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高效减水剂

发布时间:2021-10-17 阅读:

什么是高效减水剂

(也称超塑化剂)是指在保持混凝土坍落度基本相同的条件下能大幅度减少拌和用水量的外加剂。

高效减水剂的种类与特性

新型高效减水剂的种类与特性当前,国际国内配制高强度、高性能混凝土,都采用高效减水剂,这种高效减水剂可以分成4大类:A、萘系(Naphthalin);B、多羧酸系(Poly-carboxylic acid);C、三聚氰胺系(Melamine);D、磺酸系(AminosuHonic acid)。

1.萘磺酸甲醛缩合物减水剂

国内高效减水剂的应用越来越普遍,而最常用的品种仍然是萘系减水剂。这类减水剂具有成本低、减水率高的优点,但是坍落度损失问题比较严重,直接影响到减水剂的使用效果。如何有效地控制坍落度损失,是进一步推广应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,首先在于水泥是一种具有水化活性的物质,减水剂的加入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很快降低,电位不断下降。在减水剂中复合缓凝组分,是目前降低坍落度损失最常用的方法。但复合缓凝组分会带来了新的问题,就是影响混凝土早期强度的发展。一般说来,1d、3d强度均低于不掺缓凝组分的混凝土,7d以后强度才能逐渐赶上。相比之下,采用具有缓释性能的减水剂,一次掺加,缓慢释放,使体系中减水剂的浓度得到保持或持续的增长,也可以达到降低坍落度损失的耳的,不仅工艺简单,而且对混凝土的早期强度也不会产生不利影响。

2.氨基磺酸系高效减水剂

(1)高效减水剂(LS—AS)具有掺量低而减水率高的优良性能,随着掺量的增加,减水率大幅度提高,但存在一个饱和点,达该点后坍落度和流动性保持性好。超过该(饱和)点后,减水率的提高迅速趋缓,同时有较明显的缓凝性;

(2)氨基磺酸系高效减水剂对水泥的相容性好,与其他类型的高效减水剂也有较好的相容性,但与木质素磺酸盐的相容性差,泌水性也不能得到明显的改善;

(3)氨基磺酸系高效减水剂(LS—AS)的生产易于控制,基本无三废产生。LAS—HP的性能优越:掺量低、减水率高、保塑性能优越,尤其对低碱水泥亦有较好的相容性。这两系列产品均已通过技术鉴定,并已大量生产和应用,取得了良好的社会、经济效益。

3.聚羧酸类减水剂

聚羧酸抗裂防水剂(KH—K)主要成分是聚羧酸减水剂及辅助的多元醇、憎防水组分、减缩组分及醇改性组分,能降低混凝土在静水压力下的透水性,改善混凝土的抗渗性,提高耐久性。

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。

高效减水剂的研究及发展方向

随着工程设计对混凝土要求的不断提高,对减水剂的发展也提出了更高的要求,要求其具有更高的减水率,与水泥具有更好的适应性,能适应更高强度的高性能混凝土。今后我国在减水剂的研究上主要包含以下几个方面:

(1) 萘系减水剂接枝改性与非萘系减水剂研究。萘系减水剂是用量最大的高效减水剂,但大多数情况下,萘系减水剂只有复合竣酸盐或其他化学成分后才能使用,再加上工业萘的价格波动等因素,所以萘系减水剂的接枝改性已经是萘系减水剂下一步的研究方向。

(2) 磺化三聚氰胺系高效减水剂新合成方法的研究。三聚氰胺系高效减水剂价格昂贵一直是一个难以解决的问题,因而采用价格便宜的活性单体部分代替三聚氰胺,优化反应单体的配比和合成反应的工艺,以降低原料成本及简化生产工艺是下一步磺化三聚氰胺系高效减水剂的一个研究方向。

(3) 聚丙烯酸系高效减水剂、反应性高分子减水剂的研究。从目前国外公开发表的高水平的学术文献中看,日本和欧美有关聚丙烯酸系高效减水剂的研究论著呈上升趋势,研究成果主要表现在提高拌和混凝土工作性能和强化混凝土的力学性能等。我国对聚丙烯酸高效减水剂的研究处于初步阶段,所以应从以下几个方面进行研究: 对聚丙烯酸系减水剂进行合理的分子设计,优化聚合工艺; 从聚丙烯酸类减水剂与传统减水剂的协同效应研究,从而进一步降低成本; 进一步研究聚丙烯酸高效减水剂减水机理,为合成提供理论基础。

(4) 不同类型的减水剂的复合使用,或根据分子设计的原则进行共聚。

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