聚羧酸减水剂的优势
聚羧酸减水剂可行性报告
聚羧酸减水剂可行性报告1.引言聚羧酸减水剂是一种常用于混凝土和水泥制品中的添加剂,可以改善其工作性能和性能稳定性。
本报告旨在评估聚羧酸减水剂的可行性,包括其性能特点、应用范围、优缺点以及市场前景。
2.聚羧酸减水剂的性能特点聚羧酸减水剂具有以下几个主要的性能特点:减水效果显著:聚羧酸减水剂能够在混凝土中发挥良好的减水效果,有效降低混凝土的水灰比,提高混凝土的流动性和可泵性。
减水剂耐久性好:聚羧酸减水剂具有较好的耐久性,能够在混凝土中长期保持减水效果,不会因时间的推移而失去减水功能。
抗裂性能优良:聚羧酸减水剂能够显著改善混凝土的抗裂性能,减少混凝土表面的龟裂和收缩裂缝。
环境友好:聚羧酸减水剂是一种绿色环保的添加剂,不含有害物质,对环境无污染。
3.聚羧酸减水剂的应用范围聚羧酸减水剂广泛应用于以下领域:3.1混凝土工程聚羧酸减水剂在混凝土工程中的应用非常广泛,可用于各种类型的混凝土,包括商业建筑、公共设施、道路和桥梁等。
它可以改善混凝土的工作性能,提高施工效率。
3.2水泥制品聚羧酸减水剂也可以用于水泥制品的生产过程中,如预制件、砖块和瓦片等。
它可以改善水泥制品的工作性能和品质稳定性。
3.3其他领域此外,聚羧酸减水剂还可以应用于地下工程、地铁隧道、港口码头等特殊工程,以提高混凝土的性能。
4.聚羧酸减水剂的优缺点4.1优点提高混凝土的流动性和可泵性,便于施工和浇筑。
改善混凝土的抗裂性能,减少裂缝的产生。
降低混凝土的水灰比,提高混凝土的强度和耐久性。
环境友好,不会对环境造成污染。
4.2缺点聚羧酸减水剂的价格相对较高,增加了混凝土成本。
需要严格控制使用量,过量使用可能导致混凝土的性能不稳定。
5.市场前景聚羧酸减水剂是一种在建筑材料领域应用非常广泛的添加剂,随着建筑工程的不断发展和技术的进步,对混凝土性能的要求也越来越高。
因此,聚羧酸减水剂具有广阔的市场前景。
目前,聚羧酸减水剂市场竞争激烈,主要厂商包括国内外知名企业。
聚羧酸高性能减水剂
目录1.减水机理 (2)2.优良的性能 (3)2.1 减水剂的匀质性分析 (3)2.2 水泥水化热-电性能分析 (4)2.3 早强效应 (5)2.4减水性能分析 (5)2.5 环保分析 (7)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。
聚羧酸系减水剂的技术要求
聚羧酸系减水剂的技术要求聚羧酸系减水剂是一种广泛应用于混凝土工程中的化学添加剂。
它具有优异的减水效果和改善混凝土性能的特点,能够显著提高混凝土的流动性和可泵性,降低水灰比,提高混凝土的强度和耐久性。
聚羧酸系减水剂的技术要求主要包括以下几个方面:1. 减水效果稳定可靠:聚羧酸系减水剂应具有稳定的减水效果,能够在不同温度、湿度和混凝土配合比条件下保持一致的减水效果。
在实际施工中,减水剂的减水率应在一定的范围内,以满足混凝土的工作性能要求。
2. 兼容性好:聚羧酸系减水剂应与其他混凝土添加剂(如粉煤灰、矿渣粉等)具有良好的兼容性,不会产生不良的化学反应或影响混凝土的性能。
3. 不影响混凝土的强度和耐久性:聚羧酸系减水剂应能够在不影响混凝土强度和耐久性的前提下实现减水效果。
减水剂的添加应不影响混凝土的抗压强度、抗折强度和耐久性等重要性能指标。
4. 环境友好:聚羧酸系减水剂应符合环境保护要求,不含有害物质,不会对环境和人体健康造成危害。
5. 施工性好:聚羧酸系减水剂应具有良好的分散性和可控性,易于与混凝土均匀混合,能够在混凝土中迅速分散并发挥作用。
此外,减水剂的掺入量应易于调节和控制。
6. 经济合理:聚羧酸系减水剂的使用成本应合理,能够在保证混凝土质量的前提下实现经济效益。
为了满足上述技术要求,生产和应用聚羧酸系减水剂需要进行严格的质量控制和技术评价。
首先,需要对原材料进行选择和检测,确保减水剂的质量稳定可靠。
其次,在生产过程中需要控制好各项工艺参数,确保减水剂的性能指标符合要求。
同时,需要通过实验室试验和现场试验对减水剂进行评价,验证其性能和适用性。
在实际应用中,需要根据不同的混凝土配合比和工程要求选择合适的聚羧酸系减水剂,并按照生产厂家提供的使用说明进行正确的配比和混凝土搅拌施工。
应严格控制减水剂的掺入量,避免过量使用或与其他添加剂过度混合,以免影响混凝土的性能。
聚羧酸系减水剂作为一种重要的混凝土添加剂,在工程实践中发挥着重要的作用。
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。
聚羧酸减水剂的作用机理
聚羧酸减水剂的作用机理
聚羧酸减水剂是一种常用的混凝土外加剂,它可以显著降低混凝土的水灰比,提高混凝土的流动性和可泵性。
聚羧酸减水剂的主要作用机理如下:
1. 分散作用:聚羧酸减水剂可以通过其分散作用,改善混凝土中固体颗粒的分散状态,减少颗粒间的吸附力和凝聚力,从而降低混凝土的黏聚性和内摩擦力。
这种分散作用使得混凝土流动性增加,易于施工操作。
2. 吸附作用:聚羧酸减水剂的分子结构中含有亲水基团和疏水基团,在混凝土中形成有效的吸附层,在水化过程中与水泥颗粒吸附结合,阻止颗粒的聚集和凝结,从而降低了混凝土的黏聚性和内摩擦力,增加了混凝土的流动性。
3. 减水作用:聚羧酸减水剂通过与水泥颗粒表面形成吸附层,有效地阻止了颗粒间的相互吸附和凝聚,减少了水泥颗粒间的摩擦力,从而降低了混凝土的黏聚性,使得相同水泥用量下的水掺量减少,实现了减水的效果。
这样可以提高混凝土的强度和耐久性。
总的来说,聚羧酸减水剂通过分散作用、吸附作用和减水作用改善混凝土的流动性和可泵性,提高混凝土的工作性能和性能,同时降低了水灰比和水泥用量。
它在混凝土施工中起到了优化混凝土配制、提高施工效率和质量的作用。
聚羧酸减水剂
1.张小芳:MPEGMA 大单体的合成及聚羧酸减水剂的制备[8] 合成原料:甲氧基聚乙二醇单甲醚(MPEG-1200 和 MPEG-2000)、甲基丙烯 酸甲酯(MMA)、NaOH、对苯二酚、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)。 合成步骤:在通入氮气的条件下,以 MPEG-1200/MPEG-2000 和 MMA 为原 料进行酯交换反应,合成制备聚羧酸减水剂的大单体甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸 酯(MPEGMA),其中,以 NaOH 为催化剂,对苯二酚为阻聚剂。将大单体 MPEGMA 与甲基丙烯酸、AMPS 进行共聚反制得聚羧酸减水剂 PC-2。 研究结果:与 PC-1 相比,PC-2 侧链中带有不同长度的链段而具有更好的保 塑性,PC-2 主链中引入了-COOH 和-SO3H 基团单体而具有更好的分散性。 2.张海波:用三乙胺催化合成聚羧酸减水剂研究[1] 设计思路:PCE 合成方法可分为可聚合单体直接共聚法,聚合后功能化法原 位聚合与接枝等,几种各种合成方法中都存在着酸醇酯化的过程,目前使用较多 的是酸性催化剂,而酸性酯化反应催化剂对金属合成设备的腐蚀性较强,采用碱 性催化剂则可以有效降低对合成设备的要求。 合成原料:水解聚马来酸酐(HPMA)、聚乙二醇单甲醚(MPEG)、浓硫酸、 对甲苯磺酸、三乙胺、NaOH。 合成步骤:以催化剂催化 HPMA 与 MPEG 的酯化反应,将 MPEG 接枝在 HPMA 上形成梳状结构的聚羧酸减水剂(如图 1 所示为减水剂分子示意图),此酯化反 应在浓硫酸催化作用下效果最佳,在对甲苯磺酸和三乙胺作用下效果相似,在 NaOH 作用下效果最差。
聚羧酸减水剂
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应用范围
应用范围
适用于高速铁路、客运专线、工业与民用建筑、道路、桥梁、港口码头、机场等工程建设的预制和现浇混凝 土、钢筋混凝土及预应力混凝土。
特别适用于配制混凝土施工时间长,对混凝土坍落度保持要求高的工程,如核电工程。
使用方法
使用方法
掺量范围:一般情况下,折算20%含固量时掺量为胶凝材料重量的0.5~1.5%,推荐掺量为1.0%。
合成方法
合成方法
对于聚羧酸减水剂的合成,分子结构的设计是至关重要的,其中包括分子中主链基团、侧链密度以及侧链长 度等。合成方法主要包括原位聚合接枝法、先聚合后功能化法和单体直接共聚法。
1、原位聚合接枝法
以聚醚作为不饱和单体聚合反应的介质,使主链聚合以及侧链的引入同时进行,工艺简单,而且所合成的减 水剂分子质量能得到一定的控制,但这种方法涉及的酯化反应为可逆反应,在水溶液中进行导致接枝率比较低, 已经逐渐被淘汰E14]。
优劣特点
优劣特点
在很多混凝土工程中,萘系等传统高效混凝土由于技术性能的局限性,越来越不能满足工程需要。在国内外 备受的新一代减水剂,聚羧酸系高性能减水剂,由于真正做到了依据分散水泥作用机理设计有效的分子结构,具 有超分散型,能防止混凝土坍落度损失而不引起明显缓凝,低掺量下发挥较高的塑化效果,流动性保持性好、水 泥适应广分子构造上自由度大、合成技术多、高性能化的余地很大,对混凝土增强效果显著,能降低混凝土收缩, 有害物质含量极低等技术性能特点,赋予了混凝土出色的施工和易性、良好的强度发展、优良的耐久性、聚羧酸 系高性能减水剂具有良好的综合技术性能优势及环保特点,符合现代化混凝土工程的需要。因此,聚羧酸系高性 能减水剂正逐渐成为配制高性能混凝土的首选外加剂。据报道,日本聚羧酸外加剂使用量已占所有高性能外加剂 产品总量的80%以上,北美和欧洲也占了50%以上。在我国,聚羧酸系减水剂已成功应用仅在三峡大坝、苏通大桥、 田湾核电站、京沪高铁等国家大型水利、桥梁、核电、铁路工程,并取得了显著的成果。
聚羧酸减水剂的优势
萘系减水剂为萘磺酸甲醛缩合物,采用工业萘经浓硫酸磺化后,再用一定量的甲醛与萘磺酸反应生成甲醛缩合物,最后用碱来中和,得到萘的磺化甲醛缩合物的钠盐和硫酸钠的混合物,即萘系减水剂。合成分为四个反应步骤,即磺化反应、水解反应、缩合反应及中和反应。其中缩合反应需要用到大量的甲醛,对环境造成污染。如果生产时合成工艺控制不当,产品很容易带有大量的游离甲醛,在运输和使用过程中对环境造成二次污染。
氯离子也是影响混凝土耐久性的一个重要因素。氯离子对钢筋表面钝化膜有特殊的破坏作用,当混凝土中氯含量超过标准时,钢筋会锈蚀,而水和氧的存在是钢筋被腐蚀的必要条件,因此,若混凝土开裂,造成水和氧的通道,则钢筋锈蚀加速,促成混凝土裂缝进一步开展,混凝土保护层剥落,最终使构件失去承载力。
萘系减水剂与聚羧酸减水剂的匀质性指标。由表1-2可知,萘系减水剂的氯离子含量普遍偏高,在0.45~1.8范围内;硫酸钠含量一般为2~20%不等。从表1-3中可以看出,聚羧酸减水剂具有较低的氯离子含量,一般都小于0.01%;同时碱含量小于2%,硫酸钠含量在小于1.5%。
推广聚羧酸减水剂的重要意义
(1)节约能源、资源
目前我国正处于高速发展、建设时期,能源资源相对紧缺是制约快速发展的重要问题。一方面聚羧酸减水剂与掺合料具有良好的匹配性,促进了工业副产品的应用,另一方面以其高减水率,可以节约大量的水泥,这就意味着一个工程可以节约成千上万吨的水泥,缓解目前资源和能源紧缺的问题,同时减少熟料烧成带来的环境污染方面有着重要的作用,符合绿色建材的发展方向。
聚羧酸减水剂聚醚初步调研报告
聚羧酸减水剂聚醚初步调研报告聚羧酸减水剂是一种现代建筑材料添加剂,可显著降低混凝土浆体的黏度,从而实现有效的减水效果。
聚羧酸减水剂普遍应用于混凝土施工过程中,具有优异的减水效果和良好的工作性能。
本文对聚羧酸减水剂聚醚进行了初步调研,主要从产品特点、应用领域和技术发展趋势等方面进行了分析。
一、产品特点1.减水率高:聚羧酸减水剂聚醚能够显著降低混凝土的黏度,有效减少水灰比,提高混凝土工作性能。
减水率可达10%-35%左右。
2.保水性好:聚羧酸减水剂聚醚能够提高混凝土的保水性,减少混凝土的裂缝和干缩变形,有利于混凝土的早期强度发展。
3.抗渗性好:由于聚羧酸减水剂聚醚能够使混凝土内部结构均匀,降低浆体表面张力,从而提高混凝土的抗渗性能,减少渗水问题。
4.高稳定性:聚羧酸减水剂聚醚具有良好的稳定性,不易与其他混凝土材料发生反应,不会引起混凝土的离析和分层。
二、应用领域1.水泥混凝土:聚羧酸减水剂聚醚在水泥混凝土中的应用可以提高混凝土的塑性和流动性,减少施工难度,提高工作效率。
2.高性能混凝土:聚羧酸减水剂聚醚在高性能混凝土中的应用可以提高混凝土的抗压强度和耐久性,使其更适合于复杂工程。
3.自密实混凝土:聚羧酸减水剂聚醚在自密实混凝土中的应用可以提高混凝土的密实性和抗渗性,减少渗透介质的渗透。
4.耐久性混凝土:聚羧酸减水剂聚醚在耐久性混凝土中的应用可以提高混凝土的耐久性和抗腐蚀性,延长混凝土的使用寿命。
三、技术发展趋势1.绿色环保:聚羧酸减水剂聚醚在生产和使用过程中应注重环境保护,研发低毒无污染的产品,减少对环境的影响。
2.多功能化:聚羧酸减水剂聚醚可以与其他混凝土添加剂相互配合,形成多功能复合添加剂,以适应不同工程要求。
3.高效节能:聚羧酸减水剂聚醚在减水的同时,应注重节能效益的提高,降低混凝土施工的能源消耗。
4.数字化应用:聚羧酸减水剂聚醚应与信息技术相结合,实现智能化应用,追踪和监测混凝土的使用情况,提高施工质量。
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。
聚羧酸系高性能减水剂
聚羧酸系高性能减水剂是一类分子结构含羧基接枝共聚物的表面活性剂,分子结构成梳型,主要通过不饱和单体在引发剂作用下通过自由基共聚反应而获得,由羧基(-COOH)和聚醚(-OC2H4-接枝链构成。
这些与水亲和力强的极性基团通过吸附、静电斥力、润湿等表面活性作用,对水泥颗粒提供分散性和分散保持性,大大提高了混凝土的流动性与流动性保持能力。
《高效减水剂与水泥相容性试验研究》,吴芳,黎力通过Marsh时间对相容性的量化评价等试验方法,对不同品系的减水剂进行了测试,研究表明PC高效减水剂对水泥净浆流动度影响最小,从而与水泥具有较好的相容性。
优点:1)聚羧酸减水剂显著改善了混凝土拌和物的性能:能够实现低掺量,高减水率;能够显著降低混凝土拌和物的坍落度损失速率;能够大幅度减少混凝土拌和物的泌水。
2)聚羧酸减水剂能够显著提高混凝土各龄期的抗压强度。
(3)聚羧酸减水剂能够显著提高混凝土的抗渗、抗冻、抗冲磨、抗侵蚀能力,从而提高混凝土耐久性。
(4)聚羧酸减水剂能够显著降低混凝土的干缩率、降低自身收缩,有利于改善混凝土的体积稳定性。
侧链影响:(1)n(MAAMPEA):n(MAA)=1:3时,随着KH侧链长度的增长,水泥净浆初始流动度增大,经时损失也增大:初凝和终凝的时间依次缩短;化学收缩值和电阻率变大;水泥砂浆3 d的抗压强度值呈上升趋势,而7 d、28 d的抗压强度值呈下降趋势。
(2)n(MAAMPEA):n(MAA)=1:3时,水泥水化初期KH抑制了C3A必和C3S的水化,侧链越长,KH对水泥水化的抑制作用越弱。
注:合成原料——甲基丙烯酸(MAA):工业级,北京东方化工厂;甲基丙烯酸聚L--醇单甲醚酯(MAAMPEA400、600、800、1200、1500):问题一:木质素磺酸盐和聚羧酸系减水剂对水泥早期水化有明显的延缓作用,但对后期水化并无影响。
这也与减水剂对水泥单矿物的水化程度影响的结果一致。
相关资料:水泥水化一般会在预诱导期与加速期出现两个放热峰。
聚羧酸减水剂的作用
目前在建筑施工中聚羧酸减水剂的使用还是比较普遍的,这是由于其产品性能可以提升建筑强度,提高工程的质量,所以在建筑施工中有着非常重要的作用,下面就介绍一下它的优势。
一、碱含量和氯离子含量甚微,聚羧酸母液掺入后对钢筋无锈蚀危害,对混凝土无不良影响。
同时产品在低温季节不盐析、不结晶、使用方便。
二、有利于改善混凝土拌合物的和易性、减少泌水,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。
三、用聚羧酸减水剂母液配制的混凝土即使在高坍落度情况下,也不会
有明显的离析、泌水现象,混凝土外观颜色均一。
用于配制高标号混凝土时,混凝土工作性好、粘聚性好,混凝土易于搅拌。
所以说聚羧酸减水剂对于建筑施工是非常有必要的,在使用的时候一般都会按照比例进行添加,这不仅可以使工程更加牢固还可以减少各种危害,大家只有了解了物质性能以及优势后期将能够更好的去应用它。
萘系、脂肪族和聚羧酸减水剂优缺点和区别
萘系减水剂的优点:就是价格便宜
缺点:减水率一般,冬季有结晶,影响施工
脂肪族高效减水剂的优点:价格低于聚羧酸系减水剂减水率高于萘系减水剂无沉淀无结晶。
缺点:就是颜色过红,很多搅拌站都不愿使用!
聚羧酸减水剂的优点:与各种水泥的相容性好,混凝土的坍落度保持性能好,延长混凝土的施工时间。
掺量低,减水率高,收缩小。
大幅度提高混凝土的早期、后期强度。
氯离子含量低、碱含量低,有利于混凝土的耐久性。
生产过程无污染,不含甲醛,是一种绿色环保产品。
聚羧酸减水剂主要表现在采用环保绿色化合成生产工艺,能够节约水泥、改善混凝土性能,促进绿色混凝土、低碳混凝土技术可持续发展。
缺点:很难做粉剂,保质期短(特别是夏季注意防腐),对水泥的适应性比较有限(对环境的敏感度高),原料成本高。
区别:减水机理不一样,聚羧酸以空间位阻斥力为主,萘系以静电斥力为主。
减水效果不同,前者除了有空间位阻斥力还有较强的引气隔离“滚珠”效应和降低固液界面能效应;后者以静电斥力效应为主,几乎没有其他对减水有利的效应。
通常前者掺量为0.05%~0.3%之间,减水率达25%~35%,最高可达40%;后者掺量为0.3%~1.5%,最佳掺量为0.5%~1.0%,减水率在15%~30%之间。
脂肪族减水剂系丙酮磺化合成的羰基焦醛,憎水基主链为脂肪族烃基高效减水剂以及适量缓凝、增强等组分复合而成,具有高效减水、缓凝、保坍和增强等功能。
产品对水泥适应性强,掺量1-2%,使用方便,特别适用于高效减水和缓凝要求的混凝土工程,减水率在18%到25%。
创新报告聚羧酸减水剂
创新报告聚羧酸减水剂
聚羧酸减水剂是一种新型的混凝土外加剂,通过在混凝土中添加少量
的聚羧酸减水剂,可以显著改善混凝土的性能,使其达到更好的工作性能
和耐久性。
聚羧酸减水剂的创新主要表现在以下几个方面。
首先,聚羧酸减水剂使得混凝土的流动性大大增加,从而改善了混凝
土的工作性能。
传统的减水剂在提高混凝土流动性的同时,往往会对混凝
土的其他性能产生不利影响。
而聚羧酸减水剂通过在水泥水化反应中的分
散作用,使混凝土粒子之间的摩擦力减小,从而显著提高混凝土的流动性,而不会对混凝土的其他性能造成不良影响。
其次,聚羧酸减水剂可以显著提高混凝土的强度和耐久性,从而延长
混凝土的使用寿命。
聚羧酸减水剂在混凝土中的应用可以有效激发水泥颗
粒的活性,使其更充分地与水进行反应,生成更多的水化产物。
同时,聚
羧酸减水剂对混凝土中的微观孔隙结构具有优化作用,减少了混凝土内部
的孔隙率,从而提高了混凝土的密实性和强度,增加了混凝土的抗渗性和
抗冻性。
此外,聚羧酸减水剂对环境友好,具有可持续发展的优势。
与传统的
减水剂相比,聚羧酸减水剂具有更低的挥发性有机化合物含量,更低的毒
性和腐蚀性,对环境和人体健康的影响更小。
同时,聚羧酸减水剂在生产
和使用过程中,更加注重节约资源和减少能源消耗,为可持续发展做出了
贡献。
总之,聚羧酸减水剂是一种具有创新性的混凝土外加剂,通过改善混
凝土的工作性能和耐久性,延长混凝土的使用寿命,同时又具有环境友好
和可持续发展的优势。
随着对混凝土性能要求的不断提高,聚羧酸减水剂将在建筑行业得到更广泛的应用。
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。
聚羧酸减水剂的优缺点
聚羧酸减水剂的优缺点聚羧酸减水剂是一种高性能减水剂,是水泥混凝土运用中的一种水泥分散剂。
广泛应用于公路、桥梁、大坝、隧道、高层建筑等工程。
化学上可以分为两类,以主链为甲基丙烯酸,侧链为羧酸基团和MPEG,聚酯型结构。
1、聚羧酸减水剂的性能优点同萘系、脂肪族、磺化三聚氰胺等减水剂相比,聚羧酸系减水剂的优点主要有以下几点:(1)保坍性好,90min内坍落度基本不损失或损失较小;(2)在相同流动性情况下,对水泥凝结时间影响较小,可很好地解决减水、引气、缓凝、泌水等问题;(3)聚羧酸盐高性能减水剂可以通过调节分子结构,制备具有特殊性能和用途的超减水剂,如:低温高早期强度型、零坍落度损失型、抗收缩型等。
(4)使用聚羧酸类减水剂,可用更多的矿渣或粉煤灰取代水泥,从而使成本降低;(5)合成高分子主链的原料来源较广,单体通常有:丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、烯丙基磺酸钠、甲基丙烯酸甲酯等;(6)分子结构上自由度大,外加剂制造技术上可控制的参数多,高性能化的潜力大;(7)聚合途径多样化,如共聚、接枝、嵌段等。
合成工艺比较简单,由于不使用甲醛、萘等有害物质,不会对环境造成污染。
2、聚羧酸减水剂的性能缺点聚羧酸系减水剂在使用过程中还是存在一定缺点,主要有以下几点:(1)聚羧酸减水剂的性能缺点——产品性能的稳定性较差。
在一定程度上,这一缺陷是由于我国的水泥品种太多、掺合料复杂、聚羧酸制备工艺不成熟造成的。
(2)聚羧酸减水剂的性能缺点——在复配过程中,对引气剂、消泡剂的选择性较强。
通过试配实验及使用经验可以发现,不同厂家、不同品牌的聚羧酸盐减水剂必须通过大量的实验来选择合适的引气剂和消泡剂。
这一现象主要是由于聚羧酸盐减水剂的合成中,对聚合活性单体的选择性很大,不同的生产厂家可能聚合时使用的单体类型及合成工艺不尽相同,从而使得最终合成的聚羧酸减水剂在分子量、分子量分布以及链结构等方面都会存在着较大的差异,所以其本身的引气性就会有很大的不同。
2024年聚羧酸高效减水剂市场需求分析
聚羧酸高效减水剂市场需求分析引言聚羧酸高效减水剂是一种常用于混凝土和水泥制品中的化学助剂,它能够显著提高混凝土的流动性和减少水泥用量。
随着建筑业的快速发展,对高品质混凝土的需求逐渐增加,聚羧酸高效减水剂市场也迎来了广阔的发展空间。
本文将对聚羧酸高效减水剂市场需求进行详细分析。
1. 市场概览聚羧酸高效减水剂是一种在混凝土和水泥制品中广泛使用的化学助剂。
它能够显著提高混凝土的流动性,使混凝土更易于施工和浇筑。
聚羧酸高效减水剂具有以下优点:1)能够减少水泥用量,降低制造成本;2)提高混凝土的强度和耐久性;3)减少空鼓和裂缝的产生,提高工程质量。
2. 市场需求分析2.1 建筑业发展带动需求增长随着城市化进程的推进,建筑业需求持续增长。
聚羧酸高效减水剂作为一种关键性材料,广泛应用于住宅、公共建筑、基础设施等各个领域。
特别是在城市化程度较高的地区,建筑业对聚羧酸高效减水剂的需求更加旺盛。
2.2 建筑业结构升级推动需求升级随着人们对建筑质量的要求提升,聚羧酸高效减水剂的市场需求也发生了变化。
传统的减水剂主要关注混凝土的流动性,而现代建筑更加注重混凝土的强度和耐久性。
因此,聚羧酸高效减水剂的需求逐渐从数量化向质量化转变。
2.3 环保要求推动绿色减水剂的市场需求随着环保意识的提高,绿色减水剂的市场需求也在逐渐增加。
相对于传统的减水剂,聚羧酸高效减水剂具有较低的有机物含量和对环境的较小影响。
因此,对于环保要求较高的工程,绿色减水剂的需求将进一步增加。
3. 市场竞争态势目前,聚羧酸高效减水剂市场竞争激烈,主要竞争者包括国内外知名化学助剂生产商和供应商。
他们通过技术创新、产品质量和价格优势来争夺市场份额。
同时,各家企业也积极开拓新兴市场,如地下工程、海洋工程等领域,以扩大市场份额。
4. 市场前景及发展趋势从当前市场需求和竞争态势来看,聚羧酸高效减水剂市场有着广阔的发展前景。
随着建筑业的快速发展和对建筑质量要求的不断提升,聚羧酸高效减水剂的市场需求将继续增长。
聚羧酸减水剂的性能优势
聚羧酸减水剂的性能优势
聚羧酸减水剂以其优良的分散性和分散保持性已经成为未来减水剂的发展方向。
聚羧酸减水剂在内地已经得到了广泛应用,如高速铁路、跨江海隧道等工程,用于改善混凝土工作性,优化其长期使用性能,促进混凝土高性能化,具体来看,聚羧酸减水剂具有以下特点及用途:
(1)高减水率,提高混凝土流动性;
(2)不离析、不泌水,保持混凝土坍落度的性能更好,可以做到120min之内基本无损失,用于改善混凝土施工性能,便于运输、泵送;
(3)能配制出超高强和超耐久性混凝土,提高混凝土耐久性,实现混凝土百年寿命;
(4)与水泥、掺合料及其它外加剂相容性好,提高掺合料用量,节约资源能源,降低环境负荷。
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推广聚羧酸减水剂的重要意义
(1)节约能源、资源
目前我国正处于高速发展、建设时期,能源资源相对紧缺是制约快速发展的重要问题。
一方面聚羧酸减水剂与掺合料具有良好的匹配性,促进了工业副产品的应用,另一方面以其高减水率,可以节约大量的水泥,这就意味着一个工程可以节约成千上万吨的水泥,缓解目前资源和能源紧缺的问题,同时减少熟料烧成带来的环境污染方面有着重要的作用,符合绿色建材的发展方向。
(2)低环境负荷,促进绿色建材发展
甲醛为较高毒性的物质,在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位。
甲醛已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质,是公认的变态反应源,也是潜在的强致突变物之一。
研究表明,甲醛具有强烈的致癌和促癌作用。
甲醛对人体健康的影响主要表现在嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等方面。
其浓度与危害性见表1-1。
表1 甲醛对人体健康的影响
萘系减水剂为萘磺酸甲醛缩合物,采用工业萘经浓硫酸磺化后,再用一定量
的甲醛与萘磺酸反应生成甲醛缩合物,最后用碱来中和,得到萘的磺化甲醛缩合物的钠盐和硫酸钠的混合物,即萘系减水剂。
合成分为四个反应步骤,即磺化反应、水解反应、缩合反应及中和反应。
其中缩合反应需要用到大量的甲醛,对环境造成污染。
如果生产时合成工艺控制不当,产品很容易带有大量的游离甲醛,在运输和使用过程中对环境造成二次污染。
为了进一步控制室内环境污染,提高民用建筑工程的室内环境质量,目前国家建设部及有关部门提出:加强对混凝土外加剂的甲醛污染控制,提出了在控制混凝土外加剂里面的氨气污染同时,控制混凝土外加剂里面的甲醛污染,从而有效避免毛坯房室内空气中甲醛超标。
聚羧酸减水剂合成采用水溶液自由基聚合,整个过程无甲醛及其他有害释放物,无废水废气排放,符合绿色建材的发展方向。
同时,聚羧酸减水剂的使用,有利于缓解CO2温室效应。
2008年中国水泥产量13.9亿吨,CO2排放量为62亿吨,超过美国,位居世界第一。
聚羧酸减水剂以其高减水率,可降低10~15%的水泥,可减少1~2亿吨CO2排放。
(3)提高混凝土耐久性,促进混凝土高性能化发展
混凝土工程因其工程量大,耐久性不足对未来社会造成非常沉重的负担。
美国有调查表明,美国的混凝土基础设施工程总价值约为6万亿美元,每年所需维修费或重建费约为3千亿美元。
美国50万座公路桥梁中20万座已有损坏,平均每年有150-200座桥梁部分或完全坍塌,寿命不足20年;美国共建有混凝土水坝3000座,平均寿命30年,其中32%的水坝年久失修。
美国对二战前后兴建的混凝土工程,在使用30-50年后进行加固维修所投入的费用,约占建设总投资的40%-50%以上。
目前,我国的基础设施建设工程规模宏大,每年高达2万亿元人民币以上,约30-50年后,这些工程也将进入维修期,所需的维修费或重建费将更为巨大。
因此,提高混凝土的耐久性对于当前实现可持续发展战略,更好地利用资源、节约能源和保护环境,都具有十分重要的意义。
众所周知,碱是诱发混凝土碱-骨料反应[23]的主要因素之一,是影响混凝土耐久性的重要因素。
而由于碱-骨料反应导致大坝损毁的在国内外屡见不鲜,如巴西的Moxoto大坝和法国的Chambon大坝,前者在工程完工3年后便出现了碱-骨料反应,后者在建成后50~60年发生了碱-骨料反应。
混凝土中碱主要来源于水泥、粉煤灰、减水剂等原材料。
世界上对于碱含量的控制也非常重视,南非
规定混凝土碱总量不得超过 2.1Kg/m3,美国规定混凝土碱总量不得超过3.3Kg/m3,我国在三峡工程中规定混凝土碱总量不得超过2.5Kg/m3,吴中伟院士[24]认为对于中、低强混凝土,这个极限更低,应为 1.5~2.0kg/m3。
而作为混凝土五组分之一的减水剂,碱含量特别是Na2SO4含量直接影响到混凝土的碱总量。
氯离子也是影响混凝土耐久性的一个重要因素。
氯离子对钢筋表面钝化膜有特殊的破坏作用,当混凝土中氯含量超过标准时,钢筋会锈蚀,而水和氧的存在是钢筋被腐蚀的必要条件,因此,若混凝土开裂,造成水和氧的通道,则钢筋锈蚀加速,促成混凝土裂缝进一步开展,混凝土保护层剥落,最终使构件失去承载力。
表2 萘系减水剂匀质性指标
表3 聚羧酸减水剂匀质性指标
表2 、表3分别给出了萘系减水剂与聚羧酸减水剂的匀质性指标。
由表1-2可知,萘系减水剂的氯离子含量普遍偏高,在0.45~1.8范围内;硫酸钠含量一般为2~20%不等。
从表1-3中可以看出,聚羧酸减水剂具有较低的氯离子含量,一般都小于0.01%;同时碱含量小于2%,硫酸钠含量在小于1.5%。
目前,萘系减水剂占我国高效减水剂使用量的90%以上,由于萘系减水剂的生产采用浓硫酸磺化、氢氧化钠中和等工艺,引入大量的碱金属离子,致使碱含量和硫酸钠含量过高。
有些厂家的萘系减水剂中Na2SO4的含量高达30%,大多
数在10%以上,氯离子含量一般在0.3%以上,有的产品更高。
而聚羧酸系减水剂是通过水溶液聚合、非磺化的高性能减水剂,在生产中只需极少量氢氧化钠(一般约为2%左右)来调整其pH值,此类减水剂的含碱量极少,基本不含氯离子。
因此聚羧酸减水剂具有低碱低氯特点,有利于提高混凝土的耐久性,符合混凝土工业的可持续战略。
(4)实现聚羧酸减水剂的高性能化,推动聚羧酸减水剂市场快速发展美国预拌混凝土占所使用混凝土产量的84%,瑞典的比例也与此接近,为83%。
紧随其后的为日本、澳大利亚,而中国目前预拌混凝土所占比例只有20%。
随着国家对环境和能源的关注,中国预拌混凝土占混凝土总量的比例将有迅猛的提高。
1999年全国总产量为5414万方,2000年为7833万方,2002年商品混凝土产量超过百万立方米的城市就达到26个,这26个城市混凝土的总产量就达到11000万方。
2010年预计将达到40%,实际产量将增长一倍以上。
2000~2004商品混凝土年复合增长率为38.38%,2004~2008复合增长率为19.28%,8年复合增长率为28.48%。
未来几年行业仍处于高速增长期。
行业产品结构调整势在必行,现场搅拌混凝土将逐步被预拌混凝土所取代。
目前,大多数商品混凝土都使用萘系减水剂,因此,在商品混凝土中推广应用低成本聚羧酸减水剂对于促进我国减水剂更新换代具有重要的意义。
聚羧酸减水剂的性能优势
聚羧酸减水剂以其优良的分散性和分散保持性已经成为未来减水剂的发展方向。
聚羧酸减水剂在内地已经得到了广泛应用,如高速铁路、跨江海隧道等工程,用于改善混凝土工作性,优化其长期使用性能,促进混凝土高性能化,具体来看,聚羧酸减水剂具有以下特点及用途:
(1)高减水率,提高混凝土流动性;
(2)不离析、不泌水,保持混凝土坍落度的性能更好,可以做到120min之内基本无损失,用于改善混凝土施工性能,便于运输、泵送;
(3)能配制出超高强和超耐久性混凝土,提高混凝土耐久性,实现混凝土百年寿命;
(4)与水泥、掺合料及其它外加剂相容性好,提高掺合料用量,节约资源能源,降低环境负荷;
(5)能有效地降低混凝土早期的绝热温升,对大体积混凝土更为有利,降低混凝土收缩提高混凝土体积稳定性。
由此可见,聚羧酸系高性能减水剂具备满足21世纪混凝土超高性能化的要求。
产品性能比较优势
与传统减水剂相比,聚羧酸减水剂的优势如下:
(1)掺量低、减水率大(掺量通常为胶结材用量的0.05%~0.5%,减水率可达35%~50%,甚至更高);
(2)良好的工作性,保持混凝土坍落度的性能更好,可以做到120min之内基本无损失;
(3)降低降低化学收缩、干燥收缩、开裂敏感性等,有利于提高混凝土体积稳定性;
(4)与水泥、掺合料及其它外加剂相容性好;
(5)分子结构上的自由度大,实现减水剂的高性能化的潜力更大;
(6)由于合成不采用甲醛等对环境有污染的物质,对建筑业的可持续发展有利;(7)为推广使用大掺量粉煤灰、矿渣、钢渣等工业废料提供了技术保证。