复合型高效减水剂

1
减水剂分类及国内外研究进展
Introduction 2.主要 种类
1.发展 历史
高效减 水剂
3.特性
4.适用 范围
Introduction
高效减水剂—萘基高效减水剂和密胺树脂基高效减 水剂是20世纪60年代初开发出来的，由于性能较普通减水 剂—以20世纪30年代末发开的木质素磺酸盐为代表—有明显 提高，因而又被称为超塑化剂。 高效减水剂是氨基磺 酸盐，虽然按时间顺序是在 之 后。而既有磺酸基又有羧酸基的接枝共聚物则是第三代高效 减水剂中最重要的，性能也是最优良的高性能减水剂。
PART 04
4
高效减水剂对混凝土凝结时间和钢筋腐蚀的 影响
4.1对掺两种不同外加剂的混凝土凝结时 间进行比
图 中的曲线可以看出掺萘系减 水剂混凝土的初凝时间( 贯入阻力达 3. 5 MPa) 为 8: 30， 终凝时间 ( 贯入阻力达28 MPa) 9: 45，初终凝 时间之差为 1∶15。 掺聚羧酸系高效减水剂混凝土 的初凝时间为 8: 50，终凝时间 10: 30，初终凝时间之差为 1∶40。该 实验结果基本符合聚羧酸系高性能 减水剂略有缓凝的特征，其初、终 凝时间差比掺萘系的减水剂长 25 min。
萘系减水剂混凝土电阻随时间的变化
聚羧酸系减水剂混凝土电阻随时间的变化
感谢您的观看 请各位批评指正
Introduction
2.主要种类
高效减水剂减水率可达20%以上。主要是萘系、三聚氰胺系和由它们复配 而成的减水剂，其中以萘系为主，占67%。特别是我国，大部分高效减水剂 均是以萘为主要原料的萘系高效减水剂。萘系高效减水剂根据其产品中 Na2SO4含量的高低，可分为高浓型产品（Na2SO4含量<3%）、中浓型产品 （Na2SO4含量3%～10%）和低浓型产品（Na2SO4含量>10%）。大多数萘系 高效减水剂合成厂都具备将Na2SO4含量控制在3%以下的能力，有些先进企 业甚至可将其控制在0.4%以下。 萘系减水剂是我国目前生产量最大，使用最广的高效减水剂（占减水剂 用量的70%以上），其特点是减水率较高（15%～25%），不引气，对凝结时 间影响小，与水泥适应性相对较好，能与其他各种外加剂复合使用，价格也 相对便宜。萘系减水剂常被用于配制大流动性、高强、高性能混凝土。单纯 掺加萘系减水剂的混凝土坍落度损失较快。另外，萘系减水剂与某些水泥适 应性还需改善。
引气剂大部分是阴离子表面活性剂 ，在水／气界面上 ，憎水基向空气一 面定向吸附 ，在水泥／水界面上，水泥或其水化离子与亲水基相吸附，憎水 基背离水泥或其水化离子，形成憎水化吸附层 ，并力图靠近空气表面，由于 这种离子向空气表面靠近和引气剂分子在空气／水界面上的吸附作用 ，显著 降低了水的表面张力，使混凝土在拌和过程中产生大量的微气泡，这些气泡有 带相同电荷的定向吸附层 ，所以相互排斥并能均匀分布；另一方面许多阴离 子引气剂在含钙量高的水泥水溶液中有钙盐沉淀，吸附在气泡膜上 ，能有效 地防止气泡破灭 ，引入的细小均匀的气泡能在一定时间内稳定存在 。引气剂 主要作用是引入气 泡 ，其次是分散和润湿作用 。
使用不同减水剂混凝土凝结时间曲线图
与萘系减水剂相比，聚羧酸系高效 减水剂有一定的缓凝作 用，且初终 凝时间差较长。这些特征在胶凝材 料用量较高的混 凝土中都是有利的， 有利于分散混凝土的水化热，避免 水化热 集中带来的混凝土开裂等问 题。聚羧酸系高效减水剂分子结构 中的羧基与钙离子生成络合物，延 迟了氢氧化钙形成结晶的时 间，减 少 C － H － S 凝胶的形成。而延缓水 泥水化和减少水化暂时需水量，有 助于增加其塑化效果。
聚羧酸高效减水剂
木质素磺酸钠盐减水剂
萘系高效减水剂
脂肪族高效减水剂
PART 02
2
复合型聚羧酸系减水剂组分及作用机理
2.1定义
聚羧酸高效减水剂分子结构为含羧基接枝共聚物的表面活性剂 ，分子结 构呈梳形，主要通过不饱和单体在引发剂作用下共聚而获得 ，主链系由含羧 基的活性单体聚合而成、侧链系由含功能性官能团的活性单体与主链接枝共 聚而成，具有高效减水率并使混凝土拌合物具有良好流动性保 持效果的减水 剂 。共聚物本身分子均匀 、稳定、不分层、无漂浮现象 ，在此基础上通过一 定的工艺掺入其它能满足混凝土特性化学组分的减水剂即形成复合型聚羧酸 高效减水剂。 复合型高效减水剂自身优点表现为分子结构自由度大、制造技术上可控 制的参数多、高性能化的潜力大等特点。
Introduction
（1） 高效减水剂对水泥有强烈分散作用，能大大提 高水泥拌合物流动性和混凝土坍落度，同时大幅度降低 用水量，显著改善混凝土工作性。但有的高效减水剂会 加速混凝土坍落度损失，掺量过大则泌水。高效减水剂 基本不改变混凝土凝结时间，掺量大时（超剂量掺入） 稍有缓凝作用，但并不延缓硬化混凝土早期强度的增长。 （2） 能大幅度降低用水量从而显著提高混凝土各龄 期强度。在保持强度恒定时，则能节约水泥10%或更多。 （3） 氯离子含量微少，对钢筋不产生锈蚀作用。能 增强混凝土的抗渗、抗冻融及耐腐蚀性，提高了混凝土 的耐久性。
.
2.2复合聚羧酸高效减水剂特点
• • • • • • • • (1) 减水效果明显 (减 水率 20％- 35％) (2) 流动度大 (坍落度 160- 220mm )，且工作性能好 ； (3) 坍落度损失小，60min内坍落度损失不明显 ； (4) 碱含量低 (纳入混凝土中的碱成分少 ，对混凝土耐久性影响小)； (5) 掺量低 (对于配 制C30- C70混 凝土 ，C ×0．7％- 1．8％)； (6) 与水 泥 、掺和料和其他种类混凝土外加剂兼容性好 ； (7) 自身耐高温 、耐强碱 、工作环境适应力强； (8) 经济效益高，从而降低成本。
2.3.3 增稠剂作用机理
纤维素分子体具有强应力的交联功能，混凝土中的各纤维素分子之间瞬时 形成的空间结构网状膜，这个三维空间结构可将水与其他液体锁在其中，减少 自由水分的流动，分子体的纤维越长 ，增稠效果越大。增稠剂对于提到混凝土 早期强度有明显的效果。
2.3作用机理
2.3.4 引气剂的作用机理
2.3作用机理
2.3.2 消泡剂的消泡作用机理
当消泡剂加入到混凝土中后，消泡剂的分子团与混凝土中泡沫或气泡液面 接触 (当渗入系数 E > 0，散布系数 S > 0，消泡剂才能产生消泡作用 ) ，再在 液膜上迅速铺展开来，使气泡泡膜变薄或者断裂，致使泡沫破灭 。从而消除 大气泡的存在，增强混凝土密实程度 。
4.2聚羧酸系高效减水剂对钢筋腐蚀的影响
这两个图为浸泡在2.5mol/LNa/Cl溶液中的分别掺有聚羟酸系减水剂和萘系减水剂的混凝 土中钢筋线性极化电阻随时间的变化曲线
萘系减水剂对钢筋线性极化电阻随时间变化曲线
聚羧酸系减水剂对钢筋线性极化电阻随时间变化曲线
这两个图表示混凝土电阻随时间的变化曲线
2.3作用机理
2.3.1缓凝剂的作用机理
糖类作为缓凝组分广泛应用于混凝土外加剂中，一般为高效减水剂复合缓 凝 、保塑等组分的构成，可以延长混凝土的凝结时间。 在拌合物当中，当胶材颗粒与解析后的带有羧基的羧酸根阴离子接触时， 由于定向吸附，使得胶材颗粒表面上吸附了一层这种具有一定链长的离子 ； 另外，这种阴离子具有较强的极化作用，于是，由于糖类组分中氢键作用，在 胶材颗粒表面形成一层较厚的溶剂化水膜，这两种现象的发生在一定程度上 阻碍了无水相和水的直接长时间不能凝结 ， 当 内外平衡状态被打破后 ，C3S 等组分正常的水化反 应才正常进行。
复合型聚羧酸系高效减水剂对高性能混凝 土耐久性的影响
01 减水剂种类介绍及国内外研究进展
目 录
Contents
02 复合型聚羧酸系减水剂组分及作用机理 02 03 此类型减水剂对混凝土抗冻和碳化的影响 04 高效减水剂对混凝土凝结时间的影响 05 综述此类型减水剂对混凝土耐久性的影响
PART 01
Introduction
（1） 适用于各类工业与民用建筑、水利、交通、港 口、市政等工程中的预制和现浇筑钢筋混凝土。
（2）适用于高强、超高强和中等强度混凝土，以及 要求早强、适度抗冻、大流动性混凝土。 （3）适用于蒸养工艺的预制混凝土构件。
（4）适用于做各种复合型外加剂的减水增强组分 （即母料）。