聚羧酸系减水剂

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三种减水剂的比较
性能 代表产品 减水率 掺量
性能特点
混凝土强度
混凝土体积稳定性
混凝土含 气量
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普通减水剂 木钙、木钠、木镁等
高效减水剂 蓁系、三聚氰胺等
高性能减水剂 聚羧酸系
5~10% 0.20~0.30%
减水率低，有一定的 缓凝和引气作用，超 掺会严重影响混凝土 性能。
减水率不够高，混凝土坍落度损失快，原 料紧缺。
• 聚羧酸系减水剂是替代萘系减水剂的发展
方向
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掺聚羧酸系减水剂高性能混 凝土的特点：
1、混凝土和易性优良，不离析、不泌水， 混凝土外观颜色均一。容易实现自流平自 密实的混凝土。
2、坍落度经时损失小，预拌混凝土坍落度 损失率1h小于5%，2h小于10%；
聚羧酸减水剂的结构与性能关 系
• 羧基与二价金属离子螯合，具有缓凝作 用；对铁、铝离子的亲和力大，水泥很 容易吸附聚羧酸系的高分子；
• 磺酸基水溶性高分子加大了离子强度
• 阳离子氨基避免过多吸附，降低吸附量， 增加适应性
• 非离子基团起到亲水和憎水基团之间的 平衡作用，加大了高分子的表面活性
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3、增强效果显著，3d混凝土抗压强度提高
百度文库
50～110％，28d抗压强度提高40～80％，
90d抗压强度提高30～60％。用于配制高
标号混凝土时，混凝土粘聚性好且易于搅
拌；
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4、含气量适中，低收缩，可明显降低混凝土 收缩，抗冻融能力和抗碳化能力明显优于 普通混凝土；显著提高混凝土体积稳定性 和长期耐久性；
5、大量使用矿物掺合料，降低水泥早期水化 热，有利于大体积混凝土和夏季施工；
6、混凝土环保节能，大大降低混凝土碱含量， 可有效地防止混凝土碱骨料反应，成就绿 色化高性能混凝土。
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减水剂的作用机理
• 1 分散作用 • 2 润滑作用 • 3空间位阻作用 • 4接枝共聚支键链的缓释作用
聚羧酸系减水剂
绪论
• 产品简介 根据其主链结构的不同可以将聚羧酸系高效 减水剂产品分为两大类：一类以丙烯酸或甲 基丙烯酸为主链,接枝不同侧链长度的聚醚。 另一类是以马来酸酐为主链接枝不同侧链长 度的聚醚。以此为基础，衍生了一系列不同 特性的高性能减水剂产品。
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减水剂分子吸附分散作用机理
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减水剂的吸附分散机理
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木钙
－
－ 萘系
－
－ 三聚氰胺 系
氨 基磺酸系
－
（ 多支 链型）
传统减水剂 新型减水剂
－
－－
3,non-polar side chain
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官能团结构变化
• 侧链种类（聚氧化乙烯基、嵌段聚醚 基、长短、与主链连接接点）
• 侧链末端结构（连接点、弱憎水基团、 亲水基）
• 短脂肪侧链 • 长脂肪链结磺酸基、羧酸基、胺基
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聚羧酸系 （梳形）
－
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加减水剂前
减 水 剂 分 散 水 泥 的 机 理
絮凝
加减水剂后 分散
没加减水剂的水泥浆 加减水剂后的水泥浆
高性能聚羧酸系减水剂的分子结构模型
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1,linear backbone 2,polar side chain
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聚羧酸系减水剂的 “吸附－分散”机理
水泥粒子 +
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绪论
• 在聚羧酸外加剂出现之前，有木质素磺酸盐类 外加剂，萘系磺酸盐甲醛缩合物，三聚氰胺甲 醛缩聚物，丙酮磺酸盐甲醛缩合物，氨基磺酸 盐甲醛缩合物等。20世纪80年代初日本率先成 功研制了聚羧酸系减水剂。新一代聚羧酸系高 效减水剂克服了传统减水剂一些弊端，具有掺 量低、保坍性能好、混凝土收缩率低、分子结 构上可调性强、高性能化的潜力大、生产过程 中不使用甲醛等突出优点。
28d抗压强度比在 115%左右。
增加混凝土的收缩， 收缩率比约为120%。
增加混凝土的含气量 2~4%。
10~25%
25~35%
0.50~1.0%
0.20~0.40%
减水率高、不引气、 不缓凝，增强效果好， 但混凝土坍落度的损 失大，超掺对混凝土 性能影响不大。
掺量低、减水率高、 流动性保持好，水泥 适应性好，有害成分 含量低、硬化混凝土 性能好，适宜配制高 性能混凝土。
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• 粉剂萘系减水剂市场售价5500～6000元与 国产固含量20％聚羧酸系减水剂价格相当， 但掺聚羧酸系减水剂混凝土高性能化，显 著降低混凝土实际成本。
• 10％聚羧酸系减水剂的一般售价2600～ 2800元，掺量1.5～2.5％，掺量价格与目 前35～40％萘系泵送剂2500～2800元相当， 但混凝土强度高，性价比远远高于萘系减 水剂，还可以大量掺入粉煤灰，降低成本。
28d抗压强度比在 120~135%。
28d抗压强度比在 140~200%。
增加混凝土的收缩， 收缩率比值为 120~135%，三聚氰 胺略小。
大大减小混凝土的收 缩，28d收缩率比约为 95~110%。
增加混凝土含气量 1~2%。
一般会增加混凝土的 含 气量，但可用消泡 剂调整。
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• 聚羧酸系高性能减水剂：产品绿色环保， 甲醛含量低于1ppm，为环境友好型产品； 低掺量、高减水率，高保塑，高增强，适
应性好，有利于混凝土施工，含气量适中，
低收缩、低碱含量使混凝土耐久；原料来 源石油产品。
• 萘系产品甲醛含量高于400ppm,世界卫生 组织（欧洲）规定100ug/m3.hr，欧洲禁用；