聚羧酸系高效减水剂
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。
聚羧酸系高效减水剂的研究和应用
在国外，聚羧酸类减水剂的研究已有相当长的历史，其应用技术已经成熟。日本是研究和使用聚羧酸类减水剂最多也是最成功的国家，1995年以后聚羧酸系减水剂在日本的使用量就超过了传统的萘系减水剂，1998年底聚羧酸系减水剂产品已占所有高性能AE减水剂产品总数的60%以上，其主要生产厂商有花王、竹本油脂、日本制纸、藤泽药品等[1]。对聚羧酸系减水剂的研究主要集中在新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。目前聚羧酸系减水剂可使混凝土的水灰比下降到0.25以下，而水泥用量仍可保持在500kg/m3，同时它的坍落度可保持200mm以上，完全满足施工要求。近年来，北美和欧洲的一些研究者的论文中也有许多关于研究开发具有优越性能的聚羧酸系减水剂的报道，主要是商业开发和推广，如Grance公司的Adva系列、MBT公司的pheomixTOOFC牌号、Sika公司的Viscocrete3010等[2]。
4.2支链PEO对产物性能的影响
Uchikawa[18]和Yoshioka等[19]发现聚羧酸系减水剂的PEO侧链对水泥颗粒分散性和分散保持性有重要的影响，侧链聚合度越小，水泥浆体的流动性损失越快，由于空间位阻效应，所合成的带有聚氧乙烯侧链的高效减水剂随着侧链的增长，减水剂的空间立体作用增加，因此对水泥颗粒的分散效果更好，流动保持性也增加，但是PEO侧链过大时，支链间可能发生缠结，在水泥颗粒间形成桥接，反而影响流动性保持性[20]。Kinoshita[21]研究了甲基丙烯酸乙二醇接枝共聚物类聚羧酸系高效减水剂，认为具有不同长度的聚乙二醇能同时达到较高的流动性和流动度保持性能。该甲基丙烯酸乙二醇接枝共聚物含有羧酸官能团、磺酸基官能团和烷氧基聚乙二醇官能团，含有长侧链聚乙二醇的聚羧酸减水剂有较高的立体排斥力，分散时间短，有较好的分散性和流动度，但流动性保持性能差；含有短侧链聚乙二醇的聚羧酸系减水剂分散时间长，流动保持性能好。Sakai[22]发现主链较短支链较长的聚羧酸系减水剂的分散性能要好于主链较长而支链较短的聚羧酸系减水剂。Nawa等[23]研究了普通硅酸盐水泥掺加具有不同聚氧乙烯基侧链长度、不同支链位置的聚羧酸型超塑化剂后，流动度受温度（10～30℃）影响的规律，结果表明，侧链长度越长，掺加有该减水剂的水泥浆的分散性受温度的影响越小。因此，在主链上具有适当长度PEO侧链的接枝共聚物既能获得所需的流动性，也能获得流动性的保持性。
聚羧酸系高效减水剂知识简介
聚羧酸系高效减水剂知识简介一、混凝土外加剂的发展现状减水剂是一种重要的混凝土外加剂，是新型建材支柱产业的重要产品之一。
高效减水剂不但大大提高了高强混凝土的力学性能，而且提供了简便易行的施工工艺。
目前我国广泛使用的高效减水剂主要是萘系产品。
萘系高效减水剂对我国混凝土(砼)技术和砼施工技术的进步，对提高建筑物的质量和使用寿命、降低能耗、节省水泥及减少环境污染等方面都起着重要的作用。
由于萘系高效减水剂的应用而出现的高强砼、大流动性砼是砼发展史上继钢筋砼、预应力砼后的第三次重大革命。
可以说减水剂的技术及其应用代表着一个国家建筑材料和施工技术的水平。
但是萘系减水剂在近几十年的发展中也暴露了一些自身难以克服的问题。
例如，用它配制的砼坍落度损失影响十分明显，不可能有更高的减水率，其生产的主要原料——萘是炼焦工业的副产品，来源受钢铁工业的制约，等等。
为此，国外积极研究和开发非萘系高效减水剂，以丰富的石油化工产品为原料，以极高的减水串、极小的坍落度损失使萘系减水剂黯然失色，从而开创出减水剂技术和砼施工技术的新局面。
我国聚羧酸系减水剂发展起步较晚，其用量只占减水剂总用量的2%左右，但其在国内重特大工程中的应用正逐渐增多。
国外不少大的化学建材公司，如德固赛集团、格雷斯建材公司、马贝集团、西卡公司、富斯乐公司和花王公司等，纷纷将自己生产的聚羧酸系减水剂产品通过进口方式引进中国市场，对推动聚羧酸系减水剂在工程中的应用起到了非常重要的作用。
值得一提的是，国内少数厂家也开始生产、销售聚羧酸系减水剂产品。
目前，我国正在制定聚羧酸系高性能减水剂的标准，相信会促进我国聚羧酸系减水剂工业的快速、健康发展。
二、聚羧酸系高效减水剂的研究进展自20世纪90年代以来，聚羧酸已发展成为一种高效减水剂的新品种。
它具有强度高和耐热性、耐久性、耐候性好等优异性能。
其特点是在高温下坍落度损失小，具有良好的流动性，在较低的温度下不需大幅度增加减水剂的加入量。
聚羧酸系高性能减水剂
对钢筋无锈蚀作用
表六 聚羧酸新高性能减水剂匀质性指标 序号 1 试验项目 固体含量a 指标 对液体聚羧酸新高性能减水剂： 对液体聚羧酸新高性能减水剂： S≥20%时，0.95S≤X＜1.05S 时 ＜ S＜20%时，0.90S≤X＜1.10S ＜ 时 ＜ 对固体聚羧酸新高性能减水剂： 对固体聚羧酸新高性能减水剂： W≥5%时，0.90W≤X＜1.10W 时 ＜ W＜5%时，0.80W≤X＜1.20W ＜ 时 ＜ 对固体聚羧酸新高性能减水剂，其0.3mm筛筛余应小于 筛筛余应小于15%。 对固体聚羧酸新高性能减水剂， 筛筛余应小于 。 应在生产厂控制值的± 之内 之内。 应在生产厂控制值的±1.0之内。 对液体聚羧酸新高性能减水剂， 对液体聚羧酸新高性能减水剂，密度测试值波动范围应控制在 之内。 ±0.01g/mL之内。 之内 不应小于生产厂控制值的95%。 。 不应小于生产厂控制值的 不应小于生产厂控制值的95%。 。 不应小于生产厂控制值的
2
0.6
3
15
表五 掺聚羧酸高性能减水剂混凝土性能指标 性能指标 序号 1 2 3 4 5 减水率/% 减水率 泌水率/% 泌水率 含气量/% 含气量 1h坍落度保留值 坍落度保留值/mm 坍落度保留值 凝结时间差/min 凝结时间差 1d 6 抗压强度比/% 抗压强度比 不小于 28d收缩率比 收缩率比/% 收缩率比 对钢筋锈蚀作用 3d 7d 28d 7 8 不大于 实验项目 Ⅰ 不小于 不大于 不大于 不小于 170 160 150 130 100 — -90~+120 150 140 130 120 120 155 145 130 100 25 60 FHN Ⅱ 18 70 6.0 150 >+120 — 135 125 120 120 Ⅰ 25 60 HN Ⅱ 18 70
聚羧酸减水剂母液(高减水型)产品特点、使用方法及注意事项
聚羧酸减水剂母液(高减水型)产品特点、使用方法及注意事项聚羧酸减水剂母液(高减水型)聚羧酸减水剂高减水型采用聚氧乙烯醚大单体、不饱和酸和磺酸基单体经自由基聚合而成的新一代聚羧酸系高性能减水剂。
产品具有极高的减水率和低的坍落度损失性能，可保证配制混凝土所需的高减水率，可广泛应用于泵送混凝土、超流态自密实以及高强高性能混凝土和商品混凝土。
产品具有梳形结构，分子中采用具有更长长度是聚氧乙烯基长链和高密度磺酸基团，使得具有更大的空间位阻作用和静电斥力作用，为水泥提供了更大的分散性和更高的减水率。
一、产品特点极高的减水率产品具有极大的分散性和极高的减水率（减水率可达40%以上），为配制高等级混凝土提供了保证。
优异的工作性：新拌混凝土高流动性，容易浇筑和密实，能有效的降低混凝土粘度，粘聚性好，含气量适中，适于泵送；混凝土硬化和耐久性能好，混凝土各龄期强度高，体积稳定性好，抗渗、抗冻融、抗腐蚀和抗碳化性能突出；适应性广对硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐、粉煤灰水泥、火山灰水泥和各种掺合料均具有广泛的适应性。
绿色、环保，所用原料无毒无害，生产过程中无三废产生。
二、技术指标表1 减水剂匀质性指标检验项目质量指标检验结果外观/ 浅棕黄色透明液体密度g/cm3 1.020-1.050pH / 6~8固含量/ 40±1碱含量（Na2O+0.658K2O %）≤10.0 2.1氯离子含量（%）≤0.2000.018硫酸钠含量（%）≤10.00 1.20水泥净浆流动度mm ≥270300表2 混凝土物理力学性能检验项目质量指标检验结果减水率（%）≥2535常压泌水率比（%）≤200压力泌水率比（%）≤9035含气量（%）≤5.0 3.5坍落度保留值mm 30min ≥18022060min ≥150180抗压强度比（%）3d ≥1701957d ≥15018028d ≥135155对钢筋锈蚀作用无锈蚀无锈蚀收缩率比（%）≤135103三、应用范围1、适用于配制早强型混凝土、缓凝型混凝土、预制混凝土、现浇混凝土、大流态混凝土、自密实混凝土、大体积混凝土、高性能混凝土和清水混凝土，各种工业及民用建筑中的预拌和现浇混凝土。
聚羧酸高性能减水剂
目录1.减水机理 (2)2.优良的性能 (2)2.1 减水剂的匀质性分析 (2)2.2 水泥水化热－电性能分析 (3)2.3 早强效应 (3)2.4减水性能分析 (4)2.5 环保分析 (4)聚羧酸高性能减水剂聚羧酸系高性能混凝土减水剂是20世纪80年代中期由日本首先开发应用的新型混凝土减水剂。
它主要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、控制坍落度损失和抗收缩、不影响水泥的凝结硬化等作用。
聚羧酸系高性能减水剂是完全不同于萘磺酸盐甲醛缩合物NSF 和三聚氰铵磺酸盐甲醛缩合物MSF减水剂，即使在低掺量时也能使混凝土具有高流动性，并且在低水灰比时也具有低粘度和坍落度保持性能。
它与不同水泥有相对更好的相容性，是高强高流动性混凝土所不可缺少的材料。
聚羧酸系混凝土减水剂是继木钙和萘系减水剂之后发展起来的第三代高性能化学减水剂，与传统减水剂相比主要具有以下几个突出的优点:a.高减水率：聚羧酸高性能减水剂减水率可达25-40％。
b. 高强度增长率：很高的强度增长率，尤其是早期强度增长率较高。
c.保坍性优异：极好的保坍性能，可保证混凝土极小的经时损失。
d.匀质性良好：所配混凝土有非常好的流动性，容易浇注和密实，适用于自流平、自密实混凝土。
e. 生产可控性：可通过对聚合物分子量、侧链的长短、疏密及侧链基团种类的调整来调节该系列减水剂的减水率、保塑性和引气性能。
f.适应性广泛：对各种纯硅、普硅、矿渣硅酸盐水泥及各种掺合料制混凝土均具有良好的分散性及保塑性。
g.低收缩性：能有效提升混凝土的体积稳定性，较萘系减水剂混凝土28d收缩降低了20%左右，有效的减少了混凝土开裂带来的危害。
h.绿色环保：无毒性、无腐蚀性，不含甲醛及其他有害成分。
1.减水机理聚羧酸高性能减水剂是运用分子结构设计原理，以DLVO电荷排斥理论和空间位阻效应理论为基础，将带有不同功能的活性基团接枝到主链上聚合而成。
萘系高效减水剂与聚羧酸系减水剂的性能比较
萘系高效减水剂与聚羧酸系减水剂的性能比较一、混凝土减水剂概述及作用机理减水剂是一种重要的混凝土外加剂，能够最大限度地降低混凝土水灰比，提高混凝土的强度和耐久性。
减水剂分为一般减水剂和高效减水剂，减水率大于5%小于10%的减水剂称为一般减水剂，如松香酸钠、木质素磺酸钠和硬脂酸皂等；减水率大于10%的减水剂称为高效减水剂，如三聚氰胺系、萘系、氨基磺酸系、改性木质素磺酸系和聚羧酸系等。
在众多高效减水剂中，具有梳形分子结构的聚羧酸系高效减水剂因其减水率高、坍落度维持性能良好、掺量低、不引发明显缓凝等优良性能，成为最近几年来国内外研究和开发的重点。
减水作用是表面活性剂对水泥水化进程所起的一种重要作用。
减水剂是在不阻碍混凝土工作性的条件下，能使单位用水量减少；或在不改变单位用水量的条件下，可改善混凝土的工作性；或同时具有以上两种成效，又不显著改变含气量的外加剂。
目前，所利用的混凝土减水剂都是表面活性剂，属于阴离子表面活性剂。
水泥与水搅拌后，产生水化反映，显现一些絮凝状结构，它包裹着很多拌和水，从而降低了新拌混凝土的和易性（又称工作性，主若是指新鲜混凝土在施工中，即在搅拌、运输、浇灌等进程中能维持均匀、密实而不发生分层离析现象的性能）。
施工中为了维持所需的和易性，就必需相应增加拌和水量，由于水量的增加会使水泥石结构中形成过量的孔隙，从而严峻阻碍硬化混凝土的物理力学性能，假设能将这些包裹的水分释放出来，混凝土的用水量就可大大减少。
在制备混凝土的进程中，掺入适量减水剂，就能够专门好地起到如此的作用。
混凝土中掺入减水剂后，减水剂的憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面，而亲水基团指向水溶液，组成单分子或多分子层吸附膜。
由于表面活性剂的定向吸附，使水泥胶粒表面带有相同符号的电荷，于是在同性相斥的作用下，不但能使水泥－水体系处于相对稳固的悬浮状态，而且，能使水泥在加水初期所形成的絮凝状结构分散解体，从而将絮凝结构内的水释放出来，达到减水的目的。
聚羧酸减水剂
1.张小芳：MPEGMA 大单体的合成及聚羧酸减水剂的制备[8] 合成原料：甲氧基聚乙二醇单甲醚（MPEG-1200 和 MPEG-2000）、甲基丙烯 酸甲酯（MMA）、NaOH、对苯二酚、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）。 合成步骤：在通入氮气的条件下，以 MPEG-1200/MPEG-2000 和 MMA 为原 料进行酯交换反应，合成制备聚羧酸减水剂的大单体甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸 酯（MPEGMA），其中，以 NaOH 为催化剂，对苯二酚为阻聚剂。将大单体 MPEGMA 与甲基丙烯酸、AMPS 进行共聚反制得聚羧酸减水剂 PC-2。 研究结果：与 PC-1 相比，PC-2 侧链中带有不同长度的链段而具有更好的保 塑性，PC-2 主链中引入了-COOH 和-SO3H 基团单体而具有更好的分散性。 2.张海波：用三乙胺催化合成聚羧酸减水剂研究[1] 设计思路：PCE 合成方法可分为可聚合单体直接共聚法，聚合后功能化法原 位聚合与接枝等，几种各种合成方法中都存在着酸醇酯化的过程，目前使用较多 的是酸性催化剂，而酸性酯化反应催化剂对金属合成设备的腐蚀性较强，采用碱 性催化剂则可以有效降低对合成设备的要求。 合成原料：水解聚马来酸酐（HPMA）、聚乙二醇单甲醚（MPEG）、浓硫酸、 对甲苯磺酸、三乙胺、NaOH。 合成步骤：以催化剂催化 HPMA 与 MPEG 的酯化反应，将 MPEG 接枝在 HPMA 上形成梳状结构的聚羧酸减水剂（如图 1 所示为减水剂分子示意图），此酯化反 应在浓硫酸催化作用下效果最佳，在对甲苯磺酸和三乙胺作用下效果相似，在 NaOH 作用下效果最差。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
聚羧酸系高效减水剂一一现代混凝土设计和施工的神兵利器国内外的工程实践证明，混凝土外加剂的应用是混凝土发展史上继钢筋混凝土和预应力混凝土后的第三次重大飞跃。
用它可以方便的改变混凝土的质量和性能，提高施工速度和质量，改善工艺和劳动条件，节省水泥和能源。
具有投资少，见效快，推广应用简单，经济效益和社会效益显著的特点。
外加剂在混凝土材料中占据了举足轻重的地位，已成为现代混凝土不可或缺的组成部分，是混凝土改性的主要技术途径"在近七十多年混凝土外加剂发展过程中，减水剂作为混凝土外加剂中一个重要的品种广泛应用于混凝土中，是目前国际公认的能显著改善新拌混凝土的工作性和匀质性，大大提高混凝土性能的最有效材料，是大幅度提高混凝土综合耐久性的外加剂。
它对改善混凝土的性能赋予了诸多的非同寻常的特殊功效。
混凝土外加剂起源于20世纪30年代，为了提高混凝土路面质量，美国开始使用引气剂，并于20世纪40年代，首先制定了引气混凝土的施工规范，与此同时美国材料试验学会(ASTM)也制订了相关标准。
美国北部地区和加拿大所有露天使用的混凝土规定要掺用引气剂，已改善混凝土的耐久性，开创了人类使用混凝土外加剂的先河。
随后出现了第一代减水剂—木质素磺酸盐减水剂；1962年，德国的SKW Trostberg和日本的Kao Soap各自同时独立地发明了甲醛缩聚物，分别是以三聚氰胺为原料聚磺化三聚氰胺高效减水剂和以焦化厂副产品工业奈为原料的奈磺酸盐缩甲醛高效减水剂，其对水泥以及石膏浆体具有强力的分散性能。
这两个产品构成了第二代高效减水剂，并延用至今，成为今天混凝土减水剂主要构成，近代来又陆续出现了氨基磺酸盐高效减水剂、脂肪族高效减水剂、聚梭酸系高效减水剂。
聚羧酸系高效减水剂是最近出现的一种全新型的高性能减水剂，该高效减水剂主要通过不饱和单体在引气剂作用下发生共聚，将带有活性基因的侧链接枝到聚合物的主链上，因此具有一系列独特的优点：低掺量、高减水率，强分散性，与不同的水泥具有相对较好的适应性，低坍落度损失，更好地解决混凝土的引气、缓凝、泌水等问题，混凝土后期强度较高等。
掺加量一般只是奈系减水剂的1/5—1/10，减水率却可达到30%以上。
由于掺量大幅度降低，一者带入混凝土的有害成分幅度减少，二者单方混凝土中由高效减水剂引入的成本增加完全可达到与奈系或与其他高效减水剂相当，因而该类产品完全具备取代奈系高效减水剂的技术与经济条件。
此类减水剂特别适合用于高性能混凝土，是21世纪国内外推广应用的主要外加剂。
现代混凝土设计和施工要求混凝土具备高强度、高耐久性、高工作性。
在现化混凝土的设计上，英国DunStan的工作可以称得上是一个典范。
针对粉煤灰在混凝土中的作用特点，他提出："粉煤灰应该看作为混凝土的第四组分，即除了水泥、水与骨料外的一个独立成分，而不是作为水泥的替代品"。
"将粉煤灰看作一种替代水泥的成分，往往得不到最为经济的混凝土配比。
因为这样设计的配合比，是在一个己经确定的拌合长期的—不掺粉煤灰的混凝土—的基础上开始进行的，设计混凝土配比时，考虑的是水泥和骨科的性质，而不用考虑到要用粉煤灰"。
"因此，他根据水泥和粉煤灰独立的作用，在原有的二维关系图上（水灰比一强度)增加了粉煤灰/胶结料参数，建立起一个三维作用，并在六百七十多个掺有不同比例粉煤灰的混凝土拌合物数据，在其中多数粉煤灰比硅酸盐水泥用量大的基础上，建立了设计高掺量粉煤灰混凝土的程序。
DunStan的混凝土设计理念在1982年伦敦Gatwick机场上的扩建中得到了充分的体现，该工程以纯水泥混凝土和高掺量粉煤灰混凝土分别修筑了两条相邻的停机坪道面进行对比，所采用的配合比设计和拌合物工作度检测结果见表1与表2。
从中不难看出两种混凝土设计的骨科用量、胶凝材料用量、用水量以及工作度检测(用压实因数)数据之间，不存在任何人们熟悉的对等关系。
表1配合比设计从该机场经过4年运行后拍下的两条对比道面的照片上不难看出，混凝土中掺有46%粉煤灰道面的表面抗滑构造，显然比纯水泥混凝土耐磨耗性能更为优异。
表2 拌合物工作度检测结果压实因数另一个引人注目的粉煤灰混凝土设计案例，是1985年以来加拿大矿产与能源技术中心(CANMET)对大掺量粉煤灰混凝土进行的深入而广泛的研究。
他们没有以不掺粉煤灰的混凝土为对照，而是以水泥的15Okg/m3、粉煤灰2OOkg/m3为胶凝材料，调节高效减水剂掺量和砂石用量，将水胶比降低到0.3左右，使拌合物的工作度稳定在2OOmm左右、含气量为5%~6%，所配制的混凝土抗压强度28d为30~4OMPa；90d为40~5OMPa；l年为50~6OMPa。
大掺量粉煤灰混凝土的试验成功，使其在加拿大哈利法克斯的帕克林购物中心施工中被用于浇注巨大的柱子(总共使用了700m3大掺量粉煤灰混凝土);在该市海边建筑物群施工中也得到应用，包括两幢商业大厦的公共建筑(32根直径1.2m和30根直径1.lm的框架柱沉箱，平均长度2lm),采用大掺量粉煤灰混凝土的首要原因，是其抗渗性能优异。
在渥太华附近的大卫伏劳瑞达实验室，工程师们以上述大掺量粉煤灰混凝土配合比浇注了一个重360t的混凝土平台。
为降低水化热，以粉煤灰、Ⅱ型(低热)水泥、水、粗细骨科、引气剂和高效减水剂混合配制。
平台的尺寸为7mX8m，厚度平均为2.25m，安放在多具充气圆柱体上，使其震动时与地面分离。
由于粉煤灰混凝土特殊的品质，发射火箭产生的冲击不会引起平台共振。
在该平台上成功发射爱那克依火箭的事实雄辩地证明:高掺量粉煤灰混凝土是真正太空时代的建筑材料。
事实上，由于聚竣酸系高效减水剂的应用，以及粉煤灰的密度仅约水泥2/3的特点，使大掺量粉煤灰混凝土的水胶比可以大幅度降低，从而使掺用粉煤灰的效果大为改善，性能可以大幅度地提高。
水胶比降低为什么影响这么大呢？在高水胶比(例如0.65)的水泥浆体里，水泥颗粒被水分隔开(水所占体积约为水泥的两倍)，水化环境良好，可以迅速地生成表面积增大1000倍的水化物，有良好地填充浆体内空隙的能力。
粉煤灰虽然从颗粒形状来说，易于堆积密实，但是它水化缓慢，生成的凝胶量少，难以填充颗粒周围的空隙，所以掺粉煤灰水泥浆体的强度和其他性能总是其随其掺量增大(水泥用量减少)呈下降趋势(在早龄期尤为显著）。
在低水胶比(例如0.3左右)的水泥浆体里情况大不一样了。
不掺粉煤灰时，高活性的水泥因水化环境较差，即缺水而不能充分水化，所以随水灰比下降，未水化水泥增大，生成产物量下降，但由于颗料间的距离减小，要填充的空隙同时减小，因此混凝土中强度发展迅速。
这种情况下用粉煤类代替部分水泥，在低水胶比条件下，水泥的水化条件相对改善，因为粉煤类水化缓慢。
使混凝土的"水灰比"增大，水泥的水化程度因而提高，这种作用机理随着粉煤灰的掺量增大愈加明显(掺量为50%左右，初期水灰皆有则接近0.6)。
水泥水化程度的改善，则有利于粉煤类作用的发挥，然而与此同时，需要粉煤类水化产物填充的空隙已经大大减小，所以其水化能力差的弱点在低水胶比条件下被掩盖，而它降低温升等其他优点则依然起着有利于混凝土性能提高的作用。
以上所述低水胶比下粉煤灰作用的变化，我们可以用一个"动态堆积"的概念来认识，这是相对沿用的静态堆积而言的。
通常在选择混凝土原材料和配合比时，是以各种原材料在加水之前的堆积尽量密实依据的，但是当加不搅拌后，特别是在低水胶比条件下，如何通过粉状颗粒为水化的交叉进行，使初始水胶比尽量降低，混凝土单位用水量尽量减少，配制出的混凝土在密实成型的前提下，经过水化硬化过程，形成的微结构应该是更为密实。
上述大掺量粉煤灰混凝土的案例申，混凝土的用水量仅10Okg/m3左右，要比目前配制普通混凝土少好几十公斤，就是明显的证据。
清华大学闫培渝教授曾进行过低水灰比(水胶比)掺/不掺粉煤灰净浆的结合水测定试验："掺有30%粉煤类，水胶比为0.24的净浆，要比水灰比为0.24的纯水泥浆在28d时的结合水还多，证实上述掺粉煤灰后改善了水泥在低水灰比条件下水化程度的说法。
因此低水胶比条件下大掺量粉煤灰混凝土早期的强度与空白混凝土接近，而后期仍有一定幅度的增长。
当然，粉煤灰代替水泥用量大了，由于起激发作用的氢氧化钙含量减少，使粉煤灰的水化条件劣化，所以在不同条生下存在一最佳粉煤灰掺量，并不是越大越好。
从以上实例可以看出聚羧酸高效减水剂表现出来的几大优势：1、超大的减水率，它的减水率可达其他减水剂无法达到的30%以上，如此大的减水率可以使混凝土的水胶比降至0.3以下，进而使混凝土的孔隙率大大降低，这样就可以大大改善混凝土的抗渗性能，改善混凝土的耐久性。
2、它对许多懒情的材料，有极强分散性，这样就可以在混凝土中大量使用诸如粉煤灰、高炉废渣，这样就可以大大降低混凝土的造价，并通过降低混凝土的水化热，而确保混凝土的体积稳定性。
"3、聚羧酸高效减水剂采用低毒或无毒的有机大分子作原料，通过酯化、缩合、接枝等工艺合成，成品对人体无毒，避免了在混凝土工程中残留毒性，以营造一个绿色的居住环境。
4、聚羧酸高效减水剂采用不同于其它减水剂的机理，对混凝土坍落度进行保持，这种机理可以使混凝土的经时坍落度在保持状态下，不显著改变混凝土的凝结时间，使混凝土施工变得更加方便、快捷。
中国是世界的硅酸盐水泥生产大国，水泥年产量占世界一半以上，同时中国也是粉煤灰，高炉矿渣等工业为料排放量最大的国家，因此，我们在推进混凝土材料和工程技术时，应该更加关注开发研究有效在利用工业废料，减少硅酸盐水泥熟料生产的技术；关注降低单位混凝土水泥用量，得用工业废料有效改善混凝土结构耐久性，延长基础础设施使用寿命的技术，以减小地球自然资源的负荷，能源负荷和生态负荷，和经济可持续发展的方向相一致，聚羧酸高效减水剂的研发、生产，使人类可以大量使用工业废料废渣，并通过对产品的改进和大量的试研，把大量的废料废渣变成有用的建筑材料，这样就可以大大改善我们的生存环境，使人类与大自然和谐发展。