中文名: 聚羧酸系減水劑

外文名: Polycarboxylate Superplasticizer

適用范圍: 混凝土攪拌

特 點(diǎn):

綠色環(huán)保，不易燃，不易爆

應(yīng)用于:

公路、橋梁、大壩、隧道、高層建筑等工程

類 別:

高性能減水劑

產(chǎn)品簡(jiǎn)介

根據(jù)其主鏈結(jié)構(gòu)的不同可以將聚羧酸系高效減水劑產(chǎn)品分為兩大類：一類以丙烯酸或甲基丙烯酸為主鏈,接枝不同側(cè)鏈長(zhǎng)度的聚醚。另一類是以馬來酸酐為主鏈接枝不同側(cè)鏈長(zhǎng)度的聚醚。以此為基礎(chǔ)，衍生了一系列不同特性的高性能減水劑產(chǎn)品。

在聚羧酸外加劑出現(xiàn)之前，有木質(zhì)素磺酸鹽類外加劑，萘系磺酸鹽甲醛縮合物，三聚氰胺甲醛縮聚物，丙酮磺酸鹽甲醛縮合物，氨基磺酸鹽甲醛縮合物等。20世紀(jì)80年代初日本率先成功研制了聚羧酸系減水劑。新一代聚羧酸系高效減水劑克服了傳統(tǒng)減水劑一些弊端，具有摻量低、保坍性能好、混凝土收縮率低、分子結(jié)構(gòu)上可調(diào)性強(qiáng)、高性能化的潛力大、生產(chǎn)過程中不使用甲醛等突出優(yōu)點(diǎn)。

合成方法

對(duì)于聚羧酸減水劑的合成，分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的，其中包括分子中主鏈基團(tuán)、側(cè)鏈密度以及側(cè)鏈長(zhǎng)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單體直接共聚法。

1、原位聚合接枝法

以聚醚作為不飽和單體聚合反應(yīng)的介質(zhì)，使主鏈聚合以及側(cè)鏈的引入同時(shí)進(jìn)行，工藝簡(jiǎn)單，而且所合成的減水劑分子質(zhì)量能得到一定的控制，但這種方法涉及的酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng)，在水溶液中進(jìn)行導(dǎo)致接枝率比較低，已經(jīng)逐漸被淘汰E14]。

2、先聚合后功能化法

這種方法主要是先合成減水劑主鏈，再以其他方法將側(cè)鏈引入進(jìn)行功能化，此方法操作難度較大，減水劑分子結(jié)構(gòu)不靈活且單體問相容性不好，使得這種方法的使用得到了較大的限制E15]。

3、單體直接共聚法

這種方法是先制備出活性大單體，然后在水溶液中將小單體和大單體在引發(fā)劑的引發(fā)下進(jìn)行共聚反應(yīng)。隨著大單體的合成工藝日益成熟且種類越來越多，這種合成方法已經(jīng)是現(xiàn)階段聚羚酸減水劑合成的最常用方法。

優(yōu)劣特點(diǎn)

在很多混凝土工程中，萘系等傳統(tǒng)高效混凝土由于技術(shù)性能的局限性，越來越不能滿足工程需要。在國(guó)內(nèi)外備受關(guān)注的新一代減水劑，聚羧酸系高性能減水劑，由于真正做到了依據(jù)分散水泥作用機(jī)理設(shè)計(jì)有效的分子結(jié)構(gòu)，具有超分散型，能防止混凝土坍落度損失而不引起明顯緩凝，低摻量下發(fā)揮較高的塑化效果，流動(dòng)性保持性好、水泥適應(yīng)廣分子構(gòu)造上自由度大、合成技術(shù)多、高性能化的余地很大，對(duì)混凝土增強(qiáng)效果顯著，能降低混凝土收縮，有害物質(zhì)含量極低等技術(shù)性能特點(diǎn)，賦予了混凝土出色的施工和易性、良好的強(qiáng)度發(fā)展、優(yōu)良的耐久性、聚羧酸系高性能減水劑具有良好的綜合技術(shù)性能優(yōu)勢(shì)及環(huán)保特點(diǎn)，符合現(xiàn)代化混凝土工程的需要。因此，聚羧酸系高性能減水劑正逐漸成為配制高性能混凝土的首選外加劑。據(jù)報(bào)道，日本聚羧酸外加劑使用量已占所有高性能外加劑產(chǎn)品總量的80%以上，北美和歐洲也占了50%以上。在我國(guó)，聚羧酸系減水劑已成功應(yīng)用僅在三峽大壩、蘇通大橋、田灣核電站、京滬高鐵等國(guó)家大型水利、橋梁、核電、鐵路工程，并取得了顯著的成果。

同時(shí)聚羧酸減水劑也存在一些問題：1.高溫環(huán)境下保坍性不足；2.溫度敏感性強(qiáng)，同種聚羧酸減水劑在不同季節(jié)施工，混凝土保坍性相差甚遠(yuǎn)；3.功能性產(chǎn)品較少，很難滿足超高、超長(zhǎng)距離混凝土泵送、負(fù)溫施工、超早強(qiáng)混凝土的制備以及混凝土高耐久等要求；4.粘度高，在高摻合材、低水膠比混凝土配制中，混凝土粘度高，不利于施工；5.對(duì)砂石集料的含泥量敏感性強(qiáng)。 6.對(duì)機(jī)制砂適應(yīng)也差，摻量敏感影響施工。

應(yīng)用范圍

適用于高速鐵路、客運(yùn)專線、工業(yè)與民用建筑、道路、橋梁、港口碼頭、機(jī)場(chǎng)等工程建設(shè)的預(yù)制和現(xiàn)澆混凝土、鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土。

特別適用于配制混凝土施工時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)混凝土坍落度保持要求高的工程，如核電工程。