低引气型聚羧酸减水剂的研究
低引气型聚羧酸减水剂的研究
范雷刘晓杰
摘要：针对预拌混凝土行业中普通存在的含气量高的问题，研制出一种低引气型聚醚
OX-DEF，对该聚醚合成的减水剂性能进行了研究。
通过水泥净浆流动度、混凝土坍落度损失、含气量和混凝土力学性能等测试结果表明，利用低引气型聚醚合成的减水剂能够极大的降低混凝土的含气量，提高混凝土强度；消泡效果与复配消泡剂的减水剂消泡效果一致；使用方便，且减水剂的稳定效果极佳。
关键词：聚羧酸，减水剂，低引气，聚醚
1.前言
近年来，随着我国混凝土的发展，混凝土的各方面性能不断提高，对混凝土减水剂的要求也越来越高[1,2]。
聚羧酸减水剂作为新一代高性能减水剂已经广泛应用于混凝土中，其性能得到了广泛的认可，但是聚羧酸减水剂在应用过程中带来的含气量问题，一直是困扰混凝土行业的难点[3]。
对新拌混凝土而言，均匀的小气泡和适当的含气量对于保持混凝土流动性是有利的因素；对硬化混凝土而言，适当的含气量和均匀的气孔是影响混凝土最终性能的重要因素。
然而，混凝土在拌合过程中因裹挟进空气而产生的气泡常常是大小不均匀的，含气量也远远高于允许值，这将导致硬化混凝土强度下降、防冻性能变差等不利影响。
目前行业上普遍采用外加消泡剂的办法[4]解决此问题。
消泡剂多属于低HLB值的亲油类物质，与水溶性的聚羧酸母液相容性很差，复配消泡剂后的聚羧酸母液不稳定，产生分层现象，消泡剂悬浮在聚羧酸减水剂的上层起不到消控泡作用，造成混凝土含气量指标过高或不稳定。
针对这一问题，本实验依据表面活性剂机理设计、改变聚醚组成及结构，研制出一种具有特定结构的新型聚羧酸减水剂用聚醚单体，通过调整聚羧酸减水剂中该聚醚单体的组成，从而调变减水剂的表面张力，使减水剂分子具有消控泡作用，进而解决了混凝土中含气量大的问题。
用该聚醚合成的减水剂无需额外添加消泡剂就能够极大的降低新拌混凝土的含气量，并一定程度上提高了硬化混凝土的强度。
2.实验部分
2.1原材料
（1）凝胶材料：基准水泥，粉煤灰，矿渣粉，天然河砂、阳新5~31.5mm连续级配碎石；（2）聚醚：奥克自制低引气型聚醚（OX-DEF）；
（3）聚羧酸减水剂：使用低引气型聚醚（OX-DEF）合成的40%聚羧酸母液OXPC。
2.2实验方法
（1）按照GB/T8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》测定水泥净浆流动度，W/C=0.29，减水剂掺量1.6‰（固体掺量）；
（2）按照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行抗压强度的测定，抗压强度试件尺寸100mm×100mm×100mm的非标准试件；
（3）表面张力测定：采用铂金板法测定表面张力值；
（4）含气量测定：按GB/T50080用气水混合式含气量测定仪，并按仪器说明进行操作，但混凝土拌合物应一次装满并稍高于容器，用振动台振实15秒~20秒；
（5）其它参数或详细说明请参照GB/8076-2008。
3.结果与讨论
3.1表面张力测定
低引气型聚醚（OX-DEF）与常规聚醚（APEG、TPEG和MPEF）的表面张力，以及用低引气型聚醚合成的低引气型减水剂与常规聚醚合成的减水剂表面张力测试结果如图1所示。
图1 聚醚与减水剂的表面张力比较
从图1可以看出，低引气型聚醚（OX-DEF）比常规聚醚（APEG、TPEG和MPEF）的表面张力小近30%，而相应的减水剂表面张力比常规减水剂表面张力减少近35%。
低引气型减水剂分子含有亲油性和亲水性聚醚侧链，具有两性性质，可调变表面张力，进而改变减水剂引气性能。
与普通型聚羧酸分子结构相似，所以该聚醚在聚羧酸母液中具有较好的分散力，长时间静置不分层。
3.2净浆及混凝土性能测试
为检测低引气型聚醚合成的减水剂使用性能，进行了净浆、混凝土及含气量的测试，选取了普通型聚羧酸减水剂，普通型减水剂复配两种不同类型的消泡剂的对照样1和对照样2为参比样，与用低引气型聚醚合成的聚羧酸减水剂做对比实验，结果如表1所示。
表1 净浆及混凝土评价实验结果
净浆流动度（mm）坍落度/扩展度（mm）减水剂含气量/%
初始保持1h 初始坍/扩1小时坍/扩普通型减水剂 5.6 300 258 235/535 175/440 对照样1 2.1 282 243 215/505 140/---- 对照样2 1.9 276 238 210/500 135/---- 低引气型减水剂 1.8 302 260 225/530 170/435 注：混凝土配合比：水泥3.6kg，粉煤灰2kg，干砂15.73kg，石子20.8kg，水2.4kg，减水剂掺量1.6‰。
从表1试验结果可以看出，普通型减水剂含气量较高，混凝土中含有气泡较多，而对照样及低引气型聚醚合成的减水剂含气量明显较低，气泡很少。
对照样1和对照样2虽然含气量明显下降，但净浆流动度、混凝土初始分散性能和坍落度保持性能也随之下降，而用低引气型聚醚合成的减水剂与普通型减水剂相比，混凝土分散性能和保持性能相当，但含气量有了明显下降。
说明，低引气型聚醚在不影响合成后的聚羧酸减水剂工作性能的前提下能有效降低混凝土的含气量。
3.3 水泥的适应性测试
为了研究新型聚醚合成的减水剂对不同水泥的适应性，分别选择了三种不同水泥进行净浆流动度试验，测试了该减水剂对不同水泥净浆的分散保持性能。
试验结果见图2所示。
有图2可知，从初始到1h三种水泥的净浆流动度均随着时间延长而减小。
虽然不同水泥的净浆流动度大小有差别，但其经时变化趋势却是一致的。
即该低含气聚醚合成的减水剂，水泥净浆流动度随着时间延长变化趋势相同，说明该聚醚合成的减水剂对不同水泥具有良好的适应性。
图2 三种水泥的净浆流动度变化
3.4 混凝土力学性能测试
为考察低引气型聚醚合成的减水剂对硬化混凝土强度的影响，测试了加入低引气型聚醚的混凝土硬化后的强度，实验结果如图3所示。
图3 混凝土力学性能测试结果
从图3试验结果看出，低引气型聚醚合成的聚羧酸减水剂能显著提升硬化混凝土的强度。
低引气型减水剂的7天抗压强度比普通型减水剂的抗压强度增长22%，28天抗压强度增长14.0%。
说明该聚醚合成的减水剂不但含气量低，而且能显著增强混凝土的抗压强度。
4. 结论
4.1、利用低含气型聚醚合成的减水剂能够极大的降低混凝土的含气量，提高混凝土强度；
4.2、利用低含气型聚醚合成的减水剂消泡效果与复配消泡剂的减水剂消泡效果一致；
4.3、低含气型聚醚使用方便，且不影响合成后的减水剂的稳定性。
参考文献
[1] Plank J,et al.Synthesis and performance of methacrylic ester based polycarboxylate superplasticizers possessing hydroxy terminated poly(ethylene glycol) side chains[J].Cement and Concrete
Research,2008,38(10):1210-1216.
[2] Lucia Ferrari,Josef Kaufmann,Frank Winnefeld,Johann Plank.Interaction of cement model systems with superplasticizers investigated by atomic force microscopy,zeta potential,and adsorption measurements[J].Journal of colloid and interface science,2010,(347):15-24.
[3]王子明.聚羧酸系减水剂面临的问题与系列化发展趋势[J].建筑装饰材料世界,2009.(5):48-53.
[4]贺奎,王万金,杨国武.消泡剂在聚羧酸盐减水剂复配中的应用研究[C],纪念中国混凝土外加剂协会成立20周年论文集.35-39.。
浅谈聚羧酸系高效减水剂的作用机理及合成工艺
浅谈聚羧酸系高效减水剂的作用机理及合成工艺近几十年来，我国的混凝土工程技术取得了很大进步，高性能混凝土、自密实混凝土的应用越来越广泛，因此，对高效减水剂的要求也越来越高。
聚羧酸系高效减水剂是近几年发展的新型高效减水剂，其主要成分为聚羧酸盐或脂的聚合物，其分散能力强，减水率高，对水泥的适应性好，将是今后高效减水剂研究和发展的重点。
研究开发新型的聚羧酸系减水剂受到国内外广泛关注，代表了高效减水剂的主要发展方向。
1、聚羧酸系高效减水剂的作用机理聚羧酸系减水剂由于其优异性能而引起业内广泛的关注。
为了有效开发这一类型的减水剂，对其减水机理的研究非常重要。
减水剂分散减水机理主要包括以下几个方面。
1.1水化膜润滑作用。
聚羧酸减水剂由于分子结构中存在具有亲水性的极性基，可使水泥颗粒表面形成一层具有一定机械强度的溶剂化水膜。
水化膜的形成可破坏水泥颗粒的絮凝结构，释放包裹于其中的拌合水，使水泥颗粒充分分散，并提高了水泥颗粒表面的润湿性，同时对水泥颗粒及骨料颗粒的相对运动具有润滑作用，所以在宏观上表现为新拌混凝土流动性增大，和易性好。
1.2静电斥力作用。
水泥颗粒的稳定性主要由静电斥力和范德华引力的平衡来决定。
减水剂加入到新拌混凝土中，其中的负离子就会在水泥粒子的正电荷的作用下定向吸附在水泥颗粒表面，形成扩散双电层的离子分布，使得水泥颗粒表面带上电性相同的电荷，产生静电斥力，使水泥颗粒絮凝结构解体，颗粒相互分散，释放出包裹于絮团中的自由水，从而有效地增大拌合物的流动性。
1.3空间位阻作用。
一般认为所有的离子聚合物都会引起静电斥力和空间位阻斥力两种作用力，聚羧酸类减水剂吸附在水泥颗粒表面，虽然使水泥颗粒的负电位降低较小，静电斥力较小，但是由于其主链与水泥颗粒表面相连，支链则延伸进入液相形成较厚的聚合物分子吸附层，从而具有较大的空间位阻斥力，所以在掺量较小的情况下便对水泥颗粒具有显著的分散作用。
1.4引气隔离“滚珠”作用。
聚羧酸减水剂应用中产生的问题
聚羧酸系高性能减水剂应用中的几个问题随着高性能混凝土技术的发展，特别是今后混凝土不但性能要高，而且必须向着绿色的，与环境和谐相处的可持续发展方向发展。
聚羧酸系减水剂做为第三代减水剂，由于它在高性能混凝土中发挥了不可替代的优势，本身与环境友好的特点，在国内外已得到了普遍的认可。
聚羧酸系减水剂从1986年日本触媒公司首次将产品打入市场至今也不过短短的20年时间。
国内近几年来（进入21世纪以后），也给予极大的关注，最近这些年发展势头更加汹涌。
仅仅四五年时间，进入商品领域的生产厂家由几家发展到了几十家。
不少科研单位，高等院校都拥有了自主的知识产权，产品进入了各种工程用混凝土领域。
国内发达地区近年建设的一些标志性工程几乎都使用了聚羧酸系高减水剂，如上海磁悬浮列车轨道梁工程，北京奥运主场馆工程、三峡工程、首都国际机场扩建工程、杭州湾跨海大桥工程，大小洋山深水港工程，北京——天津城际轨道交通工程等，都取得了满意的效果，同时也积累了许多的应用技术方面的经验，也发现了不少应用技术中的新问题。
铁道部为即将开工的京沪高速铁路制定的高性能混凝土技术条件，空军的军用机场自密实水泥混凝土道面施工技术规范，在这些混凝土中也都考虑主要使用聚羧酸系高减水剂，为此，从06年就开展了相关的试验研究工作。
我们有机会接触到了一些聚羧酸系高性能减水剂应用技术工作，在叹服聚羧酸系高性能减水剂优越性能的同时，也发现了一些应用当中出现的各种问题，这些现象的出现对长期习惯于应用以萘系为主的高效减水剂的人会感到非常不合常理、或者叫做在我们的预料之外，这与我们对聚羧酸系高减水剂原来过高的期望值产生了差距。
人们原本期望新的外加剂不但性能优越而且能解决混凝土其它组分的在的一些问题，因为聚羧酸系高减水剂的“适应性”很好。
过去已经习惯了一种好的外加剂应当能解决一切混凝土性能方面的问题，当混凝土出现了性能方面的问题，人们首先向外加剂供应方提出要求，而外加剂厂商也习惯了立即用各种复配手段来满足要求，很少或不能去考虑其它方面的原因，只能在复配原料及相对参量上去做文章，往往是事倍而功半。
聚羧酸系高效减水剂的研究进展
水剂 。北 美和 欧洲 各 国这些 年 的研 究重 点也 逐 步 向 聚羧 酸系 减水 剂转 移， 要侧 重于 商 品开发 和推 广。 主
国 外 比 较 著 名 的 产 品 有 ： 瑞 士 ＳＩ Ａ 公 司 的 Ｋ Ｂ Ｓ Ｃ Ｅ Ｅ １０ Ｎ，美 国 ＭＡＳ Ｅ公 司 的Ｓ 一Ｎ、 Ｉ Ｏ ＯＡ Ｔ ／２ ０ Ｔ Ｐ８ ＧＲ Ｂ公司 的￥ ０ Ｄ Ｗ ， 大利ＭＡ 公 司 的Ｘ４ ４ ＡＣ ２、 ／ 意 ＤＩ ０
减水剂 是混凝 土工 程 中应 用最 广泛 的外加剂 品 种，其 用量 占到外 加剂 总 用量 的 ８ ％ 以上 。混凝 土 ０ 减水 剂 的主要 功能就 是在 保持 混凝 土拌 合物 坍落 度 的前 提下 ，减少拌 合过 程 中 的用水 量 、改 善 混凝 土
拌 合物 的流变性 能 及提 高水 泥混 凝 土 的强度 。按 减 水 率 的大小 ， 减水 剂可 分 为普通 型 减水 剂（ 减水 率 ≥
优点 ：① 其对 水 泥分 子具 有超 分散 性 能， 水率 大 减
酸 系减 水剂 则被 认 为是 第三 代减 水剂 。 目前 ， 我 国使 用较 为普 遍 的高效 减 水剂 包括 在
萘（ 苯、 磺 酸 甲醛缩 合 物 、 或 蒽） 多环 芳烃 磺酸 盐 甲醛 缩 合物 、三聚 氰胺磺 酸 盐 甲醛缩 合物 、改性 木 质素 磺 酸钙（ ） 钠 等类 型 的化 合物 ， 它们 在 使 用过程 中存
５ 和 高效 型减 水剂（ 水率 ≥１ ％） 减水 剂还 可与 ％） 减 ０ 。 其 它外 加剂 复合 ， 成 早 强减水 剂、 形 缓凝 减 水剂 、 引 气 减水 剂等 多功 能外 加剂 。 木 质素磺 酸 盐、松 香酸钠 、硬 脂酸 皂 等类减 水 剂使 用较 早 ，为第 一代减 水剂 。１ ３ 年美 国人 Ｅｗ ． ９５ ．
聚羧酸系高效减水剂的研究现状与展望
目前 ， 聚 羧酸 系减 水剂 的研 究 主要 集 中在新 对 拌 混 凝 土有 关性 能 和 硬化 混 凝 土 的力 学 性 能及 高 强 高 性 能混 凝 土 在工 程 中 的应 用 技术 。 聚羧 酸 系
减 水 剂 可 使 混凝 土 的水 灰 比下 降 到 Ｏ２ ． ５以下 ， 而 水 泥用量 仍 可保持 在 ５ ０ ｇｍ ， ０ ｋ／ 。同时它 的 坍落 度可 保持 ２ ０ ０ ｍｍ 以上 ， 以满足施 工要 求 。近年来 ，１ 可 ３
聚羧酸 系 高性 能减 水 剂除 具 有高 性能 减 水（ 最
在 国外 ． 聚羧 酸系减 水剂 的研 究 已有相 当长 的
历 史 ，Ｏ世 纪 ８ ２ Ｏ年 代起 ，国内外 就开 始 积极 研 发 非 萘 系减 水剂 ， 以丰 富石 油 化工 产 品为 原 料，以极 高 的减 水率 、 小 的坍落 度损 失使 萘 系减水 剂黯然 极 失 色 ， 从 而 便 开创 出聚 羧酸 系 混凝 土 减水 剂 技术
本 和 欧美 一些 国家 的研究 者 正 在研 究 开 发 聚 羧酸 系减 水剂 ， 究方 向主要偏 重 于开发 聚羧 酸 系减水 研 剂及 其 相 关 的新 拌 混 凝 土工 作 性 能和 硬 化 混凝 土
高 减水 率可 达 ３ ％ １改 善 混凝 土孔 结 构和 密 实程 ５ 、 度 等作 用外 ， 能控 制混 凝 土 的塌 落 度损 失 ， 好 还 更
因此 可 以预 见 ． 着混 凝 土技 术 的发 展 ． 随 聚羧 酸 系
Ｏ
引 言
一
１ 研 究 现 状
般 认为 ， 水 剂 的发 展可 以大致 分 为 三个 阶 减
１１ 国外 聚 羧 酸 系 减 水 剂 的 研 究 现 状 ．
聚羧酸减水剂引气问题及解决措施概述
聚羧酸减水剂引气问题及解决措施概述发表时间：2020-04-09T02:55:47.886Z 来源：《防护工程》2020年1期作者：王金栋1 孙文2 武海龙3 [导读] 本文探讨了聚羧酸减水剂引气的原因及对混凝土性能的影响，并从在混凝土中使用消泡剂和低引气聚羧酸减水剂两方面介绍了其解决措施的最新发展概况。
1.西卡（中国）有限公司江苏苏州 215121；2.津门建筑科技（天津）有限公司天津市 300452；3.凯诺斯（中国）铝酸盐技术有限公司天津市 300457摘要：现如今，随着我国经济快速发展，我国是科学技术快速发展的新时期，聚羧酸减水剂因为其高减水率、分子结构可调、色环保等优点，越来越广泛地应用到混凝土工程。
但是聚羧酸减水剂因其聚醚结构，会有一定的引气作用，使混凝土的含气量过高，进而影响混凝土的强度、工作性和耐久性。
本文探讨了聚羧酸减水剂引气的原因及对混凝土性能的影响，并从在混凝土中使用消泡剂和低引气聚羧酸减水剂两方面介绍了其解决措施的最新发展概况。
关键词：聚羧酸减水剂；引气；措施引言聚羧酸高效减水剂为第三代高效减水剂，与萘系高效减水剂相比，具有减水率高、与水泥和掺合料适应性相对较好、坍落度保持较好、对混凝土干缩性影响较小等优点。
高速铁路建设要求使用高性能耐久性混凝土，使聚羧酸高效减水剂得到了大规模的使用，相应技术也得快速发展。
虽然聚羧酸高效减水剂有诸多优点，但在实际使用过程中，还存在一些问题需要引起注意：（1）聚羧酸高效减水剂也存在适应性问题，对原材料质量指标变化较为敏感。
在使用中，不仅要重视与水泥的适应性问题，还应重视与粉煤灰、砂的适应性问题；（2）聚羧酸高效减水剂自身具有一定的引气作用，可能会引入较多尺寸较大的不良气泡，影响混凝土拌和物工作性能、外观质量、强度和耐久性；（3）同一配方的聚羧酸高效减水剂对不同强度等级混凝土具有不同的引气作用，混凝土含气量、工作性能差别大。
作者在工作过程中发现以上现象并对改进方法作了一定探索。
浅析聚羧酸系减水剂的性能和应用
（） ２ 聚羧酸 系减水剂的减水效果也受 砂率的影响 。混凝土 中集 料的 颗粒级 配以及砂率 ， 对聚羧酸 系减水剂 的槊化效果影响也非常大 。试验 证明 ， 其他条件都 不变 ， 仅把砂率 在 ４ ％ ０ ０ ５ ％之间变化 时 ， 同种聚羧 酸 系减水剂 的减水率最大可相差 ４ ％。 、 （ 减水效果对减水剂的掺量依赖性 很大 。图 ｌ ３） 是胶凝材 料由水 泥、 粉煤灰 和矿渣粉 组成 ．胶凝 材料总量为 ４ ７ｋ ， ７ ｇｍ 的混凝土进行试验 的 结果 （ 胶凝材料组 成 ：０ ３ ％水 泥＋ Ｏ ２ ％粉 煤灰＋ Ｏ ５ ％矿 渣粉 ， 胶凝 材料用量
混凝 土 干缩 增 大 的 问题 。 表 １ 水 泥 用 ■ 逐 渐 增 大 与 聚 羧 酸 系 减 水 剂 的 减 水 率 水 泥 用 量Ｉｋ／ ） （ｇ ｍ３ 减水率， ％ ３０ ３ ｌ ８ ３０ ５ ２ ２ ３０ ８ ２ ８ ４０ ２ ３ ５
技术措施 ， 基本上都是 建立在对木 质素磺酸盐 系、 萘系 高效 减水剂等传 统减水 剂改性措施 的基础 上的。试验证 明， 过去 的改性 技术措施并不一 定适合 于聚羧酸系减水剂 ，如对萘 系减水剂进行改性 的缓凝成分 中． 柠
其减水率比其 他品种减水剂 大得多 。但必须注意 的是 ， 他减水剂相 与其 比， 聚羧酸 系减水剂 的减水效果与 试验条件 的关 系很大 ， 同时应用 中也
要注意很多问题。
２ 试 验 方法
在试验 室条件下进行 了 ４种不 同试验条件 的研究 ， 一种是 同一外 第
聚羧酸系减水剂在常温条件下的合成研究
翘
２ ０ １ ３ ． 年
聚 羧 酸 系 ． 威 水 剂 在 常 温 条 件 下 的 合 成 研 究
肖尾 俭
（ 厦 门路桥翔 通建材科技有限公 司， 福建 厦 门 ３ ６ １ ０ １ １ ） 摘 要 在常温（ ２ ５ —３ ０ ￣ （ ３ ） 条件 下， 采用改性 甲基烯 丙基聚￣（ Ｔ Ｐ Ｅ Ｇ） 单体 ， 通过合适的 引发剂与链转移 剂， 与不饱
用量的增加 而明显降低 ， 该砂 浆的 ２ ８ ｄ 龄期 折与压 比明显随 着废胎橡胶 颗粒 用量的增加 而增加 ， 该砂浆 具有一定的韧
（ ２ ）产品性能测试 。 按 Ｇ Ｂ ／ Ｔ ８ ０ ７ ７ （ 混凝土外加剂匀质性 试验方法》 中规定 的方法分别测定水泥净浆流动度和水 泥砂 浆减水 率 ； 按 Ｇ Ｂ ８ ０ ７ ６ －２ ０ ０ ８ ｛ 混凝 土外加剂》 中规定的试验 方法分别测定混凝土坍落度和混凝 土抗压强度。
２ ． ２ 聚 羧 酸 系 减 水剂 对 水 泥 砂 浆 的 影 响 （ 见表 ２ ）
１ 实 验部 分
１ ． １ 原材 料
由表 ２可 以看 出 ， Ｐ Ｃ — Ｄ在砂 浆中的减水率 比 Ｐ Ｃ Ｇ要略 高。
表 ２ 水 泥 砂 浆 实 验
改性 甲基烯丙基 聚醚（ Ｔ Ｐ Ｅ Ｇ） ， 工业级 ； 丙烯酸 ， 工业级 ； 马来酸酐 ， 引发剂 ， 工业级 ； 链 转移剂 ， 工业级 ； 维 Ｃ， 食 品级 ；
２ ． ３ 聚 羧 酸 系减 水 剂 对 混凝 土 的影 响 （ ， 见表 ３ ）
表３ 是不 同减水剂对混凝 土实验结果 。由表 ３可以看
合溶液 ， ２ ～ ３ ｈ 滴 加完 。反 应结 束 ， 边搅拌边加入定量 的 ３ ０ ％
聚羧酸减水剂对矿渣水泥性能影响的研究_雷西萍
趋势; 养护 7 d 的抗折抗压强度仍呈减小趋势, 但是差别逐渐减小; 养护 28 d 的抗折与抗压强度差别很小 , 大 致呈增加趋势。空白试样养护 3 d 的抗折与抗压强度明显大于加入减水剂的试样; 养护 7 d 二者差别逐渐缩 小 ; 养护 28 d已基本相当。综合分析, 5号试样即矿渣掺量为 70w % t 时强度表现出了一定的优越性。
摘要 : 将自制聚羧酸减水剂按照一定掺量掺入到不同配 比的矿 渣水泥 中 , 比 较了聚 羧酸减 水剂对不 同矿渣 掺量水 泥的初始流动度、 流动度经时损失、 减水率、 抗压与抗折强度以及凝 结时间的 影响 , 利用 SEM 技术对矿 渣水泥水化 产物的形貌进行表征。 关键词 : 聚羧酸减水剂 ; 矿渣 ; 水泥 ; 性能 中图分类号 : TQ172 文献标识码 : A 文章编号 : 1001 1625( 2010) 06 1468 04
第 6期
雷西萍 : 聚羧酸减水剂对矿渣水泥性 能影响的研究
1469
酸减水剂在矿渣水泥中的实际应用提供一定的实验基础。
2 实
验
[ 9]
2 . 1 原料及仪器 本文所用原料与仪器均与已有工作报道的相同 1 所示。
表 1 矿渣水泥的配比设计 T ab . 1
Cod e 1 2 3 4 5 S lag /w t % 30 40 50 60 70
Abstract : T he po ly carboxy lic w ater reducer w ith a f ix ed content w as in troduced in to the slag cem en. t A ccord in g to the re lated standard , the effects o f po lycarboxy lic w ater reducer on the initial fluidity , flu id ity lo ss , w ater reduc ing ratio , tensile and com pressive strength as w e ll as setting t i m e o f slurry and m ortar m ade o f cem en t and different w e ig ht of slag w ere analyzed and discussed. SEM techn ique w as app lie d to characterize the m orpho log ies of slag cem en t after hydration for a per io d of ti me . K ey w ord s : po lycarboxy lic w ater reducer ; slag ; ce m en; t perform ance
新型聚羧酸系高效减水剂PCS的实验研究
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ
Ｐ ｌｃｒ ｏ ｙｉ ｅ ｉｓｏ ｕ ｅｐａ ｔｃｚ ｒＰＣＳ ｉ ｅ ｅｏ ｅ ｃｏ ｄｎ Ｏ ｔ ｅｐ ｉｃｐｅｏ ｍｏｅ ｕａ ｏｙ ａ ｂ ｘ ｌ ｓｒｅ ｆｓ ｐ ｒ ｌｓｉｉｅ ｃ ｓ ｄ ｖ ｌｐ ｄ ａ ｃ ｒ ｉｇ ｔ ｈ ｒｎ ｉｌ ｆ“ ｌｃ ｌｒ
ｓｒ ｃｕｅ ｄ ｓｇ ” ａ ｄ ｉｄ ｃｎ ｉｈ ｍｏ ｏ ｅ ｔ Ｏ ａｒｅ ｔａｎｎ ｕ ｃｉｎ Ｐ ｖ ｒｏ ｓ ｔ ｅ ｃ ｎ ｒｔ Ｓ ｌＷ ｔｕ ｔｒ ｅ ｉｎ ｎ ｎ ｕ ｉｇ ｈ ｇ ｎ ｍ ｒ ｗｉ ｌＷ ｉ－ｎ ｒｉｉｇ ｆ ｎ ｔｏ ． ＣＳ ｏ ｅｃ ｍｅ ｈ ｏ ｃ ｅｅ’ Ｏ ｈ
必然趋势＿ 。由于第 三代高效减水剂——聚羧 酸系减水剂 与其 】 ］ 它高效减水剂相 比具有 以下 优点－ ４ ① 掺量 低 ， ２￣ ￣ ： 分散性 能好 ； ②保坍性好，０ ｉ ９ｍｎ内坍落度基本无损失； ③延缓凝结时间较 少； ④在分子结构上 自由度 大 ， 高性能化 的潜力 大 ； ⑤不用 甲醛 ， 对环境污染小 ； ⑥与水泥和其 它混凝 土外加 剂相容性好 ； ⑦使 用 聚羧酸 系减 水剂 ， 用更 多的矿渣或粉煤 灰取 代水泥 ， 可 成本低 ， 因此聚羧酸系减水剂成为世界性 的研究热点 。
维普资讯
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１ ６・ ４
材料导报
２Ｏ Ｏ６年 ３ 月第 ２ 卷第 ３ ０ 期
新 型聚 羧 酸 系 高效减 水 剂 Ｐ Ｓ的 实 验研 究 Ｃ
郑 刚ｈ ， 王汝敏 王 宏军ｈ ， ， 熊艳 丽 王云芳 ，
（ 西北工业 大学 应用化学系 ， １ 西安 ７０ ７ ； 陕西金石混凝 土有 限公司 ， １０２ ２ 西安 ７０ ５） １０４ 摘要 以“ 分子 结构设计” 为指导 ， 通过 引入低 引 气功 能的大分子 单体 ， 制 了聚羧酸 系高效减水 剂 ＰＳ 克服 研 Ｃ，
HPWR聚羧酸系高性能减水剂的现状与发展方向探讨
聚羧酸系减水剂（HPWR）的发展现状与发展方向探讨聚羧酸减水剂是一种重要的混凝土外加剂，是新型建筑材料支柱产业的重要产品之一。
自上世纪80年代起，国外就开始着手研发聚羧酸系减水剂。
它以石油化工产品为原料，以极高的减水率，极好的坍落度保持性和优异的增强效应，逐渐受到混凝土工程界的亲睐。
聚羧酸减水剂研究的最终目标是通过不饱和单体在引发剂作用下共聚，将带活性基团的侧链接枝到聚合物的主链上，使其同时具有高效减水、控制坍落度损失和抗收缩、不影响水泥的凝结硬化等作用。
本文将概述国内外聚羧酸减水剂的研究和发展状况，探讨聚羧酸减水剂结构与性能之间的关系及其作用机理的研究成果，并分析聚羧酸减水剂研究中存在和亟待解决的一些问题，希望对我国从事聚羧酸系减水剂研究、应用的同行有所启发。
1聚羧酸系减水剂的发展1.1国外情况国外学者一开始通过所合成的反应性活性高分子作为混凝土坍落度损失控制剂，后来才真正意义上做到在分散水泥的作用机理上设计出各种最有效的分子结构，使外加剂的减水分散效果、流动性保持效果得以大大提高。
1986年日本专家首先研制成功聚羧酸系减水剂，9 0年代中期正式工业化生产，并开始在建筑施工中应用。
该类减水剂大体分为烯烃/顺丁烯二酸酐聚合物和丙烯酸/甲基丙烯酸脂聚合物等。
据报道，1995年后聚羧酸系减水剂在日本的使用量就已超过了萘系减水剂，且其品种、型号及品牌名目繁多。
尤其是近年来大量高强度、高流动性混凝土的应用带动了聚羧酸系减水剂的技术发展和应用水平。
目前日本生产聚羧酸系减水剂的厂家主要有花王、竹木油脂、NMB株式会社和藤泽药品等，每年利用此类减水剂生产的各类混凝土为1000万m3左右，并有逐年递增的发展趋势。
与此同时，其它国家对聚羧酸系减水剂的研究与应用也逐渐加强.虽然日本是研发应用聚羧酸系减水剂最早也是最为成功的国家，但目前北美和欧洲也十分重视对聚羧酸系减水剂的研究。
从最近的文献可知，聚羧酸系减水剂的研究已由第一代甲基丙烯酸/烯酸甲酯共聚物，到第二代丙烯基醚共聚物，又发展到第三代酰胺/酰亚胺型，而且专家们正在着手研发第四代聚酰胺-聚乙烯乙二醇支链的新型高效减水剂。