高效減水劑的應用現狀與行業發展進展

摘 要:隨著混凝土技術的發展，混凝土外加劑已成為混凝土中不可缺少的第五組分，混凝土外加劑的新品種開發促使了混凝土技術進步。

關鍵詞:高效減水劑;現狀;發展

中圖分類號:TU5

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)12-0316-01

近年來，混凝土外加劑的研究與生產已趨向朝著高性能、無污染方向發展。混凝土減水劑是混凝土外加劑中應用面最廣、使用量最大的一種。具有梳形分子結構的聚羧酸系高效減水劑因其減水率高、保坍性能好、摻量低、無污染、緩凝時間少、成本低等優異性能，適宜配制高強超高強混凝土、高流動性及自密實混凝土，成為國內外混凝土外加劑研究開發的熱點。

1 高效減水劑的性能綜述

高效減水劑的主要成分幾乎都是聚合物電解質類，它們對水泥和混凝土具有高的分散作用，能較好地保持混凝土的坍落度。高效減水劑對水泥顆粒的分散性強烈、減水率高、早強增強效果好。摻這類外加劑可以使混凝土拌合物的流動性大大提高，或者在保持相同流動性的情況下大幅度減少混凝土拌合物的用水量，同時可使混凝土具有高耐久性，因而可以制得高流動性混凝土，泵送混凝土、高強度性能混凝土或高密實性混凝土等等。這對于大積混凝土工程、海上建筑設施、輕質高強混凝土構件和制品等具有十分重大的意義。也可以較大量地摻用工業廢渣如粉煤灰、礦渣等細摻合料，以提高混凝土耐久性及改善由于工業發展所帶來的部分環保部問題。可以說高效減水劑的應用，已成為混凝土技術發展的一個重要時里程里程碑。

高效減水劑又稱超塑化劑，能大幅度減少用水量和提高新拌混凝土的和易性。要(GB8076-87“混凝土外加劑”)減水率≥10%，齡期1Dr混凝土強度提高30%以上，3d強度提高25%以上，7d強度提高20%以上，28d強度提高15%以上。

2 新型高效減水劑的種類與特性

新型高效減水劑的種類與特性當前，國際國內配制高強度、高性能混凝土，都采用高效減水劑，這種高效減水劑可以分成4大類:A、萘系(Naphthalin);B、多羧酸系(Polycarboxylic acid);C、三聚氰胺系(Melamine);D、磺酸系(Aminosulfonicacid)。

2.1 萘磺酸甲醛縮合物減水劑

國內高效減水劑的應用越來越普遍，而最常用的品種仍然是萘系減水劑。這類減水劑具有成本低、減水率高的優點，但是坍落度損失問題比較嚴重，直接影響到減水劑的使用效果。如何有效地控制坍落度損失，是進一步推廣應用高效減水劑和開發混凝土新技術必須解決的一大問題。

坍落度損失的原因，首先在于水泥是一種具有水化活性的物質，減水劑的加入有可能加速水泥的初期水化進程;其次，水泥顆粒對減水劑的強烈吸附，會使液相中減水劑的有效濃度很快降低，電位不斷下降。在減水劑中復合緩凝組分，是目前降低坍落度損失最常用的方法。但復合緩凝組分會帶來了新的問題，就是影響混凝土早期強度的發展。一般說來，1d、3d強度均低于不摻緩凝組分的混凝土，7d以后強度才能逐漸趕上。相比之下，采用具有緩釋性能的減水劑，一次摻加，緩慢釋放，使體系中減水劑的濃度得到保持或持續的增長，也可以達到降低坍落度損失的目的，不僅工藝簡單，而且對混凝土的早期強度也不會產生不利影響。

2.2 氨基磺酸系高效減水劑

(1)高效減水劑(LS-AS)具有摻量低而減水率高的優良性能，隨著摻量的增加，減水率大幅度提高，但存在一個飽和點，達該點后坍落度和流動性保持性好。超過該(飽和)點后，減水率的提高迅速趨緩，同時有較明顯的緩凝性;

(2)氨基磺酸系高效減水劑對水泥的相容性好，與其他類型的高效減水劑也有較好的相容性，但與木質素磺酸鹽的相容性差，泌水性也不能得到明顯的改善;

(3)氨基磺酸系高效減水劑(LS-AS)的生產易于控制，基本無三廢產生。LAS-HP的性能優越:摻量低、減水率高、保塑性能優越，尤其對低堿水泥亦有較好的相容性。這兩系列產品均已通過技術鑒定，并已大量生產和應用，取得了良好的社會、經濟效益。

2.3 聚羧酸類減水劑

聚羧酸抗裂防水劑(KH-K)主要成分是聚羧酸減水劑及輔助的多元醇、憎防水組分、減縮組分及醇改性組分，能降低混凝土在靜水壓力下的透水性，改善混凝土的抗滲性，提高耐久性。

聚羧酸類減水劑以其優越的性能和無污染生產，近年來在國外發展很快，尤其在日本，聚羧酸與萘系的使用比例已經超過7:3。聚羧酸類減水劑從分子結構、作用原理和在混凝土中的表現行為與傳統減水劑有很大區別，因此，正確認識和合理使用是推廣聚羧酸減水劑應用的重要環節。作者積累了三年來生產和應用LEX-9系列聚羧酸減水劑的經驗，希望通過交流對這類新型減水劑在我國的發展有益。

3 行業發展情況

市場需求量依然很大。隨著國家對基礎設施和住宅建設投資力度的加大，對混凝土的需求和性能要求逐年上升。同樣對具有高減水率和高緩凝保坍性能的高性能減水劑的需求也不斷增大，因此，從分子設計的角度研究單環芳烴型高性能減水劑和聚羧酸系高效減水劑。從高性能減水劑的合成結構與性能的關系。作用機理等方面進行深入系統的研究開發出具有更高減水能力及更高緩凝保坍性能的減水劑，以滿足配制高性能混凝土的需要，無疑對我國的經濟和社會發展有重要的意義。

參考資料

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