聚羧酸高性能减水剂新标准与相关知识学习(5)

  水剂为主）的减水率尽管较高，但是大多数产品 存在如下诸多问题： • 与不同水泥的相容性不好，特别是对早强型水泥 • 所配制的混凝土拌合物粘度较大，坍落度损失快

  • 从SEM的照片分析中不难发现： –纯水泥浆体在水化初期，有大量的钙矾石以及 Ca(OH)2晶体，甚至到水化28d后仍可以见结晶颗粒 较大的Ca(OH)2晶体。

  准要点说明》包括聚羧酸系高性能减水剂 的定义、技术方面的要求、试验方法、检验规则 、包装、出厂、贮存及退货等。

  28d中仍存在未水 化的水泥颗粒， 但是其数量明显 减少，尤其是 C4AF、C3S含量 明显减少

  • 第一代：普通减水剂（减水率≥8%) –木质素磺酸盐 –糖蜜类 • 第二代：高效减水剂（减水率≥12%) –多环芳烃磺酸盐甲醛缩合物

  制高性能混凝土；而且成功解决了与水泥适应 性不好、混凝土拌合物粘度过大、坍落度损失 过快等难题。

   优异的水化热性能，夏季施 工加冰量减少30％  三期工程500万m3，无一条裂 缝，世界建坝史的奇迹

  • 高性能聚羧酸外加剂 由含有羧基的不饱和单体和大单体共聚而成，对 混凝土具有高减水、高保坍、高增强、低收缩等优异 性能的环保型系列减水剂。

  ★主链和侧链决定分子量大小，影响静电斥力和 位阻斥力。 ★弱极性的-OH、-SH、-COR、-CONH2、-CN、-NH2 以及短PEO链等，影响静电斥力和位阻斥力； ★强极性短侧链的―COO―、－SO3―基团密度越高 ，在极性的水泥颗粒表面锚固作用增强，有助 于阻止水分子通过紧密的绒化层，有着非常明显的 缓凝作用，影响静电斥力。

  ★长PEO链的一端通过醚基、胺基或酯基与疏水的 主链连接，另一端可以是羟基、酯基或醚基连 接的弱非极性基，能够伸展在水溶液中构成溶 剂化层，能加强减水剂的分散作用，影响位 阻斥力大小。

  ★非极性的脂肪短链有一定疏水作用，对水溶性 影响较弱，也可作为中心链部分，具有增加空 间位阻、降低水分子渗透，同时调节表面活性 等作用。

  3d水化产物主要为 Ca(OH)2、未水化水泥 颗粒以及水化C-S-H凝 胶。 28d无定形凝胶物质 几乎消失，未水化的 C4AF颗粒衍射峰也 随着水化龄期的增长 而消失，C-S-H凝胶 谱峰强而尖锐，表明 生成了结晶良好的水 化产物。

  –掺加了FDN减水剂或PCA减水剂，在水化初期就形成 了均匀的C-S-H凝胶，且相互连接，紧密堆积，随水 化的继续进行，这种紧密堆积的结构发展更广泛 ，Ca(OH)2晶体已基本不易发现，尤其是掺PCA超塑 化剂形成的水化产物更为致密 。

  高效减水剂 掺量 减水率 保坍性能 增强效果 收缩率 生产的基本工艺 结构可调性 作用机理 萘系 0.3~1.0% 10～25％ 坍损大 120~145% 120~135% 对环境造成污染 不可调 静电排斥 聚羧酸 0.10~0.4% 最高可达 45％ 90min 基本不损失 140~250% 80~90% 清洁无污染 结构可变性多，高性能化潜力大 空间位阻为住

  • 掺用聚羧酸系高性能减水剂混凝土的强度增长 也十分明显；相比于传统高效减水剂，聚羧酸 系高性能减水剂生产的基本工艺简单，生产的全部过程中不 涉及甲醛、苯酚等有毒物质，也不涉及硫酸等 强腐蚀性物质，对环境无污染。近年来，国外 若干聚羧酸系高性能减水剂产品相继进入我国 建筑市场，例如德固赛、LG、巴斯夫、马贝等 ，同时我国也研制开发了聚羧酸系高性能减水 剂。比如上海建筑科学研究院、中国建筑科学 研究院等已经有自己的产品，其产品技术性能 指标与国外产品相当。

  –大减水、高增强（混凝土强度持续增长） –优异的坍落度保持性能 –良好的和易性（不泌水、不离析） –气泡质量好（气泡间隔系数小,含气量损失小）， 且含气量可调 –不增大混凝土收缩

  –材料组成和生产的基本工艺对环境影响小 –对水泥、工业废渣、集料和气温具有广泛的适应性

  传统缩聚物外加剂缺点 减水率低 保坍能力差 增大混凝土收缩 生产污染环境

  与掺FDN减水剂类似， 但对3d水化的影响程度 不同，无定形凝胶增多， 水化28d后无定形凝胶 物质几乎消失，试样中 C-S-H凝胶谱峰强而尖 锐。

  –掺加PCA超塑化剂的水泥浆体和纯水泥浆体的水化 产物是相同的，只是水化程度的差异，随龄期的增 加掺PCA超塑化剂的水泥浆体水化程度加深，C3S和 C2S峰明显降低，而Ca(OH)2和C-S-H凝胶峰持续不断的增加