聚羧酸减水剂的适应性

聚羧酸减水剂的适应性
聚羧酸减水剂的适应性

聚羧酸减水剂的适应性

中国混凝土网 [2010-1-15] 网络硬盘我要建站博客常用搜索

摘要:聚羧酸外加剂减水率高、坍落度损失小、适量引气、质量稳定,能提高混凝土耐久性和使用寿命,但由于聚羧酸外加剂敏感性强和适应性差,使其推广应用受到极大的限制。本文结合哈大铁路客运专线TJ-3标伊通河特大桥现场施工的工程实践,从外加剂性能、水泥、掺合料、骨料、拌合工艺等方面分析适应性差的原因,提出了解决适应性问题的相关措施。

关键词:高性能混凝土聚羧酸外加剂适应性

1 聚羧酸混凝土外加剂的适应性问题

所谓外加剂的适应性是指外加剂在相同的条件下,因水泥不同而造成使用效果有较大的差异、甚至是完全不同的程度。聚羧酸外加剂通过近两年来在铁路建设工程中的大量应用和在高速铁路工程中的试验,证明其适应性相对较差,其混凝土原材料组分、产地等因素的微小变化都会造成新拌混凝土性能出现变化,这一特点与萘系减水剂具有较强适应性和稳定性的特点截然不同。而解决这一问题不能局限在试验各组分之间的搭配和频率的更换材料方面,必须突破旧的思维方式,从发展的、整体的、宏观的角度做深入的探索和研究,才能促进聚羧酸混凝土技术协调发展。

2 影响适应性的主要因素及改进措施

2.1 外加剂自身因素

2.1.1 质量有待提高从聚羧酸外加剂在我国的发展现状看,生产聚羧酸所用的聚乙二醇(统一简称为聚醚)等主要从德国、日本、韩国等国进口;另一主要原材料甲基丙烯酸正处在引进和消化、扩大规模的过程中;其他单体与辅助原材料如进口则材料成本高,而国内生产则产品质量得不到保证;原材料的不确定性使聚羧酸外加剂的质量良莠不齐。再者从生产过程一直是控制聚羧酸生产的难点与重点,酯化产物的质量及其稳定性对于最终减水剂产品的质量及其稳定性的影响很大。“大单体酯化+混合单体聚合”的方法是目前较多的外加剂厂商采用的主要合成方式。许多厂商忽视产品科学合理的“分子结构设计”及外加剂与混凝土的适应性研究。

2.1.2 改进的措施①选择先进设备特别是要采用完好无损、质量过关的搪瓷反应釜。②选择质量稳定合格的单体进行合成。③加强合成技术与工艺的研究,设计科学合理的“分子结构”和简便实用的合成技术工艺。④加强反应过程温度等条件的控制,严格控制用水质量。⑤加强生产过程质量控制和出厂质量检验。⑥提高供应商的现场技术服务质量,加强适应性的研究和改进。

2.2 水泥与聚羧酸外加剂的适应性

2.2.1 造成适应性差的原因①社会原因。目前对外加剂与水泥之间的适应性问题缺乏系统的研究,本来应进行水泥-外加剂-混凝土-高耐久性工程结构的整体性研究,但由于分属不同领域,造成工程技术人员“隔行”.例如,随着高速铁路建设的发展,工程结构设计人员要求设计使用100年以上的混凝土工程

结构,提高混凝土的耐久性必须从原材料的质量、混凝土致密性、严格的生产的工艺等方面下工夫,而绝大多数的结构设计人员并不太了解目前聚羧酸外加剂在我国的发展状况和适应性、敏感性问题对混凝土结

构造成的危害程度:施工一线的试验检测人员不了解水泥的生产过程和化学组分对外加剂的适应性有哪些方面的影响,无法要求水泥的生产者采取措施生产高性能混凝土技术要求的低碱、低热水泥:水泥的生产者不了解混凝土技术的进展情况,更不了解迅速发展的聚羧酸外加剂技术和高性能混凝土,只是在利益的驱动下片面追求水泥的早强、超细化。再加之应用我国试验检测外加剂是否合格时,采用基准水泥和工程水泥可能得到不同的结果,因工程水泥与基准水泥在化学成分、掺合料、生产工艺方面都存在较大的差异,即出厂前用基准水泥检测合格的外加剂在现场有可能不满足现场水泥配制的混凝土的技术要求;用基准水泥检测不合格的产品而现场使用时却又可能合格。结果就发生本来具有杰出减水性能的聚羧酸外加剂适应性差、敏感性强、浆体性能损失快等许多难以控制的问题。②技术原因:水泥影响聚羧酸外加剂适应性的因素主要有:a水泥的化学组分;b调凝剂的类型及分子结构形式;c助磨剂、活性混合材料、非活性混合材料和熟料的掺量及类型;d水泥的碱含量;e细度;f使用时的温度等。水泥是一个地域性很强的产品,由于不同地域生产水泥熟料的原材料矿物质组分存在不同程度的差异,而这些矿物质组分中某些组分

(C3A、C4AF、C3S、C2S等)微小的变化都可能引起混凝土性能的巨大变化,同时调凝剂石膏结晶形态的不同(吸附能力CaSO4)CaSO4·1/2H2O〉CaSO4·2H2O)、水泥中碱含量(Na2O+0.658K2O)的超标、助磨剂的掺入、细度不断升级、使用前水泥余热较高等都可能影响到外加剂的适应性,都可能引起混凝土坍落度的保留值、流动度、扩散度和粘聚性等发生巨大变化,显然要求聚羧酸外加剂需克服不仅由水泥所造成的如此多的不利因素是不现实的,要确立“外加剂的适应性是一个相互适应过程”的观念,大力开展水泥与聚羧酸外加剂的适应性研究。

2.2.2 措施:①改进水泥生产技术,生产低热水泥、低碱水泥、细度级配化水泥、与聚羧酸相适应的高耐久性混凝土水泥。②在实践中加强水泥研究人员化验人员、外加剂供应商技术服务人员和现场试验人员之间的合作与交流,逐步探索聚羧酸与水泥相互适应性的内在因素,不断发展水泥生产技术和改进外加剂合成技术。尽量避免由于水泥组分的不断调整引起外加剂的极不适应,在08年初施工中,前期水泥的早期强度高后期强度富余量小,为改变这种现状,水泥厂用两个月的时间逐步调整水泥组分比例,严重影响了混凝土拌合物性能,保坍性差,后来在水泥出厂合格证上发现了水泥组分的持续调整,现场试验人员、外加剂供应商技术服务人员和水泥厂的研究人员及时进行了沟通,固定了水泥组分比例和生产水泥用的各种原材料产地,迅速改善了混凝土的拌合物性能。

2.3 其它材料组分对外加剂适应性的影响

2.3.1 原因分析:①经现场试验,骨料中影响聚羧酸外加剂混凝土性能的主要因素为骨料的含泥量,随着含泥量的增加,混凝土的流变性能会成倍的降低,同时骨料中的泥质种类、粉砂粒、石粉对聚羧酸外加剂适应性的影响也很大。②外掺料中影响适应性的主要是外掺料的烧失量和细度,烧失量越大,混凝土的流变性损失越快。③粉煤灰是电厂的副产品,不同的煤质对混凝土的拌合物性能影响也很大。

2.3.2 措施:①选用合格的骨料或对骨料进行清洗。②在一定范围内可通过降低砂率的办法尽量减小含泥量的影响。③在满足技术规范的同时尽可能的选择烧失量小的掺合料。④在选用两种以上的掺合料时,尽量减少造成外加剂适应性差的外掺料地掺量。⑤保持煤源产地的相对稳定也是提高其适应性的一项重要措施。

2.4 工艺性因素对适应性的影响高性能混凝土初期性能直接影响到硬化后的混凝土的性能及耐久性,特别是含气量;当混凝土经过一段距离的运输和高温环境时,其初期和易性和流变特性发生很大变化,含气量的大量损失,造成混凝土流动性、可泵性的降低和耐久性的急剧下降。合理的投料顺序和适宜的拌合时间也是影响混凝土拌合物性能的重要因素,尤其是冬施期间,应根据相关规定及时调整投料顺序增加拌合时间也是非常必要的。在采用混凝土罐车运输时可在混凝土浇注前10分钟使用二次掺入法,这样不降

低混凝土耐久性能并改善流变特性,经济性也是很可取的。

3 结束语

总之,聚羧酸外加剂的适应问题远比萘系减水剂复杂,要解决其适应问题必须在深入研究的同时,运用系统的、发展的眼光看待它的适应性问题,确立外加剂与混凝土各组分之间相互适应的观点。

聚羧酸高性能减水剂标准型说明书

聚羧酸高性能减水剂标 准型说明书 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

森普牌S P Y J-1型聚羧酸系高性能减水剂(标准型) 产品说明书 森普牌SPYJ-1型聚羧酸系高性能减水剂(标准型)是目前国内外最新的引领产品。它与常用的聚羧酸系高性能减水剂相比,具有减水率高、掺量低、与水泥适应好、坍落度损失小和无污染等特点。同时具有改善新拌混凝土各种性能指标和提高工作性等多种作用。本产品为无色透明液体,无毒、无腐蚀性、不易燃、对钢筋无锈蚀作用、对人体健康无害。 本产品目前参照执行GB/T8076-2008《混凝土外加剂》、GB/T8077-2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》、TB/T3275-2011《铁路混凝土》、GB18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》标准。 一、技术性能 1.增强效果:与基准混凝土同坍落度和等水泥用量的前提下,减水率≥25%,混凝土各龄期强度均有显着提高,1天抗压强度比≥170%,3天抗压强度比≥160%,7天抗压强度比≥150%,28天抗压强度比≥140%。 2.泵送性能:具有显着的可泵性。与基准混凝土相比,在同水灰比的前提下,净增坍落度≥100mm,1小时坍落度经时变化量(用于配制泵送混凝土时)≤80mm。 3.工作性能:具有改善新拌混凝土的和易性、保水性和泌水性等操作性能。 4.表面光洁:掺用本产品的混凝土,具有粘聚性强、含气量少和泌水率小等特点,能有效改善高架、高速公路、桥梁等各类清水混凝土表面光洁美观。 5.特效功能:在配制高强混凝土时,其弹性模量、抗渗性、抗收缩、抗徐变和耐久性等高性能指标均可满足指标要求 二、匀质指标 根据产品的性能指标和用户的要求,符合国家、行业及企业标准。 三、应用范围 本产品适用于各类泵送混凝土、大体积混凝土、高层建筑、高架、高速公路、桥梁、水工混凝土及地下、水下灌注混凝土等。特别适应于重点工程和有特殊要求的混凝土。 四、使用方法 1.本产品掺量范围1.0~1.2%(以胶凝材料量计),可根据与水泥的适应性、气温的变化和混凝土坍落度等要求,在推荐范围内调整确定最佳掺量。 2.按计量,直接掺入混凝土搅拌机中使用。 3.在计算混凝土用水量时,应扣除液剂中的水量。 4.在使用本产品时,应按混凝土试配事先检验与水泥的适应性。 五、注意事项 1.在水泥变更品种或新进水泥时,应做与水泥兼容性检验。 2.对于要求缓凝的混凝土,应按混凝土试配事先检验凝结时间。 3.必须按试验配合比正确掺量,浇筑混凝土时,应严格按施工规范操作。 4.在与其他外加剂合用时,宜先检验其兼容性。 5.在冬季施工期间,为了提高混凝土早期强度,应适当调整混凝土的水泥用量。 6.与常规混凝土工程一样,必须按施工规范加强养护。 7.使用本产品,应提前1~3天通知厂方。 六、包装贮存

聚羧酸减水剂生产工艺的制作方法

图片简介: 本技术介绍了一种聚羧酸减水剂生产工艺,在常温状态下,往反应箱内加入占总溶液总比重20%50%的聚醚时,后加入占总溶液总比重30%71.7%的水进行溶解,自由基聚合:往进行溶解后的溶液内滴加占总溶液总比重3%7.5%的丙烯酸,滴加完毕后开始滴加占总溶液总比重0.3%的巯基乙酸,接枝反应:对经过自由基聚合的溶液进行加热直到8085摄氏度,开始滴加一个半小时的混合物,所述混合物由占总溶液总比重0.5%过硫酸铵和占总溶液总比重4.5%10.5%水混合而成,保温:将经过接枝反应中的溶液在80摄氏度下,保温一个半小时至两个小时。 技术要求 1.一种聚羧酸减水剂生产工艺,其特征在于:在常温状态下,往反应箱(1)内加入占总溶液总比重20%-50%的聚醚时,后加入占总溶液总比重30%-71.7%的水进行溶解,自由 基聚合:往进行溶解后的溶液内滴加占总溶液总比重3%-7.5%的丙烯酸,滴加完毕后开始滴加占总溶液总比重0.3%的巯基乙酸,接枝反应:对经过自由基聚合的溶液进行加热直到80-85摄氏度,开始滴加一个半小时的混合物,所述混合物由占总溶液总比重0.5%过硫酸铵和占总溶液总比重4.5%-10.5%水混合而成,保温:将经过接枝反应中的溶液在80摄 氏度下,保温一个半小时至两个小时;

其中,所述的反应箱(1)侧壁上设有出料管(11),所述反应箱(1)设有加热块(13),所述反应箱(1)内设有传动轴(14),所述传动轴(14)上设有搅拌杆(141),所述反应箱(1)侧壁上设有保温层(12),所述反应箱(1)顶部设有多个进料口(15),所述反应箱(1)顶部设有多个与所述进料口(15)相配合的连接管(3),所述连接管(3)顶部设有储料箱(2),所述连接管(3)侧壁上设有第一通槽,所述第一通槽内设有固定板(31),所述连接管(3)内设有支撑板(5),所述支撑板(5)上设有连接轴(4),所述连接轴(4)穿设于所述储料箱(2)内,所述支撑板(5)底部设有导块(55),所述支撑板(5)上设有下料口(54),所述下料口(54)设于所述导块(55)上方;在制备聚羧酸减水剂时,将聚醚和水加入到反应箱(1)内,传动轴(14)带动搅拌杆(141)转动,聚醚与水在反应箱(1)内混合;将丙烯酸放入到其中一个储料箱(2)内,再将巯基乙酸、硫酸铵和水的混合物放入另外的储料箱(2)内,推动连接轴(4)带动支撑板(5)移动,根据需要滴加的量确定支撑板(5)的位置;当支撑板(5)位置确定后,储料箱(2)内的液体进入到连接管(3)内,连接管(3)内的液体从下料口(54)处往下运动,液体粘沿导块(55)往下滑落,将液体滴入到反应箱(1)内,根据先后顺序依次将相应的液体加入到反应箱(1)内,当聚羧酸减水剂制备完成后,将聚羧酸减水剂出料管(11)内排出,获得初成品聚羧酸减水剂。 2.根据权利要求1所述的一种聚羧酸减水剂生产工艺,其特征在于:将经过保温的水降温至50摄氏度后,打入复配池,加入添加剂,加水稀释后将复配好的溶液打入成品罐。 3.根据权利要求1所述的一种聚羧酸减水剂生产工艺,其特征在于:所述以上步骤均在密闭状态下进行。

萘系高效减水剂与聚羧酸系减水剂的性能比较.docx

萘系高效减水剂与聚羧酸系减水剂的性能比较 萘系高效减水剂与聚羧酸系减水剂的性能比较一、混凝土减水剂概述及作用机 理 减水剂是一种重要的混凝土外加剂,能够最大限度地降低混凝土水灰比,提高 混凝土的强度和耐久性。减水剂分为普通减水剂和高效减水剂,减水率大于5%小于 10%的减水剂称为普通减水剂,如松香酸钠、木质素磺酸钠和硬脂酸皂等 ; 减水率大于 10%的减水剂称为高效减水剂,如三聚氰胺系、萘系、氨基磺酸系、改性木质素磺酸系和聚羧酸系等。在众多高效减水剂中,具有梳形分子结构的聚羧酸系高效减水剂因其减水率高、坍落度保持性能良好、掺量低、不引起明显缓凝等优异性能,成为近年来国内外研究和开发的重点。 减水作用是表面活性剂对水泥水化过程所起的一种重要作用。减水剂是在不影 响混凝土工作性的条件下,能使单位用水量减少 ; 或在不改变单位用水量的条件 下,可改善混凝土的工作性 ; 或同时具有以上两种效果,又不显著改变含气量的外 加剂。目前,所使用的混凝土减水剂都是表面活性剂,属于阴离子表面活性剂。 水泥与水搅拌后,产生水化反应,出现一些絮凝状结构,它包裹着很多拌和水,从而降低了新拌混凝土的和易性 ( 又称工作性,主要是指新鲜混凝土在施工中,即 在搅拌、运输、浇灌等过程中能保持均匀、密实而不发生分层离析现象的性 能 ) 。施工中为了保持所需的和易性,就必须相应增加拌和水量,由于水量的增加 会使水泥石结构中形成过多的孔隙,从而严重影响硬化混凝土的物理力学性能,若 能将这些包裹的水分释放出来,混凝土的用水量就可大大减少。在制备混 凝土的过程中,掺入适量减水剂,就能很好地起到这样的作用。混凝土中掺入减水剂后,减水剂的憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面,而亲水基团指向水溶 液,构成单分子或多分子层吸附膜。由于表面活性剂的定向吸附,使水泥胶粒表面

聚羧酸减水剂生产工艺

聚羧酸减水剂生产工艺 引言 般认为,减水剂的发展分为三个阶段:以木质素磺酸钙为代表的第一代普通减水剂阶段;以萘系为代表的第二代高效减水剂阶段;以聚羧酸系为代表的第三代高性能减水剂阶段。 与传统的减水剂相比,聚羧酸系高性能减水剂有很多特点:1.在合成工艺上,聚 羧酸系高性能减水剂采用不饱和单体共聚合成而不是传统减水剂使用的缩聚合成,因此该类减水剂的合成原料非常之多,通常有聚乙二醇、(甲基)丙烯酸、烯丙醇聚氧乙烯醚等。 2.在分子结构上,聚羧酸系高性能减水剂的分子结构是线 形梳状结构,而不是传统减水剂单一的线形结构。该类减水剂主链上聚合有多种不同的活性基团,如羧酸基团(一COOH)、羟基基团(一0H)、磺酸基(一S03Na)等,可以产生静电斥力效应;其侧链带有亲水性的非极性活性基团,具有较高的空间位阻效应。由于其广泛的原料来源,独特的分子结构,故而具有前两代减水剂不可比拟的优点,加上在合成过程中不使用甲醛,属绿色环保产品,因此,已成为混凝土外加剂研究领域的重点和热点之一。 但是,也许是涉及技术秘密,目前该领域的研究成果报道较少,尤其是聚羧酸系高性能减水剂的合成工艺。因此,本文在此予以简介之。 聚羧酸系高性能减水剂合成工艺简介。 聚羧酸系高性能减水剂目前主要存在聚酯类和聚醚类两大主流产品。聚 酯类:包括酯化和聚合两个过程。聚醚类:只有聚合一个过程。 (一)、聚酯类聚羧酸系高性能减水剂合成工艺。 1、合成工艺简图 去离子水 冷凝器

聚乙二醇 酯化计量槽>>聚合中和成 甲基丙烯酸 >>>>>> 反应计量槽—反应反应品 去离子水氢氧化钠 2、反应过程如下: 1)、酯化反应(制备大单体):计量聚乙二醇1200料3960kg,将其在 水浴中溶化,加入反应釜内,同时加入甲基丙烯酸1140kg,以及小料1份(对苯二酚: 5.28kg、吩噻嗪:1.06kg),升温至90C,加入浓硫酸69.3kg,继续升温 至120C,保持4.5小时,后充氮气2小时,(6 m?/时,每30分钟充1瓶,共4 瓶),反应完成,得到减水剂中间大分子单体聚乙二醇单甲基丙烯酸酯和水。(经减压蒸馏脱水,酸化反应更为完全)。 2)、聚合反应:采用过硫酸铵引发、水溶液聚合法。计量酯化产物即聚 乙二醇单甲基丙烯酸酯1545kg,丙烯酸77.3kg,分子量调节剂十二烷基硫醇21.3kg,配以130 kg去离子水,泵入滴定罐A备用,是为A料。计量过硫酸铵34.5kg,配以950kg 去离子水,泵入滴定罐B备用,是为B料。加去离子水1425kg 入釜,升温至85C,同时滴定A、B料。A料3小时滴定完,B料3.5小时滴定完,保温1.5小时。(温度控制:90±2C)。 (3)、中和反应,将反应好的聚合物降温至50C以下,边搅拌边加入片 碱100kg,调节PH值6—7,反应完成,得到含固量为30%的聚酯类聚羧酸系高 性能减水剂成品。 (二)、聚醚类聚羧酸系高性能减水剂合成工艺

聚羧酸减水剂实验室合成工艺

聚羧酸减水剂实验室合成工艺 聚羧酸类减水剂是继以木钙为代表的普通减水剂和以萘系为代表的高 效减水剂之后发展起来的第三代高性能化学减水剂,其综合性能优异,不仅具有高减水率,而且还可以有效的抑制坍落度损失,目前有较好的应用前景。日本首先于80年代初开发出聚羧酸系高效减水剂,1985年开始逐渐应用于混凝土工程。1995年以后,聚羧酸盐系减水剂在日本的使用量超过了萘系减水剂。目前国内对萘系、三聚氰胺系等高效减水剂的研究和应用已日趋完善,不少科研机构已开始转向对聚羧酸系高性能减水剂的开发与研究。聚羧酸型减水剂分子链上具有较多的活性基团,主链上连接的侧链较多,分子结构自由度大, 高性能化潜力大,因此聚羧酸型减水剂是近年来国内外研究较为活跃的高性能减水剂之一,同时也是未来减水剂发展的主导方向。本文在合成聚醚甲基丙烯酸酯大单体的基础上,采用水溶液共聚的方法合成出了聚羧酸系高效减水剂,通过因素试验确定最佳的合成工艺,并研究了其应用性能。 2 实验 2.1 实验原料及试验设备 聚醚(分子量为1200,上海台界化工有限公司) ; 对甲苯磺酸(国药集团化学试剂厂) ; 对苯二酚(天津市大茂化学试剂厂) ; 甲基丙烯磺酸钠(余姚市东泰精细化工有限公司) ; 甲苯(天津市大茂化学试剂厂) ; 甲基丙烯酸(成都科龙化工试剂厂) ; 过硫酸铵(天津市大茂化学试剂厂)等。 聚羧酸系减水剂:进口聚羧酸(p s1, 60% ) ; 国内聚羧酸(p s2, 40% ) ; 自制聚羧酸(p s3, 20% ) 。 水泥:炼石P·O 42.5 级普通硅酸盐水泥;建福P ·O42.5级普通硅酸盐水泥。 500ml三颈烧瓶;集热式恒温磁力搅拌器;温度计; 250ml滴液漏斗;旋转蒸发器等。

聚羧酸减水剂生产环保说明

聚羧酸外加剂生产说明 1、项目由来 随着我国城镇化进程进程和基础设施建设的步伐逐渐加快,混凝土的需求量不断增多,同时也大大推动混凝土外加剂的需求量。 从全国范围来看,掺有外加剂的混凝土约占混凝土总量的40%,与国外先进国家60%~80%的比例相比,我国在使用量上还存在较大差距,即外加剂的生产还有较大的发展空间。根据相关市场调查,我国每年对减水剂、助磨剂及多功能粉体材料的需求量高达几百万吨,由此可见,该类材料仍具有较大前景和市场需求。目前,聚羧酸减水剂在发达国家的使用率已占绝对优势,相比而言,我国的使用量并不客观,但该材料的使用在我国的高速铁路建设、公路桥梁建设、水利工程及高层建筑中已得到广泛的认可,其用量正以每年20%~30%的速度递增。 传统的萘系、三聚氰胺系以及木质素减水剂虽然能使新拌砂浆或混凝土具有较好的工作性,但塌落度经时变化大,运至施工现场时,必须重新加入减水剂来增加其流动性,这样会产生噪音并排放大量工业废气,而且这类减水剂大多采用有毒的甲醛,通过缩聚反应(有时还采用强腐蚀性的发烟硫酸或浓硫酸进行磺化反应)制备而成,这不可避免会对环境造成污染,不利于可持续发展。合成萘系磺酸盐减水剂的主要原料是精萘或工业萘,价格较贵,很难满足工程实际需要,萘被认为是致癌物质,限制了其发展。于是人们把目光转向了羧酸类聚合物——称之为第三代新型聚合物减水剂,聚羧酸减水剂不仅减水效果好,其成品本身也无毒性,生产加工过程中也无工艺性废水产生,无工艺性废气产生,属于绿色环保型材料。

聚羧酸减水剂是一种高性能减水剂,是水泥混凝土运用中的一种水泥分散剂,广泛应用于公路、桥梁、大坝、隧道、高层建筑等工程。该产品绿色环保,不易燃,不易爆,可安全使用火车和汽车运输。 2、工艺流程 从原料库房领取原材料,按照配方准确称量后加入去离子水、甲基烯丙基聚氧乙烯醚,配置成原材料溶液,;搅拌并升至18~24℃。按照配方把维生素C、巯基丙酸、去离子水投入预混罐中配制溶液成A,搅拌均匀后打入滴加罐A里;按配方把丙烯酸和去离子水分别投入预混罐中配制成溶液B,搅拌均匀后打入滴加罐B里。开始加入双氧水至反应釜中,打开溶液A出口阀,滴加10分钟后再打开B出口阀,滴加过程温度控制在50℃以下,滴加过程持续3~3.5小时。滴加完毕后再在反应釜中后补一定量去离子水,保温半小时。取样送质检部对聚羧酸聚合程度进行检测,经检验合格的产品进行冷却中和处理,然后出料至成品罐。如果检验聚合程度未达到规定程度时,则根据具体情况继续进行反应。整个工艺持续约6小时。 聚羧酸减水剂生产工艺流程图如下:

聚羧酸高性能减水剂缓凝型说明书

森普牌SPYJ-3型聚羧酸系高性能减水剂(缓凝型) 产品说明书 森普牌SPYJ-3型聚羧酸系缓凝高性能减水剂是目前国内外最新的引领产品。它与常用的聚羧酸系高性能减水剂缓凝型相比,具有减水率高、掺量低、与水泥适应性好、坍落度损失小和无污染等特点。同时具有改善新拌混凝土各种性能指标和提高工作性等多种作用。本产品为无色透明液体,无毒、无腐蚀性、不易燃、对钢筋无锈蚀、对人体健康无害。 本产品目前参照执行GB/T8076-2008《混凝土外加剂》、GB/T8077-2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》、TB/T3275-2011《铁路混凝土》、GB18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》标准。 一、技术性能 1.增强效果:与基准混凝土同坍落度和等水泥用量的前提下,减水率≥25%,混凝土各龄期强度均有显着提高,7天抗压强度比≥140%,28天抗压强度比≥130%。 2.泵送性能:具有显着的可泵性。与基准混凝土相比,在同水灰比的前提下,净增坍落度≥100mm,1小时坍落度经时变化量(用于配制泵送混凝土时)≤60mm。 3.缓凝效果:能显着增大混凝土的流动性,改善操作性,可延缓水泥水化放热峰值,避免施工结合层冷缝现象,有效提高其抗裂防水性能。 4.工作性能:具有显着改善新拌混凝土的和易性、保水性和泌水性等操作性能。 5.表面光洁:掺用本产品的混凝土,具有粘聚性强、含气量少和泌水率小等特点,能有效改善高架、高速公路、桥梁等各类清水混凝土表面的光洁和美观 6.张拉抗折:本产品具有先缓凝后早强的功能,在确保掺量的前提下,可满足混凝土的3d (除凝结时间) 张拉和28d抗折强度的要求 7.特效功能:在配制高强混凝土时,其弹性模量、抗渗性、抗收缩、抗徐变和耐久性等高性能指标均可满足要求。 二、匀质指标 根据产品的性能指标和用户的要求,符合国家、行业及企业标准。 三、应用范围 本产品适用于各类泵送混凝土、大体积混凝土、高架、高速公路、桥梁、水工混凝土。特别适用于重点工程和有特殊要求的混凝土。 四、使用方法 1.本产品掺量范围~%(以胶凝材料量计),可根据与水泥的适应性、气温的变化和混凝土坍落度等要求,在推荐范围内调整确定最佳掺量。 2.按计量,直接掺入混凝土搅拌机中使用。 3.在计算混凝土用水量时,应扣除液剂中的水量。 4.在使用本产品时,应按混凝土试配事先检验与水泥的适应性。 五、注意事项 1.在水泥变更品种或新进水泥时,应做与水泥兼容性检验。 2.对于要求缓凝的混凝土,应按混凝土试配事先检验凝结时间。 3.必须按试验配合比正确掺量,浇筑混凝土时,应严格按施工规范操作。 4.在与其他外加剂合用时,宜先检验其兼容性。 5.在冬季施工期间,为了提高混凝土早期强度,应适当调整混凝土的水泥用量。 6.与常规混凝土工程一样,必须按施工规范加强养护。 7.使用本产品,应提前1~3天通知厂方。 六、包装贮存 1.可采用灌车运装;塑料桶1000kg/桶;也可根据用户要求做特殊包装。 2.本产品质保期壹年,在质保期内如有沉淀,经搅匀后使用,不影响效果。

聚酸酸减水剂合成工艺

1 实验 1.1 原材料 丙烯酸(AA)、甲基丙烯磺酸钠(MAS)、过硫酸铵(APS)均为市售化学试剂;聚氧乙烯基烯丙酯大单体,自制,其聚合度分别约为9、23、35;水泥,P.O42.5R,重庆腾辉江津水泥厂产。 1.2 聚羧酸减水剂的合成方法 将丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、过硫酸铵、聚氧乙烯基烯丙酯大单体分别用去离子水配成浓度为20%的水溶液。在装有搅拌器、回流冷凝管及温度计的三颈烧瓶中分批滴加单体及引发剂,滴加完毕后在75℃下保温反应一定时间。反应结束后,用浓度为20%的NaOH水溶液调节PH值至7~8,得到浓度约为20%的黄色或红棕色聚羧酸减水剂。 1.3 正交试验设计 采用正交试验方法,通过改变丙烯酸(AA)、甲基丙烯磺酸钠(MAS)、聚氧乙烯基烯丙酯大单体(PA)、过硫酸铵(APS)4个因素的用量,考察四因素在三水平下合成的聚羧酸减水剂对水泥净浆初始流动度及流动度经时损失的影响,从而确定聚羧酸减水剂的最佳合成配方。正交试验因素及水平见表1,表中引发剂APS用量为MAS、AA、PA等3种单体总质量的百分比。表2为不同实验组数对应的各因素水平。 1.4 掺减水剂水泥净浆流动度测试方法 水泥净浆初始流动度按GB8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》中测定水泥净浆初始流动度的方法进行测试,W/C为0.29。 水泥净浆流动度经时损失的测试方法为:保持一定水灰比,加入一定量的聚羧酸减水剂,按GB8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》每隔一定时间测试水泥净浆的流动度。 2 结果与分析 2.1 减水剂掺量对水泥净浆初始流动度的影响 表3为对在表2中1~9组的3种聚羧酸减水剂(JH9、JH23、JH35)在不同掺量时对水泥净浆初始流动度的影响。 由表3可知,当减水剂掺量大于0.5%以后,增加减水剂掺量,水泥净浆初始流动度增大变缓。表明该聚羧酸减水剂的饱和掺量为水泥质量的0.5~0.8%。 2.2 聚羧酸减水剂合成配方的确定 通过对表3的实验结果计算分析,可看出减水剂掺量为0.5%时四因素对水泥净浆初始流动度影响的显著程度。聚羧酸减水剂合成时各因素对水泥净浆初始流动度影响的极差分析见表)(减水剂掺量为0.5%)。 2.2.1 聚羧酸减水剂JH9合成配方的确定 由表4可知:(1)在设计的原料用量范围内,掺JH9的水泥净浆初始流动度随MAS、AA用量的增加而增加,随PA和APS用量的增加而下降;(2)由极差R可知,四因素对水泥净浆初始流动度影响均较显著,影响程度从大到小依次为:PA、APS、AA、MAS;(3)JH9的较佳合成配方为:MAS:AA:PA(摩尔)=1.5:(5.0~7.0):(1.0~1.25),APS的用量为15%。 图1为四因素在三水平下所合成的JH9聚羧酸减水剂对水泥净浆流动度经时损失的影响。图1中的水泥净浆流动度为各因素分别在三水平下的算术平均值,减水剂掺量为水泥质量的0.8%(图2和图3与此相同)。 由图1可知,MAS用量对水泥净浆的初始流动度影响不大,但增大MAS用量有利于水泥净浆流动度的保持,MAS用量为1.0~1.5mol时,水泥净浆流动度经时损失曲线基本接近,因此,MAS用量取1.0~1.5mol为宜;增大AA用量对水泥净浆初始流动度有利,但PA用量过大对水泥净浆的流动度保持不利,AA用量取5.0mol为宜;PA用量对水泥净浆流动度的保

聚羧酸减水剂使用注意事项

聚羧酸高效减水剂作为我国第三代减水剂的代表,其较之以木钙为代表的第一代减水剂和以萘系为代表的第二代减水剂,有着高减水率、高保坍性、高增强等优点。特别适用于配制高耐久性、大流动度、高保坍、高强度以及清水混凝土工程。但其对混凝土原材料的品质及生产工艺要求较高,对集料的含泥量尤为敏感,因此在实际使用过程中还应有所注意。 1、聚羧酸减水剂依然存在与水泥适应性的问题,对于个别水泥会出现减水率偏低,坍损较大的现象,因此当水泥适应性不好时应当进行混凝土试配调整外加剂掺量,以达到最佳效果。另外水泥的细度和储存时间也会影响聚羧酸减水剂的使用效果。在生产中应杜绝使用热水泥,如果使用热水泥与聚羧酸减水剂拌合后,表现出混凝土的初始坍落度更容易出来,但外加剂的保坍效果会减弱,有可能出现混凝土坍落度的迅速损失。 2、聚羧酸减水剂对原材料的变化较为敏感,当砂、石材料以及掺合料如粉煤灰、矿粉等原材料的质量发生较大变化时,将对掺聚羧酸减水剂的混凝土性能有一定影响,应重新以变化后的原材料进行试配试验以调整掺量达到最佳效果。 3、聚羧酸减水剂对于集料的含泥量特别敏感,含泥量过大会降低聚羧酸减水剂的性能。因此使用聚羧酸减水剂时应严格控制集料的品质。当集料含泥量增加时应提高使用聚羧酸减水剂的掺量。 4、聚羧酸减水剂因减水率较高,其混凝土坍落度对用水量特别敏感。因此在使用过程中必须严格控制混凝土的用水量。一旦超量时,混凝土会出现离析、泌水、板结及含气量过大等不良现象 5、使用聚羧酸减水剂在混凝土的生产过程中宜适量增加搅拌时间(一般比传统外加剂高一倍),这样聚羧酸减水剂的空间位阻能力能更容易的发挥,便于生产中对混凝土坍落度的控制。(搅拌时间不够,很可能出现送到工地现场混凝土的坍落度要比在搅拌站控制的混凝土坍落度偏大)。。 6、随着春季的来临,昼夜温差变化较大,在生产控制上应随时注意混凝土的坍落度变化情况及时的调整外加剂用量(做到低温低掺,高温高掺的原则)。 7、聚羧酸外加剂在试配(生产中)时,当只达到基本掺量,混凝土的初始工作性能得到满足,但混凝土经时损失会较大;因此在试配(生产)时,应适当提高掺量(即达到饱和掺量),才能解决坍落度损失较大的问题。 8、当降低胶凝材料用量后,在生产过程中,应更严格保证水胶比。如出现坍落度损失较大的情况,只能通过增加外加剂掺量和二次添加外加剂的方法,勿通过加水的方法解决,否则易造成强度的明显下降。 9、聚羧酸减水剂为高减水率,高分散性产品,在生产控制中更多的应以混凝土的流动性指标(扩展度)来衡量混凝土的工作性,坍落度只能作为一个参考值。 10、混凝土的强度主要由水胶比在决定,聚羧酸减水剂具有高减水率的特点,很容易降低生产配合比中的用水量,从而达到降低水胶比的目的,来降低混凝土的综合成本。生产中因原材料的波动比试验试配大,为更好的发挥聚羧酸减水剂产品的性能,生产中应随时根据原材料情况、环境温度变化等对混凝土工作性的影响,及时调整外加剂掺量。 11、聚羧酸减水剂不可与萘系减水剂混合使用,使用聚羧酸减水剂时必须将使用过萘系减水剂的搅拌机和搅拌车冲洗干净,否则可能会导致聚羧酸减水剂失去减水效果。 12、聚羧酸减水剂应避免与铁制材料长期接触。由于聚羧酸减水剂产品常呈现酸性,与铁制品长期接触会发生缓慢反应,甚至使其色泽变深、变黑,导致产品性能下降。建议采用聚乙烯塑料桶或不锈钢桶储存,以保证其性能稳定性。

聚羧酸减水剂生产工艺

聚羧酸减水剂生产工艺 一、引言 一般认为,减水剂的发展分为三个阶段:以木质素磺酸钙为代表的第一代普通减水剂阶段;以萘系为代表的第二代高效减水剂阶段;以聚羧酸系为代表的第三代高性能减水剂阶段。 与传统的减水剂相比,聚羧酸系高性能减水剂有很多特点:1.在合成工艺上,聚羧酸系高性能减水剂采用不饱和单体共聚合成而不是传统减水剂使用的缩聚合成,因此该类减水剂的合成原料非常之多,通常有聚乙二醇、(甲基)丙烯酸、烯丙醇聚氧乙烯醚等。2.在分子结构上,聚羧酸系高性能减水剂的分子结构是线形梳状结构,而不是传统减水剂单一的线形结构。该类减水剂主链上聚合有多种不同的活性基团,如羧酸基团(—COOH)、羟基基团(—OH)、磺酸基(—SO3Na)等,可以产生静电斥力效应;其侧链带有亲水性的非极性活性基团,具有较高的空间位阻效应。由于其广泛的原料来源,独特的分子结构,故而具有前两代减水剂不可比拟的优点,加上在合成过程中不使用甲醛,属绿色环保产品,因此,已成为混凝土外加剂研究领域的重点和热点之一。 但是,也许是涉及技术秘密,目前该领域的研究成果报道较少,尤其是聚羧酸系高性能减水剂的合成工艺。因此,本文在此予以简介之。 二、聚羧酸系高性能减水剂合成工艺简介。 聚羧酸系高性能减水剂目前主要存在聚酯类和聚醚类两大主流产品。聚酯类:包括酯化和聚合两个过程。聚醚类:只有聚合一个过程。 (一)、聚酯类聚羧酸系高性能减水剂合成工艺。 1、合成工艺简图 冷凝器去离子水 ↓↓

聚乙二醇过硫酸铵↓ →→→→→→酯化→→→→→计量槽→→聚合中和成 甲基丙烯酸→→→→ →→→→→→反应→→→→→计量槽→→反应反应品 ↑↑ ↑↑ 去离子水氢氧化钠 2、反应过程如下: (1)、酯化反应(制备大单体):计量聚乙二醇1200料3960kg,将其在水浴中溶化,加入反应釜内,同时加入甲基丙烯酸1140kg,以及小料1份(对苯二酚:5.28kg、吩噻嗪:1.06kg),升温至90℃,加入浓硫酸69.3kg,继续升温至120℃,保持4.5小时,后充氮气2小时,(6㎡/时,每30分钟充1瓶,共4瓶),反应完成,得到减水剂中间大分子单体聚乙二醇单甲基丙烯酸酯和水。(经减压蒸馏脱水,酸化反应更为完全)。 (2)、聚合反应:采用过硫酸铵引发、水溶液聚合法。计量酯化产物即聚乙二醇单甲基丙烯酸酯1545kg,丙烯酸77.3kg,分子量调节剂十二烷基硫醇21.3kg,配以130 kg去离子水,泵入滴定罐A备用,是为A料。计量过硫酸铵34.5kg,配以950kg去离子水,泵入滴定罐B备用,是为B料。加去离子水1425kg 入釜,升温至85℃,同时滴定A、B料。A料3小时滴定完,B料3.5小时滴定完,保温1.5小时。(温度控制:90±2℃)。 (3)、中和反应,将反应好的聚合物降温至50℃以下,边搅拌边加入片碱100kg,调节PH值6—7,反应完成,得到含固量为30%的聚酯类聚羧酸系高性能减水剂成品。 (二)、聚醚类聚羧酸系高性能减水剂合成工艺

聚羧酸减水剂的研究现状及发展趋势

聚羧酸减水剂的研究现状及发展趋势 摘要:聚羧酸减水剂的研发和推广是混凝土材料科学中的一个研究热点,推动着混凝土材料向高强、高性能化不断发展。论文主要针对国内、外对聚羧酸系高效减水剂的应用情况,分析聚羧酸减水剂的作用机理,通过总结当前研究与应用中存在的主要问题,对将来的发展趋势进行了展望。 关键词:聚羧酸;减水剂;现状;发展趋势 减水剂是一种重要的混凝土外加剂,是水泥混凝土必不可少的组成部分[1]。近年来,高性能混凝土在我国工程建设中发挥了重要作用[2,3],如聚羧酸系减水剂。其保坍性能优异、与水泥适应性良好,但因其价格昂贵,应用范围受到一定的限制[4]。从某种意义上说,目前各国在混凝土技术上的差距最重要的特征就是外加剂,尤其是高性能减水剂的发展水平。而新型多功能聚羧酸系高性能减水剂的开发则是目前研究的热点[5,6],发展迅猛[7],其应用越来越广泛[8,9],成为公认的配制高性能混凝土不可或缺的一种重要材料。 1、聚羧酸减水剂的分类 为了更好的满足市场需求,应该更系统地开发聚羧酸系列产品。根据不同的分类方式,聚羧酸减水剂有不同的分类。 1.1根据化学结构分类 聚羧酸减水剂化学上可以分为两类,以主链为甲基丙烯酸,侧链为羧酸基团MPEG(Methoxy polyethylene glycol),聚酯型结构。另外一种为主链为聚丙烯酸,侧链为Vinyl alcohol polyethylene glycol,聚醚型结构。 1.2根据使用情况分类 聚羧酸减水剂根据使用情况可被分为标准型、缓凝型、早强型、保坍型、减缩型、降粘型[10]。目前,各类产品还未发展完善,有待进一步提高。 2、聚羧酸减水剂的研究情况 2.1 国内研究情况 国内对聚羧酸减水剂的研究大多数偏向于分子结构设计、化学合成,而对减水剂作用下水泥水化的机理研究甚少[12~14]。只有少量用作坍落度损失控制剂与萘系减水剂复合使用,而且可供合成聚羧酸类减水剂的原料也极为有限。国内原材料单甲氧基聚乙二醇MPEG供应不足,MPEG国内没有商业化,必须依靠进口[15]。也有研究人员用聚乙二醇(PEG)代替MPEG,但是由于在制备过程中双官能度的PEG容易产生交联,使得产品性能较差,质量不稳定。可以说从减水剂原料到生产工艺降低成本提高性能等许多方面都仅仅是处于刚起步阶段[16]。 2.2 国外研究情况 在国外,聚羧酸类减水剂的研究已有相当长的历史其应用技术已经成熟[17],20世纪80年代起,国内外就开始积极研发非萘系减水剂。目前,日本、德国等国家生产的聚羧酸系减水剂质量稳定,用量已占到其国内减水剂总量的60%以上[18]。 3、聚羧酸减水剂的特点

JG∕T223-2007聚羧酸系高性能减水剂

JG∕T223-2007聚羧酸系高性能减水剂JG 中华人民共和国建筑工业行业标准 JG/T 223—2007 聚羧酸系高性能减水剂 Polycarboxylates high performance water-reducing admixture 2007—08—01发布 2007—12—01实施 中华人民共和国建设部发布 JG/T 223-2007 前言 本标准为首次制定。 本标准由建设部标准定额研究所提出。 本标准由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研究院归口。 本标准负责起草单位:中国建筑科学研究院。 本标准参加起草单位:巴斯夫(中国)有限公司、广州富斯乐有限公司、江苏省建筑科学研究院、淘正化工(上海)有限公司、上海建研建材科技有限公司、上海麦斯特建材有限公司、上海申立建材有限公司、上海市建筑科学研究院、深圳市迈地砼外加剂有限公司、同济大学、中冶集团建筑研究总院北京冶建特种材料有限公司、四川柯帅外加剂有限公司、北京市建筑材料质量监督检验站、浙江科威工程材料有限公司。 本标准主要起草人:郭延辉、赵霄龙、郭京育、薛庆、顾涛、朱艳芳、张艳玲、冉千平、王豪源、宣怀平、王绍德、马明元、姚利君、陈伟国、蒋正武、孙振平、梅名虎、帅希文、宋作宝、方兴中。 JG/T 223-2007

聚羧酸系高性能减水剂 1 范围 本标准规定了用于水泥混凝土中的聚羧酸系高性能减水剂的术语和定义、分类与标记、要求、试验方法、检验规则、包装、出厂、贮存等。 本标准适用于在水泥混凝土中掺用的聚羧酸系高性能减水剂。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB 8076 混凝土外加剂 GB/T 8077 混凝土外加剂匀质性试验方法 GB 18582 室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量 GB/T 50080 普通混凝土拌合物性能试验方法标准 GB/T 50081 普通混凝土力学性能试验方法标准 GBJ 82 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法 JC 473 混凝土泵送剂 JC 475—2004 混凝土防冻剂 JGJ 52 普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准 JGJ 63 混凝土用水标准 3术语和定义 3(1 聚羧酸系高性能减水剂 polycarboxylates high performance water-reducing admixture

聚羧酸减水剂的优势

推广聚羧酸减水剂的重要意义 (1)节约能源、资源 目前我国正处于高速发展、建设时期,能源资源相对紧缺是制约快速发展的重要问题。一方面聚羧酸减水剂与掺合料具有良好的匹配性,促进了工业副产品的应用,另一方面以其高减水率,可以节约大量的水泥,这就意味着一个工程可以节约成千上万吨的水泥,缓解目前资源和能源紧缺的问题,同时减少熟料烧成带来的环境污染方面有着重要的作用,符合绿色建材的发展方向。 (2)低环境负荷,促进绿色建材发展 甲醛为较高毒性的物质,在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位。甲醛已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质,是公认的变态反应源,也是潜在的强致突变物之一。研究表明,甲醛具有强烈的致癌和促癌作用。甲醛对人体健康的影响主要表现在嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等方面。其浓度与危害性见表1-1。 表1 甲醛对人体健康的影响 萘系减水剂为萘磺酸甲醛缩合物,采用工业萘经浓硫酸磺化后,再用一定量

的甲醛与萘磺酸反应生成甲醛缩合物,最后用碱来中和,得到萘的磺化甲醛缩合物的钠盐和硫酸钠的混合物,即萘系减水剂。合成分为四个反应步骤,即磺化反应、水解反应、缩合反应及中和反应。其中缩合反应需要用到大量的甲醛,对环境造成污染。如果生产时合成工艺控制不当,产品很容易带有大量的游离甲醛,在运输和使用过程中对环境造成二次污染。 为了进一步控制室内环境污染,提高民用建筑工程的室内环境质量,目前国家建设部及有关部门提出:加强对混凝土外加剂的甲醛污染控制,提出了在控制混凝土外加剂里面的氨气污染同时,控制混凝土外加剂里面的甲醛污染,从而有效避免毛坯房室内空气中甲醛超标。聚羧酸减水剂合成采用水溶液自由基聚合,整个过程无甲醛及其他有害释放物,无废水废气排放,符合绿色建材的发展方向。 同时,聚羧酸减水剂的使用,有利于缓解CO2温室效应。2008年中国水泥产量13.9亿吨,CO2排放量为62亿吨,超过美国,位居世界第一。聚羧酸减水剂以其高减水率,可降低10~15%的水泥,可减少1~2亿吨CO2排放。 (3)提高混凝土耐久性,促进混凝土高性能化发展 混凝土工程因其工程量大,耐久性不足对未来社会造成非常沉重的负担。美国有调查表明,美国的混凝土基础设施工程总价值约为6万亿美元,每年所需维修费或重建费约为3千亿美元。美国50万座公路桥梁中20万座已有损坏,平均每年有150-200座桥梁部分或完全坍塌,寿命不足20年;美国共建有混凝土水坝3000座,平均寿命30年,其中32%的水坝年久失修。美国对二战前后兴建的混凝土工程,在使用30-50年后进行加固维修所投入的费用,约占建设总投资的40%-50%以上。目前,我国的基础设施建设工程规模宏大,每年高达2万亿元人民币以上,约30-50年后,这些工程也将进入维修期,所需的维修费或重建费将更为巨大。因此,提高混凝土的耐久性对于当前实现可持续发展战略,更好地利用资源、节约能源和保护环境,都具有十分重要的意义。 众所周知,碱是诱发混凝土碱-骨料反应[23]的主要因素之一,是影响混凝土耐久性的重要因素。而由于碱-骨料反应导致大坝损毁的在国内外屡见不鲜,如巴西的Moxoto大坝和法国的Chambon大坝,前者在工程完工3年后便出现了碱-骨料反应,后者在建成后50~60年发生了碱-骨料反应。混凝土中碱主要来源于水泥、粉煤灰、减水剂等原材料。世界上对于碱含量的控制也非常重视,南非

聚羧酸高效外加剂的技术性能指标

聚羧酸高效外加剂的技术性能指标 一、技术性能 PC聚羧酸系高性能减水剂匀质性指标 PC聚羧酸系高性能减水剂混凝土性能指标

二、使用说明 1、PC聚羧酸系高性能减水剂的掺量为胶凝材料总重量的0.1%~1.5%,常用掺量为0.8%~2.5%。使用前应进行混凝土试配试验,以求最佳掺量。 2、PC聚羧酸系高性能减水剂不可与萘系高效减水剂混合使用,使用PC聚羧酸系高性能减水剂时必须将使用过萘系高效减水剂的搅拌机和搅拌车冲洗干净否则可能会失去减水效果。 3、使用PC聚羧酸系高性能减水剂时,可以直接以原液形式掺加,也可以配制成一定浓度的溶液使用,并扣除PC聚羧酸系高性能减水剂自身所带入的水量。 4、由于掺用PC聚羧酸系高性能减水剂混凝土的减水率较大,因此坍落度对用水量的敏感性较高,使用时必须严格控制用水量。 5、PC聚羧酸系高性能减水剂与绝大多数水泥有良好的适应性,但对个别水泥有可能出现减水率偏低,坍落度损失偏大的现象。另外,水泥的细度和储存时间也可能会影响PC聚羧酸系高性能减水剂的使用效果。此时,建议通过适当增大掺量或复配其它缓凝组分等方法予以解决。 6、掺用PC聚羧酸系高性能减水剂后,混凝土含气量有所增加(一般为2%~5%)有利于改善混凝土的和易性和耐久性. 7、由于PC聚羧酸系高性能减水剂掺量小、减水率高,使用PC聚羧酸系高性能减水剂配制C45以上的各类高性能混凝土,可以大幅度降低工程成本,具有显著的技术经济效益;用于配制 C45以下等级混凝土,虽然PC聚羧酸系高性能减水剂的成本偏高,但可以通过增加矿物掺合料用量,降低混凝土的综合成本,同样具有一定的技术经济效益。 三、作用机理 减水作用是表面活性剂对水泥水化过程所起的一种重要作用。减水剂是在不影响混凝土工作性的条件下,能使单位用水量减少;或在不改变单位用水量的条件下,可改善混凝土的工作性;或同时具有以上两种效果,又不显著改变含气量的外加剂。目前,所使用的混凝土减水剂都是表面活性剂,属于阴离子表面活性剂。 水泥与水搅拌后,产生水化反应,出现一些絮凝状结构,它包裹着很多拌和水,从而降低了新拌混凝土的和易性(又称工作性,主要是指新鲜混凝土在施工中,即在搅拌、运输、浇灌等过程中能保持均匀、密实而不发生分层离析现象的性能)。施工中为了保持所需的和易性,就必须相应增加拌和水量,由于水量的增加会使水泥石结构中形成过多的孔隙,从而严重影响硬化混凝土的物理力学性能,若能将这些包裹的水分释放出来,混凝土的用水量就可大大减少。在制备混凝土的过程中,掺入适量减水剂,就能很好地起到这样的作用。 混凝土中掺入减水剂后,减水剂的憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面,而亲水基团指向水溶液,构成单分子或多分子层吸附膜。由于表面活性剂的定向吸附,使水泥胶粒表面带有相同符号的电荷,于是在同性相斥的作用下,不但能使水泥-水体系处于相对稳定的悬浮状态,而且,能使水泥在加水初期所形成的絮凝状结构分散解体,从而将絮凝结构内的水释放出来,达到减水的目的。减水剂加入后,不仅可以使新拌混凝土的和易性改善,而且由于混凝土中水灰比有较大幅度的下降,使水泥石内部孔隙体积明显减少,水泥石更为致密,混凝土的抗压强度显著提高。减水剂的加入,还对水泥的水化速度、凝结时间都有影响。这些性质在实用中都是很重要的。 四、包装

聚羧酸减水剂配方

聚羧酸减水剂配方 摘要:采用自由基水溶液共聚方法合成聚羧酸减水剂。通过正交试验考察不同配方时所合成的聚羧酸减水剂对水泥净浆流动度及经时损失的影响,确定不同侧链长度聚羧酸减水剂的最佳合成配方。 关键词:聚羧酸减水剂;水泥净浆;流动度;配方 聚羧酸型减水剂分子链上具有较多的活性基团,主链上连接的侧链较多,分子结构自由度大,高性能化潜力大,因此聚羧酸型减水剂是近年来国内外研究较为活跃的高性能减水剂之一,同时也是未来减水剂发展的主导方向。 本文采用聚合度分别约为9、23、35的自制聚氧乙烯基烯丙酯大单体(PA)分别与丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠在引发剂过硫酸铵作用下进行自由基水溶液共聚反应,得到不同侧链长度的聚羧酸减水剂,分别记为JH9、JH23、JH35。通过正交试验分析考察单体及引发剂用量不同时所合成的聚羧酸减水剂对水泥净浆初始流动度及流动度经时损失的影响,确定不同侧链长度聚羧酸减水剂的最佳配方。并分析在最佳合成配方下合成的不同侧链长度的聚羧酸减水剂对水泥净浆的初始流动度及经时损失的影响。 1 实验 1.1 原材料

丙烯酸(AA)、甲基丙烯磺酸钠(MAS)、过硫酸铵(APS)均为市售化学试剂;聚氧乙烯基烯丙酯大单体,自制,其聚合度分别约为9、23、35;水泥,P.O42.5R,重庆腾辉江津水泥厂产。 1.2 聚羧酸减水剂的合成方法 将丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、过硫酸铵、聚氧乙烯基烯丙酯大单体分别用去离子水配成浓度为20%的水溶液。在装有搅拌器、回流冷凝管及温度计的三颈烧瓶中分批滴加单体及引发剂,滴加完毕后在75℃下保温反应一定时间。反应结束后,用浓度为20%的NaOH水溶液调节PH值至7~8,得到浓度约为20%的黄色或红棕色聚羧酸减水剂。 1.3 正交试验设计 采用正交试验方法,通过改变丙烯酸(AA)、甲基丙烯磺酸钠(MAS)、聚氧乙烯基烯丙酯大单体(PA)、过硫酸铵(APS)4个因素的用量,考察四因素在三水平下合成的聚羧酸减水剂对水泥净浆初始流动度及流 动度经时损失的影响,从而确定聚羧酸减水剂的最佳合成配方。正交试验因素及水平见表1,表中引发剂APS用量为MAS、AA、PA等3种单体

聚羧酸系减水剂面临的问题与系列化发展趋势

1 前言 聚羧酸系高性能减水剂已经从试验走向实践,并正在从“贵族化”走向“平民化”。最初在三峡工程中使用的国外进口的聚羧酸系减水剂售价高达约1.5万元/吨,现在高速铁路用的聚羧酸系减水剂价格已经降低到4000~5000元/吨。聚羧酸系高性能减水剂的应用正在从重要工程扩展到普通的工程中。据混凝土外加剂协会的统计,我国2007年聚羧酸系减水剂的产量已经超过40万 吨(20%浓度)[1] ,按胶凝材料用量1%计算,使用聚羧酸系减水剂的混凝土约有1亿立方米。在聚羧酸系减水剂用量的快速增长和应用范围的不断扩大的同时,出现了很多新的问题需要研究解决,包括产品性能改进、应用技术研究和产品系列化问题。 2 聚羧酸系减水剂的产品性能和应用技术问题 2.1 聚羧酸系减水剂产品性能与适应性问题 目前聚羧酸减水剂大多用于重点工程或者重点部位的混凝土,这些混凝土往往都是以耐久性为主要指标,要求具有高耐久性、高尺寸稳定性、良好工作性以及较高强度。由于聚羧酸系减水剂的优势是减水率高、保塑性好,因此适用于配制高强混凝土、大流动性混凝土。但是在应用于普通的商品混凝土工程中时,减水率很高的聚羧酸系减水剂往往不能很好地适应商品混凝土生产需要,表现在混凝土工作性对掺量非常敏感 , 表1 减水剂与水泥适应性试验结果 摘要:本文讨论了聚羧酸系减水剂在应用发展过程中遇到的问题。聚羧酸系减水剂不仅与水泥之间存在相容性问题,与混凝土的其他原材料之间也存在相容性问题。聚羧酸系减水剂与水泥之间相容性问题的表现与萘系减水剂有很大区别,既表现出混凝土的流动性随时间损失,有时又会出现过流化现象。聚羧酸系减水剂与其他外加剂之间的相容性也比较敏感,应用时需要试验确定。不同的聚羧酸系聚合物之间复配性能较好,开发不同性能特点的聚羧酸系列产品是解决聚羧酸系减水剂与混凝土原材料适应性问题的有效方法。 关键词:聚羧酸;减水剂;适应性;黏土;系列化;相容性 聚羧酸系减水剂面临的问题与系列化发展趋势 王子明 (北京工业大学,北京市朝阳区平乐园100,wangziming@https://www.360docs.net/doc/0e9683887.html,)

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