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与国外掺外加剂的混凝土相比,混凝土外加剂的发展趋势

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查看65 | 回复0 | 2025-2-13 16:33:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
据我国外加剂产量初步计算,目前掺外加剂的混凝土约占混凝土总量的60%,商品混凝土占混凝土总量的40%。与国外掺外加剂的混凝土相比,混凝土外加剂还有较大的发展空间,为满足各种工程建设的需要,今后应注意以下方面。

1、木质素磺酸盐
众所周知,最初发现并确认作为减水剂大量使用的化学外加剂是木质素磺酸盐,其为木材亚硫酸盐纸浆废液所得的木质素衍生物,具有中等的减水率(即8%~10%)​,已证明可满足早期混凝土许多方面的应用,随着对减水要求的提高,木质素磺酸盐开始显示出本身的不足。
① 在低W/C的拌和物中,在达到所需工作性的掺量下,木质素磺酸盐能造成严重的缓凝。
② 由于木质素磺酸盐的表面活性,它常引入不希望的大量空气。
③ 由于这些副产品本身的可变性,即木材的种类不同、加工工艺以及为了降低糖含量的后发酵工艺,使木质素的性能和有害的作用常常难以预测。
过去在木质素磺酸盐减水剂改性方面做了许多工作,取得了一些进展,但效果不大,今后在这方面应继续进行研究。

2、萘系减水剂
合成萘磺酸和萘磺酸盐缩合物已经建立了稳定的工艺,这种工艺已不再是专利,这样就能广泛地提供制造方法。
就不同应用的广泛适用性(即水泥和混合水泥混凝土工艺的种类)以及与其他外加剂的适应性(引气剂、调凝剂、抗离析剂)​,萘系和蜜胺系高效减水剂在各种不同条件下已取得长期成功应用的效益。
就使用简便和正确或不正确使用而言,特别是超量使用而言,萘系和蜜胺系减水剂也显示比目前介绍的聚羧酸盐产品更多的可预测性能。在硬化水泥浆体中的高效减水剂,不能对环境有重大的危害,明显的理由:一方面是根据危害性最小的原则选择聚合物;另一方面是注意到制备萘系高效减水剂的大部分化学原料是从工业副产品提取的,萘是从煤焦油或石油蒸馏物制得的,硫酸是由硫铁矿烟气燃烧或加工获得的,因此,大部分萘系产品消耗的是工业副产品,这与目前节约资源、促进混合水泥的发展、减少环境影响的趋势非常一致。
考虑到综合的要求和上述主要指标,似乎可以可靠地预测,高效减水剂应用的进一步发展会对磺酸基高效减水剂有利,但未必是它们现在的形式。相对于目前有关新合成的聚合物,萘系和蜜胺系减水剂显示了某些不足,特别是坍落度保留值和掺量-性能曲线。为了满足其符合更多标准规范应用要求,其借助上述共聚方法,可以使其继续优化,今后可能只有部分萘系和蜜胺系减水剂被其他相似的化学制品所替代。

3、其他合成聚合物和共聚物
为改善高效减水剂的减水率和全面性能,可以采用下列几种方法。
① 在高效减水剂中可加入辅助的外加剂(复配)以减轻其不足。
② 通过改变分子参数(分子量和分布、磺化程度)​,或用其他相容性单体部分取代萘或三聚氰胺形成共聚物,优化广泛应用的萘系和蜜胺系产品。
③ 从这些外加剂的作用方式获得足够的知识,研究设计出有分子特性、完全不同的“理想”聚合物。
近年来,所有的这些方法已在不同的范围应用。到目前为止,复合型外加剂已被广泛应用,但仍只是满足于从高效减水剂与其他可获得化学外加剂方面来达到当地原料与应用的最佳搭配。一个典型例子,即:可在高效减水剂中加入适当的缓凝剂,以降低水泥的水化速率,这样可以改善坍落度保留值。
已经采用共聚的方法改善萘系和蜜胺系产品,至少在研究和开发阶段,显示出有希望的结果。在20世纪80年代后期研制氨基磺酸盐和脂肪族高效减水剂等都具有比萘系和蜜胺系产品有较高的减水率及较好控制坍落度损失的性能。
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