一、前言 以萘系、三聚氰胺為代表的混凝土高效減水劑的研制成功，帶來了水泥應用科學的重大突破，使混凝土由干硬性或塑性進入到流動性的新時代。然而這些減水劑卻存在著一個極大的缺點——坍落度損失快，因而使其推廣應用受到了很大的限制，尤其是對于商品混凝土、泵送混凝土和流態砼，由于這一缺陷，嚴重影響了施工進度和砼質量。高效減水劑坍落度損失大這一重大問題的解決，將是混凝土應用技術的又一重大進步。 從各國有關混凝土外加劑的情報資料來看，以往各國大多通過外加劑的物理混合來解決坍落度損失問題，但收效不甚理想。日本在這方面居領先地位，八十年代末就開始研究開發此類外加劑，90年以來已有幾個產品作為商品在市場上應用。 二、國內外解決混凝土坍落度損失的方法 摻高效減水劑的各種流態砼，隨著攪拌時間的延長，其坍落度會逐漸降低，在較短的時間內失去可泵性，從而給施工和砼質量帶來一系列不利影響。 目前，國內外控制混凝土坍落度損失的方法很多，歸納起來有以下幾種： 1．現場添加法或反復添加法 在現場添加減水劑或在運輸過程中反復添加，固然可以減輕混凝土的坍落度損失，但其在砼質量、操作管理、技術經濟乃至環保等多方面都存在著一系列問題，所以難以普及。 2．減水劑與緩凝劑復合使用 在減水劑中復合一些緩凝劑，將其加入混凝土中，依靠緩凝劑延緩水泥水化反應的作用，可以減輕混凝土的坍落度損失，但這種方法并不能從根本上解決問題，對于長距離輸送的混凝土勢必增加緩凝劑的用量，造成凝結時間過長，砼早期強度過低，影響施工進度，況且采用這種方法混凝土坍落度保留率還很低，仍無法滿足長距離輸送砼的要求。 3．減水劑粒化法 把高效減水劑與其它輔助材料制成粒狀物，將其加入混凝土中，在攪拌過程中，由于砂石的磨蝕和水的溶蝕作用，減水劑逐漸溶解出來，在混凝土中發揮分散作用，從而達到抑制坍落度損失的目的。該法是一種物理釋放減水劑的方法，其缺點是顆粒狀的減水劑載體殘留在固化后的混凝土中，影響混凝土的強度和耐久性。 4．保塑型高效減水劑 這種減水劑也叫做降低坍落度損失的高效減水劑，日本在這方面的研究較早，八九十年代以來陸續有專利報導。從化學組成來看，可分為兩類：改性木質素磺酸鹽和新型水泥分散劑。改性木質素類是由木質素磺酸氧化聚合成高分子量物質，經超級過濾法進行分子量分級，除去低分子成分和糖類后的改性木質素磺酸鹽；新型水泥分散劑是由丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁稀二酸等與不飽和羧酸或稀烴進行共聚而成。在這類物質中，有些是由于化學作用，在新拌砼中緩慢發揮分散性，能任意控制尚未硬化砼的坍落度。 三、保塑型高效減水劑的研制 中國礦業大學（北京）混凝土與環境材料研究所結合我國的實際情況，共進行了兩個系列五個品種的合成，即： 1．萘一木系列的合成 (1) 萘系減水劑生產工藝的改進 (2) 萘磺酸鹽 — 精制木質素磺酸鹽共縮聚物的合成 2．聚羧酸鹽系列的合成 (1) 聚甲基丙烯酸鈉(PMMA)的合成 (2) 丙烯酸—丙烯酸甲酯—丙烯磺酸鹽共聚物的合成 (3) 聚羧酸鹽共聚物SM的合成 對于每一品種，均進行了常規分析及產品性能的測試，對于特別有價值的品種，我們進行了紅外光譜、分子量及分子量分布的測定，分析對水泥水化產物的影響。通過對水泥凈漿和砼性能的試驗，選擇確定合成的品種，全面進行砂漿與砼性能試驗，研制成功了符合技術指標的保塑型高效減水劑，其可使混凝土在較長時間(90分鐘)內，坍落度基本不損失，可滿足商品混凝土長距離、長時間運輸的要求，非常適合于各種泵送混凝土及流態混凝土，為建筑業發展高流動、高強度的商品混凝土解決了一項重大技術難題。 四、技術原理 本劑的主要成分是馬來酸酐與烯烴的共聚物。將其加入新拌混凝土中，依靠化學反應，緩慢釋放，發揮分散作用，從而達到抑制砼坍落度損失的效果。其作用機理分為以下幾個階段： （1）水泥加水后發生水化反應，產生 -OH： 2C3S+6H2O——C3S2H3 +3Ca(OH2) 2C3S+4H2O——C3S2H3+3Ca(OH2) （2）-OH與聚合物中酸酐部分進行反應，使聚合物變成羧酸型的分散劑（或稱減水劑）。 （3）分散劑負離子吸附在水泥粒子表面，使其帶負電荷，水泥粒子之間同性相斥，從而發揮分散性。 五、技術性能 1．摻入本劑，可使新拌混凝土在較長時間(90分鐘)內，坍落度基本不損失，解決了建筑業一項重大技術難題，與國外同類產品性能相比，各項性能達到了國外同類產品的先進水平，優于日本的同類產品レオゼルド， SP-9HS。 2．摻入本劑，可大幅度降低新拌混凝土用水量，減水率約為 12～28％； 3．本劑可降低混凝土泌水率，泌水率比約為30～70％； 4．本劑能延緩水泥的凝結時間，緩凝時間約為2～6小時； 5．本劑雖緩凝，但仍具有早強和增強作用(緩凝早強，非常適合各種商品砼攪拌站泵送砼工程使用) ，混凝土1～7天強度可提高50～100％，28天和90天強度可提高20～40％； 6．本劑可改善硬化混凝土的抗滲性能； 7．本劑對砼的收縮性能基本無影響； 8．本劑對砼中的鋼筋無銹蝕危害，可應用于各種加筋砼。 9．工業性試驗生產表明：本研究工藝參數可靠，可以生產出和試驗室小樣同等質量的產品，因此可按確定的工藝條件及參數組織批量生產，進一步推廣使用。 六、試驗數據
備注：1. 采用基準水泥，砼配合比 l:2.40:3.31，水泥用量330kg/m3，試驗溫度20℃ ; 2. 動態采用 60 升自落式攪拌機，轉速5轉/分。 七、使用方法 本劑為深褐色液體，折固摻量為水泥重量的0.70～1.0％。使用時宜將本劑與拌和水攪拌均勻后，投入攪拌機中即可?；炷恋脑牧弦?、配合比、攪拌方式等與以往相同，無特殊要求。 八、項目投資情況 生產利潤率約為20%～50% 。 1.生產設備：60-100萬元 2.廠房、庫房及辦公用房：500-1000m2，要求車間廠方凈高6－8m （廠房1m2 造價按500元計算，合計25-50萬元） 3.流動資金：50萬元 4.其它：20-25萬元 合計155～225萬元 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
