聚羧酸高性能減水劑實際應用技術

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聚羧酸高性能減水劑及應用

　　聚羧酸類減水劑以其優(yōu)越的性能和無污染生產，近年來在國外發(fā)展很快，尤其在日本，聚羧酸與萘系的使用比例已經超過7：3。聚羧酸類減水劑從分子結構、作用原理和在混凝土中的表現行為與傳統(tǒng)減水劑有很大區(qū)別，因此，正確認識和合理使用是推廣聚羧酸減水劑應用的重要環(huán)節(jié)。作者積累了三年來生產和應用LEX-9系列聚羧酸減水劑的經驗，希望通過交流對這類新型減水劑在我國的發(fā)展有益。

　　一、聚羧酸類減水劑

　　聚羧酸類減水劑是一種分子結構為含羧基接枝共聚物的表面活性劑，在混凝土中有很高而又相對持久的減水作用?？梢栽趪鴥韧馕墨I中查閱到數十種具有上述分子結構特征的表面活性劑，其中有：馬來酸接枝共聚物、丙烯酸酯接枝共聚物，含末端磺酸基接枝共聚物，不飽和聚醚接枝共聚物等等。所有這類共聚物都形成“梳狀”或“樹枝狀”支鏈結構，所不同的是主鏈和支鏈的長短，剛度、形態(tài)、極性等不同。

　　萘系減水劑是一種典型的離子型分散劑，一旦進入水泥—水體系中，立即形成吸附層，從而使顆粒表面靜電斥力增加而達到分散效果。聚羧酸類減水劑進入水泥—水體系中行為要復雜得多，第一，它的主鏈和支鏈都有選擇性的吸附；第二，不同基團可能形成強弱不同的雙電層使顆粒相斥；第三，吸附后在顆粒表面形成立體的大分子層，以位阻效應使顆粒難以團聚。多數專家認為位阻效應是聚羧酸減水劑持久分散水泥顆粒的主要作用。

　　正因如此，不同分子結構聚羧酸接枝共聚物對水泥顆粒的吸附、分散作用不完全一樣，尤其對不同成分、不同大小的顆粒作用不盡一樣。聚羧酸減水劑產品就是選擇一種或數種共聚物，達到能最大程度上分散各種膠凝材料顆粒。

　　二、聚羧酸減水劑的基本性能

　　提起聚羧酸減水劑往往與“高性能”相聯系。日本JISA6204-1995標準為日本這類高性能減水劑作了界定。與其他標準相比，它在流動度減水率及流動度保持，含氣量及含氣量變化方面提出了比其他減水劑更高的要求。

　　表一1是近幾年來收集到十多種聚羧酸減水劑，用JC473-2001標準建議配合比，對其主要性能測試結果例舉一部分如下：

根據以上試驗結果表明，聚羧酸減水劑應該具有高性能的技術指標，特別必須達到以下幾方面技術要求：

a、高減水率：用GB8076—1997標準檢測，減水率應在24％左右或以上，用JC473-2001標準檢測，坍落度增加值應>12cm,

b、流動度保持好：日本標準JISA6204-1995中規(guī)定坍落度經時損失≤60mm，可以成為衡量流動度保持的指標。

c、摻量?。壕埕人釡p水劑折合固體摻量一般不大于膠凝材料重量的0.25％。

d、和易性好：摻聚羧酸減水劑混凝土在一般情況下，其擴展度、粘聚抓底現象和泌水應優(yōu)于相同情況的摻萘系減水劑混凝土。

　　三、若干應用技術問題

　　1、水泥適應性

　　水泥和膠凝材料成分復雜多變，從吸附一分散機理來看，不可能找到一種什么都適應的減水劑，因此，聚羧酸減水劑盡管具備比萘系更廣泛的適應性，但仍可能對部分水泥適應性差。這種適應性大多反映在：減水率降低和坍落度損失增加，有的兩者都有，也有的只反映在其中一方面。
即使是同一種水泥，球磨到不同細度時，減水劑的作用也會不同。

　　表－2是把海螺水泥磨至不同細度，用調整工藝改變減水劑聚合物成分來檢驗其適應性。

　　就LEX-9聚羧酸減水劑而言，它對華北地區(qū)的某些水泥和摻合料的適應性相對較差。解決適應性的辦法有三種：

a、適當增加摻量，特別采用滯后摻加方法比較有效。

b、適當添加其它組份，尤其在坍落度損失較大的情況下，添加一些傳統(tǒng)緩凝組分，大多可改善。

c、改變聚合物成分，在合成過程中調整某些組分往往有可能使其適應性完全變化。