聚羧酸减水剂

1、与各种水泥的相容性好，混凝土的坍落度保持性能好，延长混凝土的施工时间。

2、掺量低，减水率高，收缩小。

3、大幅度提高混凝土的早期、后期强度。

4、本产品氯离子含量低、碱含量低，有利于混凝土的耐久性。

5、本产品生产过程无污染，不含甲醛，符合ISO14000环境保护管理国际标准，是一种绿色环保产品。

6、使用聚羧酸盐类减水剂，可用更多的矿渣或粉煤灰取代水泥，从而降低成本。

根据其主链结构的不同可以将聚羧酸系高效减水剂产品分为两大类：一类以丙烯酸或甲基丙烯酸为主链,接枝不同侧链长度的聚醚。另一类是以马来酸酐为主链接枝不同侧链长度的聚醚。以此为基础，衍生了一系列不同特性的高性能减水剂产品。

在聚羧酸外加剂出现之前，有木质素磺酸盐类外加剂，萘系磺酸盐甲醛缩合物，三聚氰胺甲醛缩聚物，丙酮磺酸盐甲醛缩合物，氨基磺酸盐甲醛缩合物等。20世纪80年代初日本率先成功研制了聚羧酸系减水剂。新一代聚羧酸系高效减水剂克服了传统减水剂一些弊端，具有掺量低、保坍性能好、混凝土收缩率低、分子结构上可调性强、高性能化的潜力大、生产过程中不使用甲醛等突出优点。

聚羧酸高性能减水剂的混凝土性能指标

对于聚羧酸减水剂的合成，分子结构的设计是至关重要的，其中包括分子中主链基团、侧链密度以及侧链长度等。合成方法主要包括原位聚合接枝法、先聚合后功能化法和单体直接共聚法。

1、原位聚合接枝法

以聚醚作为不饱和单体聚合反应的介质，使主链聚合以及侧链的引入同时进行，工艺简单，而且所合成的减水剂分子质量能得到一定的控制，但这种方法涉及的酯化反应为可逆反应，在水溶液中进行导致接枝率比较低，已经逐渐被淘汰E14]。

2、先聚合后功能化法

这种方法主要是先合成减水剂主链，再以其他方法将侧链引入进行功能化，此方法操作难度较大，减水剂分子结构不灵活且单体问相容性不好，使得这种方法的使用得到了较大的限制E15]。

3、单体直接共聚法

这种方法是先制备出活性大单体，然后在水溶液中将小单体和大单体在引发剂的引发下进行共聚反应。随着大单体的合成工艺日益成熟且种类越来越多，这种合成方法已经是现阶段聚羚酸减水剂合成的最常用方法。

掺量范围：一般情况下，折算20%含固量时掺量为胶凝材料重量的0.5～1.5%，推荐掺量为1.0%。

在很多混凝土工程中，萘系等传统高效混凝土由于技术性能的局限性，越来越不能满足工程需要。在国内外备受关注的新一代减水剂，聚羧酸系高性能减水剂，由于真正做到了依据分散水泥作用机理设计有效的分子结构，具有超分散型，能防止混凝土坍落度损失而不引起明显缓凝，低掺量下发挥较高的塑化效果，流动性保持性好、水泥适应广分子构造上自由度大、合成技术多、高性能化的余地很大，对混凝土增强效果显著，能降低混凝土收缩，有害物质含量极低等技术性能特点，赋予了混凝土出色的施工和易性、良好的强度发展、优良的耐久性、聚羧酸系高性能减水剂具有良好的综合技术性能优势及环保特点，符合现代化混凝土工程的需要。因此，聚羧酸系高性能减水剂正逐渐成为配制高性能混凝土的首选外加剂。据报道，日本聚羧酸外加剂使用量已占所有高性能外加剂产品总量的80%以上，北美和欧洲也占了50%以上。在我国，聚羧酸系减水剂已成功应用仅在三峡大坝、苏通大桥、田湾核电站、京沪高铁等国家大型水利、桥梁、核电、铁路工程，并取得了显著的成果。

同时聚羧酸减水剂也存在一些问题：1.高温环境下保坍性不足；2.温度敏感性强，同种聚羧酸减水剂在不同季节施工，混凝土保坍性相差甚远；3.功能性产品较少，很难满足超高、超长距离混凝土泵送、负温施工、超早强混凝土的制备以及混凝土高耐久等要求；4.粘度高，在高掺合材、低水胶比混凝土配制中，混凝土粘度高，不利于施工；5.对砂石集料的含泥量敏感性强。 6.对机制砂适应也差，掺量敏感影响施工。

适用于高速铁路、客运专线、工业与民用建筑、道路、桥梁、港口码头、机场等工程建设的预制和现浇混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土。

特别适用于配制混凝土施工时间长，对混凝土坍落度保持要求高的工程，如核电工程。

目录

序

前言

第1章 概述 1

1.1 聚羧酸减水剂的技术进展 2

1.2 混凝土用骨料的技术发展 8

参考文献 16

第2章 黏土矿物对聚羧酸减水剂性能的影响及抑制措施 18

2.1 黏土矿物对聚羧酸减水剂分散性能的影响 18

2.2 黏土矿物与不同种类减水剂及不同分子结构聚羧酸减水剂适应性 27

2.3 影响黏土矿物吸附聚羧酸减水剂的因素及改善措施 34

2.4 黏土矿物与聚羧酸减水剂相互作用机理 54

2.5 本章小结 60

参考文献 62

第3章 不同品性骨料对掺聚羧酸减水剂混凝土性能的影响 64

3.1 不同材性粗骨料对掺聚羧酸减水剂混凝土性能的影响 64

3.2 新疆地区卵石品质分析及对掺聚羧酸减水剂混凝土性能的影响 75

3.3 本章小结 83

参考文献 83

第4章 石灰石粉在掺聚羧酸减水剂混凝土中的应用 85

4.1 概述 85

4.2 石灰石粉在混凝土中的应用现状 86

4.3 超细石灰石粉在掺聚羧酸减水剂混凝土中的应用研究 87

4.4 石灰石粉在自密实混凝土中的应用 109

4.5 本章小结 114

参考文献 114