(1)减水率高,掺量低。即使超塑化剂掺量低,但是减水率能达到 27%~37%, 有的还能达到 41%。
(2)适应性好,可被多数种类的混凝土使用。
(3)合成减水剂的原料丰富。像马来酸酐、甲基丙烯酸、烯丙基磺酸钠、丙烯 酸甲酯等羧酸类化合物,基本上都是制备超塑化剂的关键原材料。
(4)保坍性能好,并且能减少新拌混凝土坍落度的损失。
(5)绿色环保。不添加甲醛等有毒有害的原料,在生产和使用环节不会影响人 体健康,也不会产生污染物,是绿色环保产品。
1。2 超塑化剂的作用机理
国内外到现在都没有对超塑化剂的作用机理做出绝对的科学解释,只有以下几个 被大家普遍认可的理论。
(1)空间位阻理论 当水泥小颗粒相互接近时,由于超塑化剂分子形成吸附层,会逐渐加大吸附层的
重叠程度,因此,水泥小颗粒间的斥力也会随之而增大,这种作用力就是我们熟知的 空间位阻作用力[16]。其作用力越大,超塑化剂分子的分散保持性和分散性就越佳,浆 体水泥的流动性就越好。
(2)润滑作用 将超塑化剂加入水泥浆中以后,超塑化剂分子中的强极性基团(如羟基、氨基、
羧基等)特别容易与水分子缔合成氢键,而且这样的氢键作用力比水分子与水泥粒子 间的范德华力还要强大,因此在水泥颗粒表面有一层稳定、立体的溶剂化膜,使水泥 颗粒不能直接接触,从而使超塑化剂的减水率提高。
(3)络合作用 超塑化剂中的羧酸根会与钙离子发生络合反应,超塑化剂利用钙离子作为媒介吸文献综述
附在水泥颗粒表面,这是因为生成的钙配位络合物能与外加剂结合。钙离子溶入水后 浓度会变低,进而生成的 C-H-S 凝胶会减少,从而抑制了水泥的水化,水泥粒子的 分散性也有很大的提高。
(4)吸附分散作用
Rbert.Flatt[17]根据减水剂的吸附分散作用原理,认为减水剂加入到混凝土浆体 中后,在水泥水化初始期,超塑化剂分子将以四种形态存在:(a)吸附于未水化的水泥 颗粒表面,起分散作用:(b)吸附在水泥水化产物表面,主要起分散作用;(c)被包裹 在水泥水化产物中,影响水泥水化,影响混凝土强度及发展;(d)残留在浆体中,即 未被吸附的部分,维持吸附平衡,保持水泥颗粒流动性。
图 1。1 减水剂在水泥浆体系中的不同存在形式对水泥浆性能的影响
1。3 超塑化剂的研究现状、存在问题及发展趋势
1。3。1 我国超塑化剂的研究现状
1。3。2 国外超塑化剂的研究情况
1。3。4 我国超塑化剂的市场现状和发展前景
a 超塑化剂的市场现状
(1)厂家和产量
我国从开始研制超塑化剂到将超塑化剂投入到生产使用已有 30 多年。据分析统
计,2007 年超塑化剂的产量将近 285。54 万吨,萘系超塑化剂 197。42 万吨,占 69。38%;氨基磺酸盐系超塑化剂( 以固体计算)9。94 万 t,占 3。49%;脂肪族系混凝土 减水剂 11。56 万 t,占 4。06%;聚羧酸系混凝土减水剂 41430000 吨,占 14。56%, 素磺酸盐系超塑化剂 17。51 万吨,占 6。15%,其她类型 6。683 万吨,占 2。08%[27]。据 粗略统计,我国生产超塑化剂的大中型企业约有 1500 家,除青海、西藏、海南以外,其她各省市或多或少都有厂家生产超塑化剂,但是分布不是很均匀,少的 2-3 家,多的 30 家左右。这些厂家主要分布在沿海地区,像北京、上海、江苏、湖北、广东、 河北等地。
(2)销售现状 这几年来,已经有好多跨国混凝土外加剂企业踏进中国市场,比如:英国富斯乐公司(FOSROC)、日本花王公司(CAO)、美国格雷斯公司(GRACE)等。她们主 要生产销售混凝土外加剂和相关产品。近几年,国内也逐渐有许多公司生产销售萘系、 聚羧酸系、氨基磺酸盐系超塑化剂。实际上,国内目前生产规模较大的企业有四川吉 龙化学建材、浙江五龙化工、山西丰通建材、常州汇迪建材、惠州市盛龙实业、莱芜 亚诺化工等[28-29]。(3)应用状况