國際混凝土外加劑十大發(fā)展現(xiàn)狀總結

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在捷克首都布拉格召開的第十屆國際混凝土外加劑會議上，我國科研機構和外加劑公司20人參加。根據(jù)會議文獻資料顯示，當今技術發(fā)展呈現(xiàn)以下幾個特點。

一是未來聚羧酸產品的發(fā)展趨勢為低摻量、高效能、多功能化，能適應多變化成分的水泥和摻合料，能抵抗高含泥量砂石和水泥中的過量的硫酸鹽的吸附。國外聚羧酸外加劑仍然以聚酯型為主，日本近年的聚羧酸減水劑的重大發(fā)展為強制所有外加劑和混凝土減縮劑復合使用，日本土木協(xié)會提出了新的規(guī)范，對每個等級的混凝土提出了控制混凝土收縮的指標。針對混凝土泌水問題，市場上推出了混凝土增稠劑來改善混凝土的和易性。土耳其、印度等發(fā)展中國家也在引進中國的聚醚一步法合成技術。

二是本次會議報道的新的大單體新品種為VPEG。該大單體的聚合方法為在30℃以下和馬來酸酐聚合。小分子磷酸型聚羧酸，雙磷酸鹽作為吸附螯合基團，鏈接著聚乙二醇，該產品為法國ChrysoSA公司持專利，已經形成工業(yè)化生產。

三是由于混凝土工業(yè)的迅速發(fā)展，大量天然的砂已經消耗殆盡，人工砂的大量使用，給行業(yè)的發(fā)展帶來了新的問題。高含泥量是大家面臨的技術難題。聚羧酸減水劑對砂石中泥的強烈吸附，對泥的吸附量為290毫克/克，傳統(tǒng)外加劑（如萘系，脂肪族等）的對泥吸附量為40毫克/克，所以在高含泥砂石的應用場合，萘系等傳統(tǒng)外加劑具有一定的優(yōu)勢。研究指出聚乙二醇（2000），可以部分緩解聚羧酸對泥的吸附，可以作為泥吸附的犧牲劑使用，國內的初步評價結果已被肯定。鉀離子也可以被泥吸附。另有報道，丙烯酸羥烷基酯加入聚羧酸減水劑分子結構中也可以減少聚羧酸減水劑對泥的敏感性。

四是德國Plank研究小組，肯定了IPEG（國內TPEG501）是最好的聚羧酸減水劑，并和APEG、MPEG類羧酸進行了對比。IPEG微觀結構為星狀聚合物，具有柔性鏈段微觀結構，對水泥吸附量少，MPEG酯類減水劑為梳型結構，APEG為捧狀剛性結構，水泥吸附量高。

五是功能化聚羧酸產品，在羧酸減水劑分子中引入磷酸基，硅醇基，陽離子單體等結構，可以提高聚羧酸減水劑對水泥的吸附，提高減水率，理論上是可行的，但是由于成本原因估計很難實現(xiàn)工業(yè)化。

六復配技術方面，聚羧酸用的增稠劑有纖維素類、生物膠類（Welangum，diutangum）、羥丙基瓜爾膠（hydroxypropyleguar）、改性淀粉等，這些增稠劑可以改善混凝土的抗離析性能，改善混凝土的粘度和降低混凝土的屈服應力。早強劑亞硝酸酸鈣，引氣劑（松香酸鈉、十二醇二乙二醇磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉）等多有提及。

七是聚羧酸減水劑和硫酸鹽對水泥吸附是相互競爭的關系，有研究人員提出在聚羧酸減水劑分子結構中引進雙磷酸基，改進的磷酸型聚羧酸減水劑可以提高減水劑對水泥的吸附和分散能力，克服硫酸根的競爭吸附問題。

八是利用反應緩釋型單體，制備保坍型減水劑，這類單體在堿性介質中緩慢釋放羧基，避免減水劑對水泥的較早吸附，為混凝土的流動性保持和減水提供保障。

九是聚羧酸減水劑制備技術方面，新的聚合方法有RAFT共聚法，聚丙烯酸直接酯化MPEG法，采用新型催化劑NaHP，在150℃下酯化。

十是各種增稠劑可以提高屈服應力，降低減水率，表觀粘度增加，Marshflow增加。

十一是磷酸鹽型聚羧酸和PCE具有相類似的結構，羧基部分換成了磷酸基，磷酸基單體和聚醚單體比例和PCE相同，可以抵抗水泥中的硫酸鹽對羧酸的競爭吸附，使得羧酸性能不受硫酸根離子吸附的影響，磷酸基使得羧酸對水泥的吸附更強。產品的性能特點為：較好的坍落度保持，具有緩凝作用，剪切變稀效果下降。

十二是環(huán)己酮類脂肪外加劑的合成方法，環(huán)己酮：甲醛：焦亞硫酸鈉摩爾比為1?誜3?誜0.25，在強堿條件下pH大于13時反應。困難之一是環(huán)己酮在水中溶解度較差，采用異丙醇作為共溶劑。

含硅烷基的聚羧PCE-Si（OEt）3在堿性條件下水解成PCE-Si（OEt）3-X（OH）X，水解可以在幾分鐘內完成，硅烷醇和水泥水化產物C-S-H表面的硅烷醇縮合，這種羧酸減水劑和水泥表面的強烈的化學鍵合力比物理吸附要強的多，可以改變聚羧酸對水泥的物理吸附變成化學吸附。

十三是我國江蘇博特提出合成陽離子型聚羧酸，作為堿激發(fā)礦渣體系減水劑，其實陽離子可以作為抗泥劑的結構考慮，陽離子單體可以引入到聚羧酸大分子結構中。江蘇博特研究結果表明，陰離子和陽離子羧酸可以改善羧酸減水劑的坍落度損失。

十四是甲基丙烯酸和甲基丙烯酸羥烷基酯類聚羧酸，不含PEO支鏈的，具有較好的分散性，對泥的含量不敏感。