聚羧酸系减水剂与萘系减水剂的性能比较
聚羧酸系PK萘系
PK3：性能之聚羧酸系
项目 外观 密度（g/ml） 固含量（%） 水泥净浆流动度（基准水泥）（㎜） pH 氯离子含量（%）
碱含量（Na2O＋0.658K2O）（%）
（标准型） 浅棕色液体 1.07±0.02 20±2 ≥250（W/C=0.29） 6～8 ≤0.02
≤0.2
（缓凝型） 浅棕色液体 1.07±0.02 20±2 ≥250（W/C=0.29） 6～8 ≤0.02
聚羧酸系减水剂PK萘系减水剂
PK1：原料选取之聚羧酸系
• 聚羧酸系由一下原料合成： • （1）烯丙醇聚氧乙烯醚(APEG)，化学结构式：CH2=CHCH20 (CH2CH20)n
H)。 • （2）过硫酸铵(AI'S)，分子式(NI-I4)2S208，分子量228．2，性状： 白色晶
体，有一定的氧化性。 • （3）过硫酸钾，分子式K2S208， 分子量270，无机化合物，白色结晶，无
•
D. 中和过程
•
D-1. 中和NF-C减水剂：
•
打开缩合釜放料阀门已备好低碱和低水的中和锅放料，同时开启减速进行搅拌，受料结束后，搅拌10min，
开始缓慢加入碱液，同时开启循环降温水阀，然后用PH试纸勤测PH值，直至试纸颜色同7～9合格，将合格的物料
取样送至化验室，按检测结果将成品置入规定成品罐。关闭循环冷却水阀，重新检查中和釜，附属设备是否运转良 好，以备再次受料。
凝固点≥12．5"C。 • （8）丙烯酸(从)，分子式：C3H4O2， 分子量72，含量≥99．0%，无色液体，
有刺激性气味。
PK1.1：原料选取之奈系
• 萘系以工业萘、硫酸、甲醛、烧碱为原料
• 1.工业萘：白色或微红、微黄色片状结晶, 有特殊气味,容 易挥发
聚羧酸高效减水剂与萘系高效减水剂复合使用对混凝土的影响-工程技术研究0463
聚羧酸高效减水剂与萘系高效减水剂复合使用对混凝土的影响1、引言萘系高效减水剂由于其减水率不太高，保坍效果不是很好，碱含量高等缺点难以满足高性能混凝土的施工要求，故萘系高效减水剂逐渐被减水效果好，低坍落度损失，与水泥相容性更好发的聚羧酸高效减水剂所替代。
由于聚羧酸高效减水剂的生产成本高，很多商品混凝土生产厂家萌发把两种高效减水剂互相复合使用的想法，但是又顾虑复合使用后其混凝土的性能与效果如何一直尝试甚少。
本文通过大量的试验论证，把聚羧酸高效减水剂与萘系高效减水剂按一定比列掺合起来，分析两种减水剂同时使用对混凝土产生的影响。
2、实验2.1、原材料（1）水泥：采用P·O42.5普通硅酸盐水泥，其物理性能指标参见表1。
表1 水泥物理性能指标（2）砂：天然河砂—中砂，其性能指标见表2。
表2 天然砂性能指标（3）石：卵石，其性能指标见表3。
表3 卵碎石性能指标（4）外加剂：标准型聚羧酸高效减水剂掺量（2.0%）和标准型萘系高效减水剂掺量（2.0%）。
2.2、实验室配合比数据2.2.1、对两种不同高效减水剂进行性能检测，结果见表4。
表4聚羧酸高效减水剂与萘系高效减水剂性能。
有表4可以看出标准型聚羧酸高效减水剂不管是从减水率，坍落度保有量还是强度方面，各项性能指标皆优于标准型萘系高效减水剂。
2.2.2、标准型聚羧酸高效减水剂与标准型萘系高效减水剂复合使用。
其试验结果见表5。
表5聚羧酸高效减水剂与萘系高效减水剂复合使用有表5可以看出在配制相同坍落度的情况下，随着聚羧酸高效减水剂掺量的不断变小，外加剂减水率变大，坍落度损失变小，28天抗压强度变化不是太大，但总体呈递增趋势。
3、试验总结实验结果表明聚羧酸高效减水剂与萘系高效减水剂复合使用后其性能低于它们其中任何一种外加剂单独使用，故不推荐这两种外加剂复合使用。
如非要使用应注意：随着二者掺量的变化，聚羧酸高效减水剂的比例越大，性能越差，强度呈递减趋势。
萘系高效减水剂掺量的提高，混凝土的性能会逐渐变好，强度呈递增趋势，但无法超越单独使用萘系高效减水剂的效果。
聚羧酸减水剂和萘系减水剂的适应性试验
第47卷第5期6g坊2021年5月Sichuan Building Materials Vol.47,No.5May,2021聚竣酸减水剂和蔡系减水剂的适应性试验刘波（中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司信息技术研究院，云南昆明650033）摘要:分别对2种聚竣酸减水剂和1种蔡系减水剂的适应性进行试验，进而了解聚竣酸减水剂和蔡系减水剂性能。
关键词:幾酸减水剂;秦系减水剂；适应性中图分类号:TU528.042.2文献标志码:A文章编号：1672-4011（2021）05-0001-02DOI：10.3969/j.issn.1672-4011.2021.05.0010前言为了进一步改善水电工程中所用混凝土性能，以促进新产品、新技术在水电工程中的应用,分别对2种聚竣酸减水剂和1种茶系减水剂进行适应性试验,为工程使用减水剂的可行性提供依据。
1原材料及试验方法1.1原材料1）胶凝材料。
水泥采用红塔滇西水泥股份有限公司生产的P•MH42.5级中热硅酸盐水泥（简称“中热水泥”）。
掺合料采用宣威发电有限责任公司生产的I级粉煤灰（简称“I级灰”）。
2）骨料。
骨料采用砂石系统加工生产的骨料。
3）外加剂。
①采用江苏苏博特公司生产的JM-PCA聚竣酸类超塑化剂;②采用浙江龙游五强混凝土外加剂有限公司生产的ZB-1C聚竣酸类超塑化剂;③采用浙江龙游五强混凝土外加剂有限公司生产的ZB-1A缓凝型高效减水剂；④根据外加剂厂家对聚竣酸外加剂相容性试验结果,引气剂采用上海麦斯特建材有限公司生产的AEA202型引气剂。
1.2试验方法混凝土试验参照《混凝土外加剂》（GB8076-1997）和《水工混凝土外加剂技术规程》（DL/T5100-1999）方法进行。
2试验结果与分析2.1外加剂匀质性复核检测试验根据外加剂厂家提供的样品对外加剂本体匀质性进行检测，结果列于表1。
表1外加剂匀质性复核检测结果外加剂密度pH含固量总碱量 氐0Na2O Cl"Na2SO4名称/（g-cm-3）值/%/%/%/%/%含量/% JM-PCA 1.097.1830.38 1.200.04 1.1700.37 ZB-1C 1.078.6822.25 1.210.02 1.2000.94 ZB-1A* 1.559.5792.8015.190.2915.00.57 4.13注:表中“*”为茶系减水剂，其余的为聚竣酸类减水剂,下表类同。
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。
减水剂分为普通减水剂和高效减水剂，减水率大于5%小于10%的减水剂称为普通减水剂，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、坍落度保持性能良好、掺量低、不引起明显缓凝等优异性能，成为近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过程所起的一种重要作用。
减水剂是在不影响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效果，又不显著改变含气量的外加剂。
目前，所使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，产生水化反应，出现一些絮凝状结构，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，主要是指新鲜混凝土在施工中，即在搅拌、运输、浇灌等过程中能保持均匀、密实而不发生分层离析现象的性能）。
施工中为了保持所需的和易性，就必须相应增加拌和水量，由于水量的增加会使水泥石结构中形成过多的孔隙，从而严重影响硬化混凝土的物理力学性能，若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。
在制备混凝土的过程中，掺入适量减水剂，就能很好地起到这样的作用。
For personal use only in study and research; not for commercial use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，构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－水体系处于相对稳定的悬浮状态，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。
聚羧酸系表面活性剂在混凝土施工中的应用研究
聚羧酸系表面活性剂在混凝土施工中的应用研究摘要】探讨了聚羧酸系与萘系两种表面活性剂对水泥净浆和混凝土性能不同的减水作用效果，通过XRD、TG-DSC、(Zeta)ζ-电位分析，研究了聚羧酸、萘系表面活性剂对水泥水化的影响规律及其作用机理。
结果表明：与萘系减水剂相比，聚羧酸减水剂依靠静电斥力和空间位阻作用，对水泥颗粒有更好的分散性能和分散保持性，能有效抑制水泥的早期水化和水化产物最初相的析出、减少水化产物CH 晶体的生成，而不影响后期混凝土结构的发展。
【关键词】聚羧酸减水剂；萘系减水剂；水泥混凝土性能；作用机理1表面活性剂在水泥混凝土中的应用及研究现状1.1 表面活性剂的性质在研究外加剂对混凝土作用时，外加剂本身不与水泥起化学反应生成新的水化产物，而只是起表面物理化学作用。
在混凝土外加剂中，大多数都是表面活性剂。
因此研究外加剂的性质时，表面活性剂占有很重要位置。
研究混凝土外加剂，首先应对表面活性剂的性质及其在混凝土中的作用有所了解。
表面活性物质是一种可溶于液相中并且吸附在相界面上使界面能显著降低的物质。
通常分阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂和非离子表面活性剂。
阴离子表面活性剂主要是羧酸酯、硫酸酯及烷基芳香族磺酸盐、木质素磺酸盐等；硅酸盐水泥混凝土所使用的减水剂主要是阴离子表面活性剂。
阳离子表面活性剂绝大部分是含氮化合物、有机胺衍生物；这种表面活性剂常作为浮选剂、乳化剂及颜料分散剂。
两性表面活性剂的酸性基主要有羧酸盐型和磺酸盐型两种，碱性基主要是氨基或季铵；它易溶于水，在较浓的酸、碱液中，甚至在无机盐溶液中也能溶解，但不能溶于有机溶剂。
非离子表面活性剂亲水基主要是由具有一定数量的含氧集团(一般为醚基和羟基)构成，在溶液中不电离，因而不容易受强电解质、无机盐类存在的影响，也不受酸碱的影响，在溶液中稳定性高，与其它类型的表面活性剂相容性好，在水及有机溶剂中都有好的溶解性。
表面活性剂的性质因其分子结构和所处环境的不同，表现出不同作用，通常性质有：表面吸附，降低表面能和表面张力；在固－液界面的正吸附，产生分散作用；利用表面活性剂在固体表面的吸附，改变固体的湿润性；由于表面活性剂吸附在固体表面层，形成带电水化膜，从而起到润滑作用和电保护作用；表面活性剂在气液界面的吸附而起到起泡和保泡作用。
聚羧酸系减水剂PK萘系减水剂共26页
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
聚羧酸系减水剂PK萘系减水剂
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7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
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身
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于
我
若
浮
烟
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9、 陶渊 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
聚羧酸系与萘系高效减水剂对水泥石孔结构的影响
表的破坏作
Ｗ ｕ Ｆａ ｇ ｅ ｌ ／ ｏ ｇ ｉ ｇ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｎ ｔ ／ Ｃｈ ｎ ｑ ｎ ｉ ｅ ｓｔ ａ ｙ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｐ ｒ ｔ ｃｕｅｏ ｍｅ ｔ ａｔ ｏ ｔｉｉｇｐ ｌｃ ｒｏ ｙａｅｂ ｓｄｓ ｐ ｒ ｌ ｔｃｚ ｒ Ｐ ａ ｄｎ ｐ ｔａｅ ｅｆｒ ｌｄ ・ ｓｒ ｃ ： ｏｅｓ ｕ ｔｒ ｆ ｅ ｎ ｓｅｃ ｎａｎｎ ｏｙ ａｂ ｘ ｌｔ・ａｅ ｕ ｅｐａ ｉｉｅ （ Ｃ） ｎ ａ ｈｈ ｌｎ ｏｍａ ｅ ｒ ｃ ｐ ｓ ｈ ｄ ｕｆ ｎ ｔ・ａ ｅ ｕ ｅｐａｔ ｉｅ（ ｙ ｅｓ ｌ ａｅｂ ｄｓｐ ｒｌｓｉ ｚ ｒＮＦ） ｓ ｅｅ ｍｉｅ ｙｍｅ ｎ ｆ ＡＰ ０ ０ａ ａｙ ｅ， ｆｅｔ ｆｓｐ ｒｌ ｔｃｚ ｒ ｎ ｏ ｓ ｃ Ｗａ ｄ ｔｒ ｎ ｄｂ ａ ｓｏ ＡＳ ２ １ ｌ ｚ ｒｅｆｃｓｏ ｅｐａ ｉｉｅ ｎ ｕ ｓ ｏ
水泥 （ ） 重庆 富 丰 水泥 厂 生 产 的 Ｐ ４ ． Ｃ ： Ｏ ２５水 泥 ；砂 （） 混合 砂 ，细 度模 数 ２Ｏ Ｓ： ．；石 子 （ ：重 Ｇ） 庆 中梁 山石 灰石 碎 石 ， 粒 径 为 ５ ２ ｍ； 粉 煤 灰 ～ ５ｒ ａ （Ａ） 重 庆 珞璜 华 能 电 厂 的二 级 原 状 粉 煤 灰： 减 Ｆ ： 水 剂 ：华西 混 凝 土 外 加剂 有 限公 司生 产 的Ｓ Ｆ１ Ｐ 一萘 系高 效 减水 剂 、 研 究所 研 制 的聚 羧 酸 高效 减 水剂 某 Ｊ ， 减水 剂 性 能 见表 １ Ｓ 。
不同类型减水剂对水工混凝土的性能影响
羧酸系减水剂 的减水分散性能是其他 系列减水剂所无法相 比
的， 常用于配制低 水胶比的混凝 土。 目前 ， 我国水利水 电工程建 设正 处于蓬勃发 展阶段 ， 长 江 三峡 、 龙滩 、 拉西瓦 、 向家坝、 湾、 洛度 、 小 溪 锦屏等一大批
我 国高效 混凝 土外加剂 的研 究起步 较晚 ， 目前 ， 国内减 水剂 的主要生产企业 ８ ％以上生产 的是萘系产品， ０ 年产５ ０ ｔ ０ ０
剂 的应 用 范 围 。
些文献 的研究 表明， 聚羧酸高效减水剂具 有高减水 、 低坍 落
度损失 、 低收缩 的功效 ， 配制大坝碾 压混凝 土以及超高性 是 能混凝 土的理想减 水剂 ， 与水 泥的适应性较 好， 强度 可增 长 ３ ％～ ５ 而且后期强度增长大 于掺萘系的碾压混凝土 。 ４ ４ ％， 聚
偏 大 ， 工后易产生较大 的收缩裂 缝 ， 响施工 质量。据一 施 影
参 数多 ； 合成中不使用强刺 激性 物质甲醛 和强 腐蚀 性的浓硫 酸， 对环境不造 成污染等优点 。 本研 究正 是基 于 以上考 虑 ， 合水 工大 坝混凝 土 的特 结
收稿 日期 ：２ １ — ５ １ ０２ ０ — ４
于功能性 的要求 ， 纯型 的高 效减水剂应 用较 少， 单 而复合 型
萘系减水 剂 目前 占有绝对 的市场 份额 。 是 ， 但 随着 混凝土 技
术的不断进步， 应用聚羧酸系高性能减水剂成为水工混凝 土
发 展 的主 要 方 向 。
积极的作用， 而采用聚羧酸 外加剂配制水 工大坝混凝土 才刚 刚开始。与萘 系外加剂 相比 ， 第三代新 型的聚羧 酸类减 水剂 具有掺 量低 、 分散性好 、 减水率高 、 增强效果好， 坍落度保 持
聚羧酸减水剂与萘系减水剂混合后对混凝土性能的影响
聚羧酸减水剂与萘系减水剂混合后对混凝土性能的影响聚羧酸系高性能减水剂与萘系高效减水剂是两种作用机理不同的混凝土减水剂，各有其特点。
聚羧酸系减水剂掺量低、减水率高、保坍性好、收缩率低、绿色环保等优点，但对混凝土其他原材料及环境具有较高的敏感性，而且价格较高；萘系减水剂适应性较好，价格较便宜，但减水率一般。
能不能在拌制混凝土时，将两种减水剂复合使用，进行优势互补呢？大量文献表明，聚羧酸减水剂与萘系减水剂是不能复合使用的，否则将对混凝土性能产生不良影响。
试验证明，聚羧酸系减水剂与萘系减水剂对胶凝材料粒子的吸附形态不同，故减水作用机理不同。
聚羧酸系减水剂为梳状高分子，减水机理为空间位阻作用。
其主链上所带的极性阴离子活性基团吸附在强极性的水泥颗粒表面上，具有亲水性的支链可以延伸进入液相形成较厚的聚合物分子吸附层，当水泥颗粒靠近时，吸附层开始重叠，即在水泥颗粒间产生位阻作用，使得水泥颗粒之间分散。
萘系减水剂属于阴离子表面活性剂，减水机理为静电斥力作用。
减水剂中的磺酸根离子就会在水泥粒子的正电荷钙离子作用下而吸附于水泥粒子，形成扩散双电层的粒子分布，使水泥粒子在静电斥力作用下分散，把水泥水化过程中形成的空间网架结构中的束缚水释放出来，使混凝土分散性提高。
当将两者复合使用时，减水率下降，混凝土流动性减小，坍落度经时损失加大，甚至混凝土的初始工作性已经无法满足。
究其原因，还是两者的减水机理不同所致：复合使用时，羧酸根离子与磺酸根离子存在竞争吸附现象，先吸附于水泥颗粒表面的基团就会对水泥颗粒的分散性起到主导作用。
与羧酸系的羧酸根阴离子基团相比，萘系中的磺酸根离子吸附速度较快，从而阻止了聚羧酸分子对水泥颗粒的吸附，使聚羧酸系高性能减水剂的塑化效应无法充分发挥，因此两者复合使用时往往效果不好，反而造成不必要的浪费。
聚羧酸
摘要：聚羧酸高效减水剂无氯、低碱，高减水率、高工作性，混凝土和易性好，坍落度保持性能突出，具有极佳的早期强度和后期强度，能显著增强对不同水泥的适应性。
文章分析了聚羧酸高效减水剂的性能和特点，综合阐述了聚羧酸高效减水剂在国内外的发展情况，介绍了聚羧酸高效减水剂在工程中的应用及体会，同时对其应用前景进行了展望。
关键词：聚羧酸高效减水剂应用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。
减水剂分为普通减水剂和高效减水剂，减水率大于5%小于10%的减水剂称为普通减水剂，如松香酸钠、木质素磺酸钠等；减水率大于10%的减水剂称为高效减水剂，如胺系、萘系、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高效减水剂因其减水率高、坍落度保持性能良好、掺量低、不引起明显缓凝等优异性能，成为近年来国内外研究开发和应用的重点。
1．聚羧酸高效减水剂的发展1.1 聚羧酸高效减水剂在国外的发展在国外，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。
高效减水剂(又名超塑化剂)是一种重要的混凝土外加剂，它不仅能大大提高高强混凝土的力学性能，而且能提供简便易行的施工工艺。
由于萘系减水剂在近几十年的发展中暴露出一些自身难以克服的问题，为此上世纪八十年代起，国外就开始积极研发非萘系减水剂，以丰富的石油化工产品为原料，以极高的减水率，极小的坍落度损失使萘系减水剂黯然失色，从而便开创出聚羧酸混凝土减水剂技术和混凝土施工技术的新局面。
高效减水剂对混凝土施工技术的进步，对提高建筑物的质量和使用寿命、降低能耗、节约水泥及减少环境污染等方面都起着重要的作用。
由于聚羧酸高效减水剂的应用而出现的高强混凝土、大流动混凝土性是混凝土发展史上继钢筋混凝土、预应力混凝土后的第三次重大革命。
可以说高效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。
日本是研究和使用聚羧酸减水剂最多也是最成功的国家，聚羧酸系高效减水剂是20世纪80年代中期由日本首先开发应用的新型混凝土外加剂。