。
5.无毒、无害、环保，对混凝土的物理性能和化学性能无不良影响，不影响混凝土的建筑质量。
二、高效减水剂的适用范围：1.适用于各种混凝土工程，包括普通混凝土，重力混凝土，振动混凝土等。
2.适用于各种混凝土构件，包括地基、柱、梁、板、墙、楼梯等。
3.适用于各种混凝土条件，包括恶劣的施工环境，粉煤灰混凝土、矿渣粉混凝土等。
4.适用于各种混凝土施工方法，包括机械浇筑、手工浇筑、喷射、泵送等。
5.适用于各种混凝土用途，包括住宅建筑、公共建筑、工业建筑、道路和桥梁等。
综上所述，高效减水剂具有良好的减水效果和增强效果，能够显著提高混凝土的可流动性、工作性和抗裂性能，同时无毒、无害、环保。
适用范围广泛，可用于各种混凝土工程中，能够满足不同工程的性能要求。
在实际应用中，应根据具体工程要求选择合适的高效减水剂，在使用过程中要按照规定的用量使用，并做好试验和检测工作，以确保混凝土的质量和工程的安全。
2023年高效减水剂行业市场发展现状
2023年高效减水剂行业市场发展现状高效减水剂是一种化学添加剂，在混凝土、水泥、石膏等材料中加入，可以降低含水量，提高流动性和加速硬化。
随着工业化发展和城市化进程加速，高效减水剂的需求也不断增加。
目前，全球高效减水剂市场的规模已经达到数十亿美元，并在不断扩大。
其中，亚太地区市场规模最大，欧洲和北美市场也处于高速发展阶段。
据统计，2020年，全球高效减水剂销售额达26.3亿美元。
在中国市场方面，高效减水剂行业也经历了不断的发展壮大。
近年来，随着政府加强对环境保护和建设质量的要求，建筑行业对高效减水剂的需求越来越大。
此外，中国正在积极推进新型城镇化，强化“低碳生态、高质量、智慧城市”的建设目标，对于高效减水剂的应用也提出了更高的要求。
据市场研究公司GBI Research的数据显示，中国高效减水剂市场规模在2020年达到85亿元人民币，同比增长18.4%。
预计在未来几年内，中国高效减水剂市场规模将进一步扩大。
然而，高效减水剂行业在产品质量、研发投入、技术标准等方面还存在一些问题。
一些低端企业为了追求利润，采用低质量原材料和生产工艺，影响了行业整体的声誉和信誉。
同时，一些企业投入不足，无法满足市场对新产品新技术的需求。
为了解决当前行业面临的问题，行业内的企业需要加强技术研发、提高产品质量，同时加强生产标准和质量控制。
同时，行业自身也需要加强自律和自我监管，加大对低质量产品和不合规行为的打击力度，维护整个行业的良性发展和正常秩序。
总之，高效减水剂行业市场蕴藏着巨大的发展潜力。
随着建筑业的不断发展以及政府对环境保护和器材品质要求的提高，高效减水剂将成为未来的发展趋势。
同时，企业需要在技术创新和质量控制上下功夫，确保行业的健康发展。
聚羧酸系高效减水剂的研究进展及工程应用
关键词 ： 聚羧酸系高性能减水剂； 性能； 应用
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摘 要 ： 聚羧酸系高性能减水剂是一种新型、 绿色环保型高效减水剂， 它具有减水率高、 坍落度损失小、 高分散性等优点。文章
结合 了聚羧 酸高性能减水剂的国内外最新 的研究现状 ， 概述 了聚羧酸系高性 能减水剂 的分类 、 单体选择和合成方法 ， 并指 出了在国家 的高速铁路 、 海洋 、 三峡和南水北调等重大工程上 的应用及其广泛 的应用发展前景。
ｓ ｕ ｈ—ｔ ｏｔ ｏ—ｎ ｒ ａｅ ｉｅ ｉｎ ｎ ｔ ａ ｄ ｐ ｌ ａｉｎ ｐ ｏ ｐ ｃ ｓ ｏ ｈ ｗ ｔ ｒｄｖ ｒ ｏ ，ａ ｄ ｉ ｈ ｄ ｗｉ ｅ ａ ｐ ｉ ｔ ｒ ｓ ｅ ｔ． ｔ ｓ ｃ ｏ
混凝土中添加高效减水剂的原理与应用
混凝土中添加高效减水剂的原理与应用一、前言混凝土是建筑、基础设施和其他工程项目中最重要的材料之一。
混凝土材料在建筑领域具有广泛的应用，因为它们具有许多有益的特性，例如强度、耐久性、可塑性和节能性。
然而，在混凝土的生产和使用中，常常会遇到诸如流动性不足、易开裂、松散等问题，这些问题会对混凝土的性能和质量产生重大影响。
为此，人们研发了高效减水剂，以提高混凝土的流动性、工作性能和耐久性。
本文将详细介绍混凝土中添加高效减水剂的原理和应用。
二、高效减水剂的定义和分类高效减水剂是一种化学添加剂，它能够显著减少混凝土中的水泥用量，同时提高混凝土的流动性和可加工性。
在现代建筑领域，高效减水剂已经成为生产高品质混凝土的必要条件之一。
高效减水剂通常分为两类：一类是磺酸盐型高效减水剂，另一类是聚羧酸型高效减水剂。
1. 磺酸盐型高效减水剂磺酸盐型高效减水剂是最早被使用的一种高效减水剂，它在混凝土中的作用机理是通过分散水泥颗粒来降低混凝土的黏着力和内聚力，从而提高混凝土的流动性和可加工性。
磺酸盐型高效减水剂的优点是价格便宜、效果明显，但也存在一些缺点，例如易受气候变化和水质影响，不耐冻融循环，会对混凝土中的氯离子含量产生影响等。
2. 聚羧酸型高效减水剂聚羧酸型高效减水剂是一种新型的高效减水剂，它通过在水泥颗粒表面形成一层聚合物包裹来降低混凝土的黏着力和内聚力，从而提高混凝土的流动性和可加工性。
聚羧酸型高效减水剂的优点是耐气候变化和水质影响、不会对混凝土中的氯离子含量产生影响、可耐冻融循环等。
但是，聚羧酸型高效减水剂的价格相对较高，且操作难度较大。
三、高效减水剂的作用机理高效减水剂的作用机理是通过改变混凝土中水泥和骨料颗粒表面的电荷状态和吸附特性来降低混凝土的内聚力和黏着力，从而提高混凝土的流动性和可加工性。
1. 磺酸盐型高效减水剂的作用机理磺酸盐型高效减水剂的主要成分是负离子的磺酸根，它能够吸附在水泥颗粒表面，使水泥颗粒表面带有负电荷。
高效减水剂的应用现状与行业发展进展
制， 基本 无三废产 生。Ｉ ｓ Ａ —ＨＰ的性 能优越 ： 量低 、 掺 减水 率 高 、 塑性能优 越 ， 其 对低 碱水 泥 亦有 较好 的相容 性 。 保 尤 这 两系列产 品均已通过技术 鉴定 ， 已大量 生产 和应 用 ， 并 取 得 了 良好 的 社 会 、 济 效 益 。 经
［］冯 中 军 ． 乐峰 ， 军 等 ． １ 傅 沈 聚羧 酸 高效 减 水 剂 的 结 构 与 性 能 关 系研 究Ｅ］ 化 学 建材 ，０ ６ Ｊ． ２０．
社 会 发 展 有 重 要 的意 义 。 参 考 资 料
有 效 浓 度 很 快 降 低 ， 位 不 断 下 降 。在 减 水 剂 中 复 合 缓 凝 电 ［ ］张兵 ． ２ 聚羧 酸 系高 性 能 减 水 荆 的研 制 ［ ］ 南京 理 工 大 学 ，０７ Ｄ． ２０． 组分 ， 目前 降低 坍落 度 损 失最 常 用 的方法 。但 复合 缓凝 ［］ 希高． 是 ３蔡 高性能混凝 土外加 荆的化 学结构特 征［ ． Ａ］ 混凝 土外加 组 分 会 带 来 了新 的 问题 ， 是 影 响 混 凝 土 早 期 强 度 的 发 展 。 就 剂及 其 应 用 技 术 ， ０ ４ ２０ ． 般 说 来 ，ｄ ３ 度 均 低 于 不 掺 缓 凝 组 分 的 混 凝 土 ，ｄ以 ［ ］王志标． 高效减水剂混凝 土坍落度损失的研究［ ． １ 、ｄ强 ７ ４ 掺 Ｄ］ 武汉理工大 后 强 度 才 能 逐 渐 赶 上 。 相 比 之 下 ， 用 具 有 缓 释 性 能 的 减 采 学 ，０ ２ ２０．
用 高效减水剂和 开发混凝土新技 术必须解决 的一大问题 。 坍 落 度 损 失 的 原 因 ， 先 在 于 水 泥 是 一 种 具 有 水 化 活 首 性 的物质 ， 水 剂的加入有 可能 加速水 泥 的初期 水化进 程 ； 减 其 次 ， 泥 颗粒 对 减 水 剂 的 强 烈 吸 附 ， 使 液 相 中 减 水 剂 的 水 会
聚羧酸高效减水剂用途
聚羧酸高效减水剂用途聚羧酸高效减水剂是一种常用的混凝土外加剂，具有很广泛的应用范围。
下面将从不同的角度介绍聚羧酸高效减水剂的用途。
一、提高混凝土的流动性和可泵性聚羧酸高效减水剂可以在混凝土中形成分散状态的胶凝体颗粒，使混凝土的流动性得到显著提高。
通过添加适量的减水剂，可以使混凝土变得更加流动和可塑，从而提高施工的效率。
此外，聚羧酸高效减水剂还可以改善混凝土的可泵性，使混凝土在泵送过程中不易发生堵塞和分层现象。
二、减少混凝土的水灰比聚羧酸高效减水剂可以在混凝土中形成一层分散的吸附膜，减少水分与水泥颗粒的接触，从而降低混凝土的水灰比。
通过降低水灰比，可以提高混凝土的强度和耐久性。
此外，减少水灰比还可以减少混凝土的收缩和开裂，提高混凝土的抗渗性能。
三、改善混凝土的抗裂性能聚羧酸高效减水剂能够改善混凝土的抗裂性能。
在混凝土中添加适量的减水剂后，可以改善混凝土的内部结构，减少混凝土的收缩和开裂。
此外，减水剂还能够提高混凝土的延展性和韧性，增加混凝土的抗裂能力。
四、提高混凝土的早期强度聚羧酸高效减水剂可以促进水泥颗粒的水化反应，加速混凝土的早期强度发展。
通过添加适量的减水剂，可以使混凝土在早期获得更高的强度，缩短养护时间，提高施工效率。
此外，减水剂还可以提高混凝土的抗冻性和耐久性。
五、节约水泥用量聚羧酸高效减水剂可以显著降低混凝土的水泥用量，节约成本。
通过添加适量的减水剂，可以在不降低混凝土强度的情况下减少水泥的使用量，达到节约成本的目的。
此外，减少水泥用量还可以减少对环境的污染。
聚羧酸高效减水剂具有提高混凝土流动性和可泵性、降低水灰比、改善抗裂性能、提高早期强度和节约水泥用量等多种用途。
在混凝土施工中使用聚羧酸高效减水剂，可以提高施工效率，改善混凝土的性能，降低施工成本，具有重要的经济和技术意义。
混凝土中掺入高效减水剂的应用效果
混凝土中掺入高效减水剂的应用效果混凝土是建筑、道路、桥梁等基础设施建设中不可或缺的材料。
而混凝土的性能直接影响到建筑物的质量和使用寿命。
为了提高混凝土的性能，目前在混凝土中掺入高效减水剂已成为一种常见的方法。
本文将详细介绍高效减水剂的应用效果及其具体方法。
一、高效减水剂的作用和分类高效减水剂是一种能够显著降低混凝土所需水泥用量的化学添加剂。
它能够改善混凝土的流动性，增加混凝土的可泵性和抗裂性，减少混凝土的收缩和龟裂，提高混凝土的耐久性和强度。
根据其化学成分和作用原理，高效减水剂可以分为有机高效减水剂、无机高效减水剂和复合高效减水剂三类。
有机高效减水剂是一种有机聚合物或聚羧酸盐酸钠，它能够通过吸附在水泥颗粒表面来改善混凝土的流动性。
无机高效减水剂主要有磷酸盐、硫酸盐和铝酸盐等，它们通过与水泥反应来形成水化物胶体，从而起到减水的作用。
而复合高效减水剂则是将有机和无机减水剂进行复合，以达到更好的减水效果。
二、高效减水剂的应用效果1. 提高混凝土的流动性和可泵性高效减水剂的主要作用之一是能够显著提高混凝土的流动性和可泵性。
在混凝土中掺入适量的高效减水剂后，混凝土的黏稠度会大大降低，从而使混凝土更易于流动和泵送。
这一效果对于大型工程建设中的混凝土输送和浇注非常有益。
2. 提高混凝土的抗裂性和耐久性高效减水剂的另一个作用是能够显著提高混凝土的抗裂性和耐久性。
在混凝土中掺入高效减水剂后，混凝土的收缩和龟裂会大大减少，从而提高混凝土的抗裂性。
同时，高效减水剂也能够减少混凝土中的空隙和孔洞，从而提高混凝土的密实性和耐久性。
3. 提高混凝土的强度高效减水剂还能够提高混凝土的强度。
在混凝土中掺入适量的高效减水剂后，混凝土的水灰比会降低，从而使混凝土能够更充分地利用水泥中的水化物，提高混凝土的强度。
三、高效减水剂的具体应用方法1. 确定混凝土的配合比在使用高效减水剂前，必须首先确定混凝土的配合比。
配合比的确定应综合考虑混凝土的强度等级、工程要求和使用环境等因素。
2023年高效减水剂行业市场前景分析
2023年高效减水剂行业市场前景分析随着建筑、水泥等行业的发展，高效减水剂逐渐被广泛应用。
高效减水剂是一种添加在混凝土或水泥中的化学物质，可通过调整混凝土的水灰比例来实现减少水泥用量、提高强度、改善流动性等多种效果，从而提高混凝土材料的经济性和实用性。
有了高效减水剂，不仅能够提高混凝土的性能，降低混凝土的成本，而且能够提高混凝土施工效率，对于节省劳动力和时间也能起到更好的效果，因此高效减水剂得到了广泛的认可，市场前景非常广阔。
一、市场需求量已经稳步提高未来几年，预计高效减水剂行业的需求仍将保持稳步增长。
特别是在城市城市化和新型城镇化建设中，以及随着国家对道路、桥梁、铁路、机场等基础设施建设的大力支持，需要大量的混凝土和水泥材料，而高效减水剂作为混凝土添加剂的一种，成为了必不可缺的材料之一，市场需求量将会越来越大。
其次，高性能混凝土市场的快速扩张也推动了高效减水剂市场的需求增长。
随着新材料、新工艺、新技术不断涌现，高性能混凝土不断在建筑市场出现，为建筑结构、基础设施和环境定义新标准。
二、技术水平的不断提升也成为市场增长的关键市场竞争加剧使得高效减水剂必须不断提高技术水平，特别是在新型绿色建筑的探索中，更要创新出绿色、健康新型减水剂，提高其性能、降低成本、增加产品附加值和市场竞争力，不断满足客户需求，保证质量过硬、价格合理、使用效果优异，这也是一种良性市场竞争，提升技术水平已经成为市场增长的关键。
三、制造商布局加快随着市场需求量的不断增加和市场竞争的加剧，越来越多的材料制造商开始涉足高效减水剂的生产和销售领域。
通过不断提高产品品质和创新技术，以低价高性价比锁定客户群，成为市场的主体。
同时，大型材料制造商为了进一步掌控市场，已经加速实施向较佳高效减水剂市场的转型，在制造商布局方面，也在加快步伐。
总的来说，高效减水剂市场是一个快速增长的市场。
未来，企业可以更深入地研究市场和客户需求，不断研发更新的产品，提高质量和性价比，从而更好地应对市场的变化，获得更大的利润和成功。
混凝土中高效减水剂的应用技术
混凝土中高效减水剂的应用技术一、引言混凝土是建筑工程中最重要的材料之一，其性能与施工质量有着直接的关系。
在混凝土的生产过程中，为了提高混凝土的流动性、减少水灰比、改善混凝土的耐久性等，常常需要添加一些混凝土外加剂。
其中，高效减水剂是一种常用的混凝土外加剂，其能够显著提高混凝土的流动性，降低混凝土的粘度和内摩擦，从而提高混凝土的工作性能。
本文将介绍混凝土中高效减水剂的应用技术。
二、高效减水剂的概述高效减水剂是一种具有高效减水、强度可控、耐久性好等特点的混凝土外加剂。
其主要成分是高分子聚合物，具有极高的分子量和分子量分布范围。
高效减水剂能够显著降低混凝土的水灰比，提高混凝土的流动性和减少混凝土的内摩擦，从而增强混凝土的抗压强度和抗冻性能，改善混凝土的耐久性。
三、高效减水剂的分类高效减水剂可分为三种类型：缓凝型、快凝型和超快凝型。
缓凝型高效减水剂能够显著延缓混凝土的凝结时间，适用于一些需要较长凝结时间的混凝土，如大体积混凝土、高强度混凝土等。
快凝型高效减水剂能够显著缩短混凝土的凝结时间，适用于一些需要较短凝结时间的混凝土，如路面混凝土、桥梁混凝土等。
超快凝型高效减水剂能够显著缩短混凝土的凝结时间，适用于一些需要极短凝结时间的混凝土，如急救混凝土、紧急修补混凝土等。
四、高效减水剂的应用技术（一）高效减水剂的用量控制高效减水剂的用量控制是混凝土生产过程中的重要环节。
过少的用量会导致混凝土的流动性不足，过多的用量则会降低混凝土的强度和耐久性。
因此，应根据混凝土的配合比、工作性能要求和高效减水剂的性能特点等因素综合考虑，合理确定高效减水剂的用量。
通常情况下，高效减水剂的用量为混凝土水泥用量的0.5%~1.5%。
（二）高效减水剂的加入时间高效减水剂的加入时间是混凝土生产过程中的关键环节。
一般情况下，高效减水剂应在混凝土的拌和过程中加入。
在加入高效减水剂之前，应先将混凝土的骨料、水和水泥进行充分混合，然后再将高效减水剂均匀加入混合料中，最后进行充分搅拌。
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。
高效减水剂用途
高效减水剂用途高效减水剂是一种常用的混凝土外加剂，它可以在混凝土施工过程中起着明显的减水作用。
在工程建设中，高效减水剂起到关键性作用的原因是它具有很多独特的特点和优势，能够满足工程建设对混凝土的要求。
首先，高效减水剂可以显著提高混凝土的流动性和可泵性。
在混凝土施工中，良好的流动性是保证混凝土浇筑顺利进行的重要条件。
高效减水剂可以在一定程度上降低混凝土的黏度，使混凝土更加自由流动，并且能够提高混凝土的抗坍性，有效地防止混凝土塌落，保证混凝土的均匀性和一致性。
此外，高效减水剂还可以改善混凝土的可泵性，减少施工中的堵塞和堆积现象，提高混凝土的施工效率。
其次，高效减水剂能够显著提高混凝土的强度和耐久性。
混凝土的强度是工程建设中必须考虑的关键因素之一。
通过使用高效减水剂，可以调整混凝土的水灰比，有效地提高混凝土的强度。
高效减水剂可以减少混凝土中的孔隙率，提高混凝土的致密性和强度，使混凝土具有更好的抗压和抗剪能力。
此外，高效减水剂还可以改善混凝土的抗渗性能，减少水分渗透和化学物质侵蚀，延长混凝土的使用寿命。
再次，高效减水剂可以降低混凝土的收缩和开裂倾向。
混凝土的收缩和开裂是施工过程中常见的问题，会对混凝土的使用性能和力学性能产生不利影响。
高效减水剂可以在一定程度上改善混凝土的收缩性能，减少混凝土的收缩变形和开裂倾向。
通过减少水分蒸发速度和调整混凝土的内部结构，高效减水剂可以有效地控制混凝土的收缩和开裂，提高混凝土的耐久性和使用寿命。
此外，高效减水剂还可以改善混凝土的耐冻融性能。
在寒冷地区或冬季施工时，混凝土的耐冻融性能是一项重要指标。
高效减水剂可以改善混凝土的抗冻融性能，减少冻胀和融胀对混凝土结构的破坏。
通过改善混凝土的孔隙结构和外部结构，高效减水剂可以减少冻胀水的渗透和扩散，提高混凝土的耐冻融性能。
另外，高效减水剂还可以减少混凝土的收缩和变形。
在混凝土的干燥和硬化过程中，由于内部水分的流失和水化反应的进行，混凝土会产生收缩和变形。
聚羧酸系高效减水剂
合成工艺优化
改进合成工艺，降低生产 成本，提高生产效率，实 现大规模生产。
作用机理研究
深入研究聚羧酸系高效减 水剂的作用机理，为新产 品研发提供理论支持。
市场前景与竞争格局
市场需求持续增长
随着基础设施建设的不断 推进，聚羧酸系高效减水 剂的市场需求将持续增长 。
产品质ห้องสมุดไป่ตู้竞争
各厂家在产品质量上展开 竞争，通过提高产品质量 和性能来获取更大的市场 份额。
合成工艺流程
2. 将混合液加热至 一定温度，加入链 转移剂；
4. 反应结束后，将 产物冷却至室温， 调节pH值至中性；
1. 将单体、催化剂 、引发剂等原料混 合均匀；
3. 继续加热并保持 一定时间，使聚合 反应进行；
5. 经过滤、干燥等 步骤，得到聚羧酸 系高效减水剂成品 。
合成影响因素与控制方法
聚羧酸系高效减水剂
汇报人： 2023-11-17
目录
• 聚羧酸系高效减水剂概述 • 聚羧酸系高效减水剂的合成与制备 • 聚羧酸系高效减水剂的性能与测试方法 • 聚羧酸系高效减水剂的应用领域与效果 • 聚羧酸系高效减水剂的发展趋势与挑战 • 聚羧酸系高效减水剂的案例分析与应用实
践
01
聚羧酸系高效减水剂概述
催化剂和引发剂用量
催化剂和引发剂用量不当可能导致聚合反应进行不均匀， 影响产物质量。控制方法为选择合适的催化剂和引发剂用 量。
03
聚羧酸系高效减水剂的性 能与测试方法
物理性能测试
颗粒度
聚羧酸系高效减水剂的颗粒度应 符合规范要求，以确保其在使用 过程中具有良好的分散性和流动
性。
密度
聚羧酸系高效减水剂的密度应稳 定，且与混凝土的配合比设计相 匹配，以确保混凝土的抗压强度
减水剂的发展及其应用
减水剂的发展及其应用减水剂是一种在混凝土或水泥中添加的化学物质，可以降低水泥用量，改善混凝土的可泵性和流动性，提高混凝土的强度和耐久性。
减水剂的发展经历了几个阶段，从最初的木质素减水剂到现在的高效减水剂，其应用范围也越来越广泛，被广泛应用于建筑、交通、水利等领域。
减水剂的发展可以追溯到19世纪末，最早被使用的减水剂是以木质素为主要成分的产品。
木质素减水剂通过减少水泥胶凝体的表面张力，改善了混凝土的可塑性。
然而，由于其添加量较大且性能稳定性较差，限制了其在工程中的应用。
20世纪50年代以后，随着有机化学合成技术的进步，新型的高效减水剂开始出现。
其中最重要的突破是聚酸酯减水剂的发展。
聚酸酯减水剂通过改变混凝土中水泥和骨料颗粒之间的作用力，改善了混凝土的可流动性。
这种减水剂的添加量少，效果好，广泛应用于工程实践中。
随着专业减水剂生产企业的出现，减水剂的品种更加丰富。
根据其化学成分和功能，减水剂可以分为三种类型：磷酸盐类减水剂、酸酐类减水剂和缩合物类减水剂。
磷酸盐类减水剂是一种较早的减水剂，其添加量较大且价格较低，常用于一般工程项目。
酸酐类减水剂是一种中等减水效果的减水剂，其添加量较小，价格适中，广泛应用于各类工程。
缩合物类减水剂是一种高效减水剂，其添加量极少，价格较高，常用于高标号混凝土和特殊工程。
减水剂的应用范围也越来越广泛。
在一般建筑工程中，减水剂可以提高混凝土的流动性，降低水灰比，改善混凝土的强度和耐久性。
在高速公路和铁路工程中，减水剂可以提高混凝土的可泵性，减少混凝土的温度升高和收缩，提高混凝土路面的平整度和耐久性。
在水利工程中，减水剂可以降低混凝土结构的渗水性，提高混凝土结构的密实性和耐水性。
然而，减水剂的应用也存在一些问题和挑战。
首先，原材料的稳定供应和环境影响是减水剂产业发展中需要解决的问题。
其次，减水剂的性能与施工工艺和材料配合比的选择有密切关系，需要在实际工程中进行合理的试验和应用。
混凝土高效减水剂的技术性能和研究发展方向
粒表面， 很容易和水分子以 H 键形式缔合起来， 在水 泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化水膜 ，起润滑作 用， 增加了水泥颗粒间的滑动能力。 该保护膜既具有 分散性又提供了水泥粒子的分散稳定性，从而进一 步提高了浆体的流动性。
2. 3 立体位 特别是早强) 效果及明显提高硬化后混凝 土的耐久性等特点; 无引气性， 不会在混凝土内部形 成大量的气泡; 对水泥品种的适应性强， 和其他外加
剂的相容性好，可一起使用或复配成多功能复合外 加剂; 生产设备简单， 生产周期短， 生产过程无 “ 三 废” 排放。与蔡系减水剂相比， 其减水增强作用略优 于蔡系减水剂 ，但在掺量及价格上也略高于蔡系减 水剂，在不定型耐久材料中的应用效果优于蔡系减 水剂。三聚氰胺类减水剂与蔡系减水剂均是非引气 型减水剂， 无缓凝作用， 但因其不太适合做成固体， 且掺量和价格也略高于蔡系， 因此， 使用面不及蔡系 减水剂广泛。
l Y 多尹 S l
2006 . 3
建材标准化与质童管理
的多少， 使其达到结构平衡， 就可显著提高减水率， 并具有好的坍落度保持性。 3 几种常规高效减水剂的技术性能分析 目 前国内外市场上高效减水剂主要有五类 : 蔡 系高效减水剂、 三聚氰胺系高效减水剂、 氨基磺酸系 高效减水剂、脂肪酸系高效减水剂和聚梭酸系高效 减水剂。我国市场高效减水剂主要品种有蔡磺酸甲 醛缩合物及三聚氰胺磺酸盐甲醛树脂 ，氨基磺酸系 高效减水剂较少，聚梭酸系高效减水剂和脂肪酸系 高效减水剂的开发应用尚处于起步阶段。 3. 1 蔡系高效减水剂 蔡系高效减水剂是我国目前工程应用中的主要 品种， 它以煤焦油提取物工业氨为原料， 具有成本较 低， 减水率较高， 应用广泛， 与其他外加剂复合性能 好， 对水泥适应性好等优点， 但其坍落度损失大， 直 接影响了减水剂的使用效果。通过研究发现其坍落 度损失的原因，首先在于水泥是一种具有水化活性 的物质，减水剂的加人有可能加速水泥的初期水化 进程; 其次， 水泥颗粒对减水剂的强烈吸附， 会使液 相中 减水剂的有效浓度降低， 电位不断下降。 t 所以 在实际工程中采取了两种有效的方法来减小掺加蔡 系高效减水剂混凝土的坍落度损失 : 一是复合其他 外加剂， 如缓凝剂; 二是用分子设计的方法合成新的 外加剂， 在合成中与新的官能团共聚。 近年来 ，业内人士将研究 目光转向了被称为第 三代高效减水剂的以聚氧乙烯基醚为侧链的聚竣酸 型梳状共聚物。聚竣酸型梳状共聚物具有对分散质 微粒的超分散性和对超分散体系稳定的特性， 其与 蔡系高效减水剂的复合应用成为较新的研究方向。 3. 2 三聚氛胺系高效减水剂 三聚氰胺系减水剂是一种水溶性的聚合物树 脂， 属阴离子型、 早强、 非引气型高效减水剂。 主要是 由三聚氰胺与甲醛首先生成三经甲基三聚氰胺 ，再 经磺化、 缩合而得到的无色液体。 其性能与蔡系减水 剂接近， 其相对分子质量范围 3000 一 在 30000。 该减 水剂的常温稳定状态为 20%左右的溶液 ，温度高或 加热时容易分解， 但低温保存不会析出， 也不改变性 质。 也可以用真空干燥方法制成白 色粉末状固体， 但 性能会比液态略有降低。 三聚氰胺系减水剂能够明显改善混凝土的多种 性能， 与一般的混凝土减水剂相比较， 具有显著的减
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济南大学学 报( 自然科学版) JOURNAL OF JINAN UNIVERSITY ( Sci. & Tech )
文章编号: 1671- 3559( 2004) 02- 0139- 06
高效减水剂的应用与发展
Vol. 18 No. 2 Jun. 2004
- 30~ + 120 - 30~ + 120
< 60
缓凝高效减水剂 18
+ 90~ + 240 < + 240 < 70
> 135 > 125 > 115 < 110
> 80
> 135 > 125 > 115 < 110
> 80
高效减水剂 > 12 - 60~ + 90 - 60~ + 90
缓凝高效减水剂 > 12
关键词: 高效减水剂; 混凝土; 坍落度
中图分类号:TQ314. 24
文献标识码: A
混凝土外加剂( concrete admixtures) 是现 代混凝 土不可缺少的组分之一。掺少量外加剂可以改善新 拌混凝土的工作性能, 提高硬化混凝土的物理力学 性能和耐久性。同时, 外加剂的研究和应用促进了 混凝土生产、施工工艺以及新型混凝土的发展[ 1] 。
3. 1. 2 引气性
高效减水剂对不同水泥的适应性不同, 但高效
减水剂对混凝土引气作用的影响与其水溶液表 面张力的大小有一定关系, 降低水的表面张力的能
减水剂的掺入, 可有效减小甚至消除离析和泌水现 象的发生[ 21- 22] 。
力越大, 引气作用越强。图 3 为各类减水剂的溶液
第 2期
张秀芝, 等: 高效减水剂的应用与发展
减水率在 20% ~ 30% 之间。高 效减水剂减水 率的 剂对混凝土没有缓凝作用, 甚至使得混凝土的凝结
高低决定于其化学结构、分子的构型、分子量大小和 时间稍稍提前; 但氨基磺酸盐和聚羧酸盐类高效减
分子量分布[ 17] 。在相同掺量的情况下, 聚羧酸盐类 水剂则是缓凝性高效减水剂。 高效减水剂具有较高的减水率[ 18] , 分布关系见图 2。 3. 1. 4 离析和泌水
控制混凝土坍落度损失的能力因高效减水剂的 品种而异, 萘磺酸甲醛缩合物和三聚氰胺磺酸盐甲 醛缩合物加快混凝土坍落度损失; 氨基磺酸盐甲醛 缩合物和聚羧酸类高效减水剂则对混凝土坍落度损 失有良好的抑制作用[ 7- 10] 。 1. 2 技术要求[ 11]
高效减水剂的技术要求见表 1。
2 高效减水剂的种类
高效减水剂由于减水率高和微量的引气性, 使 得混凝土的抗冻融性有显著提高[ 29- 30] 。 3. 3. 2 硫酸盐侵蚀
Brooks[ 31] 和 Collepardi[ 32] 研 究了掺 加了高 效减 水剂的混凝土 和空白混凝土在硫酸镁 溶液中放置 800 d 后的某些性能( 重量、长度、静态模量) 变化, 实 验结果显示, 塑化混凝土的抗硫酸盐侵蚀的能力与 空白混凝土相比并不逊色。 3. 4 对钢筋混凝土性能的影响[ 33- 34] 3. 4. 1 对钢筋和混凝土粘接力的影响
将掺加高效减水剂的塑化钢筋混凝土在水中放 置一年, 然后在室外放置 4 年后, 研究钢筋的锈蚀情 况, 实验结果显示高效减水剂的加入几乎抑制了钢 筋的锈蚀[ 35] 。
4 高效减水剂的减水机理[ 36]
虽然人们试图弄清高效减水剂的作用机理, 但 至今还没有一个令人信服的理论来圆满解释高效减 水剂的作用机理, 缺少微观结构分析来剖析高效减 水剂与水泥颗粒的相互作用。但人们对高效减水剂 的作用提出了不少原理性解释, 概括有以下几点:
高效减水剂用于减少混凝土用水量而提高强度 或节约水泥时, 混凝土收缩值小于空白混凝土; 用于 增加坍落度而改善和易性时, 收缩值略高于或等于 空白混凝土, 但也不会超过技术标准规定限值 1 10- 4。高效减水剂对混凝土徐变的影响与对收缩影 响的规律相同, 只是当掺高效减水剂而不节约水泥, 抗压强度明显提高时, 徐变显著减小[ 18] 。 3. 3 对混凝土耐久性的影响 3. 3. 1 冻融性
张秀芝, 杨永清, 裴梅山
( 济南大学 化学化工学院, 山东 济南 250022)
摘 要: 介绍高效减水剂的种类和分子结构及国内外 有关高
效减水剂的质量标准, 详述高效减水剂对新拌和硬化 混凝土
性能的影响及高效减水剂与水泥颗粒的作用机理, 提 出现有
高效减水剂存在的问题和高效减水剂今后研究开发的方向。
( 1) 水泥粒子对高效减水剂的吸附以及高效减 水剂对水泥的分散作用
142
济 南 大 学 学 报( 自然科学版)
第 18 卷
水泥加水转变成水泥浆后, 在微观上是一种絮 凝状结构。这是由于离子间的范德华力作用, 水化 初期开始形成絮状物水泥水化矿物、水泥主要矿物 在水化过程中带不同电荷因而产生互相吸引等原因 造成的。絮凝状结构中包裹了不少水, 当减水剂分 子被浆体中的水泥离子吸附, 在其表面形成扩散双 电层, 成为一个个极性分子或分子团, 憎水端吸附于 水泥颗粒表面而亲水端朝向水溶液, 形成单分子层 或多分子层的吸附膜, 使水泥颗粒处于高度的分散 状态, 释放出絮凝体中被包裹的水分子。同时, 由于 表面活性剂的定向吸附, 使水泥颗粒朝外一侧带有 同种电荷, 产生了相斥作用, 其结果使水泥浆体形成 一种不很稳定的悬浮状态。
混凝土外加剂中, 最引人注目的是高效减水剂。 高效减水剂的发展已有近 40 年的历史。1962 年, 日 本的服部健一等将萘磺酸甲醛缩合物用作混凝土分 散剂, 至今仍在高效减水剂 中占有重要的地位[ 2] 。 1963 年, 原联邦德国研制成功三聚氰胺磺酸盐甲醛 缩合物。由于 这两种外加剂对 水泥有强的分 散作 用, 性能较普通减水剂有明显提高, 因而被称为高效 减水剂( high range water reducing agent) [ 3] 。高效减水 剂的问世, 是继钢筋混 凝土、预 应力钢筋混凝 土之 后, 在混凝土改性上的第三次突破。正是高效减水 剂的出现, 高强混 凝土和流态混凝 土才成为现实。 它的开发促进了混凝土的高强、超高强化, 改善了混 凝土的施工, 实现了大体积的现代化的高速高效文 明施 工[ 4- 5] , 因 而 促 进 了 混 凝 土 技 术 的 迅 猛 发 展[ 6- 7] 。
3d
7d
28 d 收缩率比/ %
相对耐久 性指数/ %
对钢筋 锈蚀作用
高效减水剂
12 - 90~ + 120 - 90~ + 120
< 90 30 130 125 120 < 135
缓凝高效减水剂 12
> + 90
< 100 <4 5
125 125 120 < 135
应说明对钢筋有无锈蚀危害
高效减水剂 18
( 2) 水泥颗粒表面的润滑作用 减水剂的极性亲水端朝向水溶液, 多以氢键形 式与水分子缔合, 再加上水分子之间的氢键缔合, 构 成了水泥微粒表面的一层水膜, 阻止水泥颗粒间的 直接接触, 起到润滑作用。水泥浆中的微小气泡, 同 样对减水剂分子的定向吸附极性基团所包裹, 使气 泡与气泡及气泡与水泥颗粒间也因同电性相斥而类 似在水泥微粒间加入许多微珠。只是非引气性高效 减水剂引入的微细气泡较少而引气性高效减水剂引 入的微细气泡多罢了。 ( 3) 高效减水剂与水泥颗粒间的立体吸附层结 构 掺有高效减水剂的水泥浆中, 高效减水剂的有 机分子长链实际上在水泥微粒表面是呈现各种吸附 状态的。不同的吸附态是因为高效减水剂分子链结 构的不同所致, 它直接影响到掺有该类减水剂混凝 土的坍落度经时变化。近年来的研究表明萘系和三 聚氰胺系减水剂的吸附状态如图 5a、b 所示是棒状 链, 因而是平直的吸附, 静电排斥作用较弱。其结果 是 Zeta 电位降低很快, 静电平衡容易随着水泥水化 进程的发展受到破坏, 使范德华引力占主导, 坍落度 经时变化大, 也就是说坍落度损失大。而氨基磺酸 类高效减水剂分子在水泥微粒表面呈环状、引线状 和齿轮状吸附, 如图 5c、d 所示。它使水泥颗粒之间 的静电斥力呈现立体的交错纵横式, 立体的静电斥 力的 Zeta 电位经时 变化小, 宏观 表现为 分散性 更 好, 坍落度经时变化小。而多羧酸系接枝共聚物高 效减水剂大分子在水泥颗粒表面的吸附状态多呈齿 形, 如图 5e 所示。这种减水剂不但具有对水泥微粒 极好的分散性而且能保持坍落度经时变化很小。原 因有三, 其一是由于接枝共聚物有大量羧基存在, 具
浓度与表面张力的关系[ 20] 。由图可见, 高效减水剂 几乎不降低水的表面张力, 几乎没有引气作用, 而普
3. 1ห้องสมุดไป่ตู้对新拌混凝土性能的影响
通减水剂都有一定的引气作用。
3. 1. 1 减水作用
3. 1. 3 凝结时间
高效减水剂比普通减水剂具有较高的减水率,
高效减水剂对混凝土凝结时间的影响决定于高
普通减水剂的减水率一般低于 10% , 高效减水剂的 效减水剂的化学结构, 萘系和三聚氰胺系高效减水
d- 2 ( 甲基) 丙烯酸- 丙烯酸酯- 烯丙基磺酸盐
c 氨基磺酸甲醛缩合物 图 1 高效减水剂的化学结构式[14]
表 1 高效减水剂技术要求( 混凝土性能)
d- 3 马来酸共聚物 d 聚羧酸类
GB8076- 1997
JIS6204
ASTM C494
减水率/ % 凝结 初凝 / min 终凝 泌水率比/ % 含气量/ %
图 4 不同类型高效减水剂塑化混凝土 的坍落度随时间的变化[ 25]
3. 2 对硬化混凝土性能的影响 3. 2. 1 强度
高效减水剂的使用能大幅度降低混凝土拌合的 用水量, 即降低水灰比, 因此硬化后混凝土的空隙率 就降低。此外, 高效减水剂对水泥的分散性能好, 因