木質(zhì)素磺酸鹽減水劑改性的研究

目前，關(guān)于木質(zhì)素磺酸鹽減水劑改性的研究主要有三種方法：通過兩種外加劑復(fù)合，以克服各自的缺點，達(dá)到理想的減水、保坍和耐久性好的性能；從分子設(shè)計的角度，通過化學(xué)方法使有害基團(tuán)無害化或轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣鶊F(tuán)，從根本上改變其性能，從而達(dá)到改性的目的；第三種方法是通過物理吸附、超濾、萃取等方法，使分子量分離，除去其中小分子量部分和大分子量部分，而保留分散減水作用較好的中間分子量部分的木質(zhì)素磺酸鹽。有時，為了達(dá)到更加理想的減水效果，通常可以三種方法配合使用，尤其是通過物理改性和化學(xué)改性相結(jié)合的辦法，通過對分子量和功能基團(tuán)的調(diào)整，既可以提高木質(zhì)素磺酸鹽的分散減水作用，又可以改善其超摻時引氣效果不佳以及過渡緩凝的弊端。

復(fù)合改性方法：

針對木質(zhì)素磺酸鹽減水劑引氣效果不佳，及大摻量時過渡緩凝的缺點，以及其他外加劑，如萘系高效減水劑使混凝土坍落度損失大、工作性能欠佳以及成本過高，而引氣劑又不能很好的節(jié)約水泥，減少用水量等缺點，因此，在需要獲得不同性能時，可以使兩種或更多種外加劑配合使用，取長補短，優(yōu)化混凝土性能。高性能混凝土的一個基本性能就是要有足夠好的耐久性，而混凝土的耐久性的好壞，主要取決于混凝土內(nèi)部孔隙的特征和孔隙的多少。吳中偉教授曾提出:可以通過改變孔級配，增加無害孔和少害孔，減少有害孔和多害孔，以改善混凝土的性能。由于木質(zhì)素磺酸鹽減水劑引入的氣泡質(zhì)里較差、較少，不足以提高混凝土的耐久性，而單獨摻加引氣劑又不能達(dá)到節(jié)約水泥的目的，這時需要將木質(zhì)素磺酸鹽減水劑與引氣劑復(fù)合使用，從而達(dá)到足夠好的耐久性，通常與木質(zhì)素磺酸鹽減水劑復(fù)合使用的引氣劑有合成高分子引氣劑，如十二烷基磺酸鈉等、陰離子表面活性劑以及松香類引氣劑等，而其中最常用的是松香類引氣劑，兩者復(fù)合使用時會得到比較好的耐久性。目前比較常用的萘系高效減水劑會導(dǎo)致水泥水化熱短時間內(nèi)放出，易使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，同時坍落度損失大，而普通木質(zhì)素磺酸鹽的緩凝效果雖好，但減水增強效果不夠，將兩者復(fù)合使用后，可以達(dá)到與萘系高效減水劑相近的減水增強效果，但卻具有價格低廉、降低早期水泥水化熱、坍落度損失小、混凝土保水性、粘聚性和可泵性好等優(yōu)點，并且具有改善混凝土各項工作性能的優(yōu)越性，是一種比較好的新型復(fù)合外加劑。根據(jù)水泥水化結(jié)晶動力學(xué)原理，要增加水泥石強度必須增加晶胚生成速度，既增加離子交換過程、增加液相離子濃度、促進(jìn)水化過程。摻具有促凝和早強作用的無機電解質(zhì)就可以達(dá)到此目的；與此同時，摻入具有分散減水作用的表面活性劑，可以降低表面能和液相粘度、減小水灰比而增加成鍵比例。據(jù)此原理，木質(zhì)素磺酸鹽可以同硫酸鈉、氧化鈣等組成復(fù)合早強劑。有研究表明，2%氯化鈣同1%的木質(zhì)素磺酸鹽復(fù)配，可以有效的緩和木質(zhì)素磺酸鹽的緩凝作用，同時早期和后期強度均較空白混凝土高。

另外，改性木鈣緩凝高效減水劑又可以同羥乙基纖維素以及引氣劑配制混凝土泵送劑，它對水泥凈漿具有減水率高、保水增強效果好的優(yōu)點，同時又改變了普通木鈣過度緩凝的缺點，是一種價格低、性能好的混凝土泵送劑。