聚羧酸高性能减水剂

PAGEPAGE1目录1.减水机理 22.优良的性能 32.1减水剂的匀质性分析 32.2水泥水化热－电性能分析 42.3早强效应 52.4减水性能分析 52.5环保分析 6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。聚羧酸高性能减水剂分子的主链牢牢的吸附在水泥颗粒表面，能够有效的阻碍水化反应提高其保塑性，支链则包围在水泥颗粒四周，通水冷却等各种各样的国际通行温控措施来减少了温度裂缝的产生。但是这些措施是借助外部条件的降温，无法从水泥水化本身解决，仍然存在一定的弊端。比如通水冷却，冷却管的埋设是在每一仓混凝土的底部，而不是均匀布置在混凝土中，这样对于底部混凝土的水化温升能起到一定的效果，但对于中上部混凝土便无能为力；一般来讲，防止温度裂缝的主要采取的措施是控制混凝土内外温差不超过25℃，但在混凝土内部由于冷却管的作用，肯定存在温度梯度，是否会引起温度裂缝，存在不确定因素。而聚羧酸系减水剂则可以通过降低水化热，延缓放热峰，来有效降2.3早强效应新型聚羧酸减水剂一般会接枝入聚乙二醇等羟基类大单体，这些大单体具有一定早强作用，能促进C3A的水化，在C3A-CaS04-H20体系中，能加快钙矾石的生成。聚羧酸分子链上的这些早强官能团很容易与金属离子形成共价键，发生络合，与金属离子形成较为稳定的络合物。这些络合物在溶液中形成了许多可溶区，从而提高了水化产物的扩散速率。由于络合物的形成，这在水化初期必然会破坏熟料粒子表面形成的C3A水化物及其它生成物(如硫铝酸钙)，而使C3A、C4AF溶解速率提高，与石膏的反应也会加快，迅速生成硫铝酸钙，并且使钙矾石与单硫酸型硫铝酸钙间的转化速度加快。硫铝酸钙生成量增多，必然降低液相中Ca2+、Al3+的浓度，迸一步以可促进C3S水化。这样就会在水泥浆硬化前基本完成体积膨胀因而对硬化后的水泥的致密性和抗压强度的提高(尤其是早期强度)是极有利的。另外，络合物的生成，使液相中Ca(OH)2介稳过饱和度的提高，会更加有效地阻止C3A水化初期形成疏松结晶的趋势，从而提高了水泥石的致密性和强度。2.4减水性能分析图3萘系减水剂对水泥净浆流动度的影响图4聚羧酸系减水剂对水泥净浆流动度的影响图3、图4描述了萘系、聚羧酸系减水剂掺量对水泥净浆流动度的影响。萘系减水剂一般在掺量为0.6~1%，而聚羧酸系减水剂一般掺量为0.1~0.3%（以固体含量计）。从图中可以看出，萘系减水剂掺量为0.6％时，流动度为180mm，一小时后为140，当掺量为1％时流动度为260mm，一小时后为245mm；而聚羧酸系减水剂掺量为0.2%时，流动度已经达到图3萘系减水剂对水泥净浆流动度的影响图4聚羧酸系减水剂对水泥净浆流动度的影响图5可以看出，20％浓度的KH聚羧酸减水剂掺量为1%时，减水率27％左右，掺量为1.5％时，减水率高达30％以上。而一般萘系减水剂减水率一般在20％左右。图5聚羧酸系减水剂的混凝土减水率曲线图5聚羧酸系减水剂的混凝土减水率曲线2.5环保分析随着生活水平的提高，人们对居住环境提出了更高的要求。《民用建筑工程室内环境污染控制规范》国家标准自2001年11月发布以来，室内环境污染控制工作逐步实现正常化，室内环境污染状况得到初步控制。4年多的实践和不断发展的形势对《规范》提出了新的要求。规定甲醛含量为Ⅰ类民用建筑工程需≤0.08毫克/立方米、Ⅱ类民用建筑工程需≤0.12毫克/立方米。

日前，该规范的局部修订工作已经完成，并于2006年4月10日经建设部批准发布。新版《规范》必将在控制室内环境污染、保障人民身体健康方面更好地发挥作用。新版《规范》中明确提出了关于混凝土外加剂测甲醛问题。修订后的《规范》要求，能释放甲醛的混凝土外加剂，其游离甲醛含量不应大于每千克0.5克，测定方法应符合国家标准《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》GB18582-2001附录B的规定。市场上的