聚羧酸减水剂在实际应用中的技术

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　聚羧酸类减水剂以其优越的性能和无污染生产，近年来在国外发展很快，尤其在日本，聚羧酸与萘系的使用比例已经超过7：3。聚羧酸类减水剂从分子结构、作用原理和在混凝土中的表现行为与传统减水剂有很大区别，因此，正确认识和合理使用是推广聚羧酸减水剂应用的重要环节。作者积累了三年来生产和应用LEX-9系列聚羧酸减水剂的经验，希望通过交流对这类新型减水剂在我国的发展有益。

　　一、聚羧酸类减水剂

　　聚羧酸类减水剂是一种分子结构为含羧基接枝共聚物的表面活性剂，在混凝土中有很高而又相对持久的减水作用。可以在国内外文献中查阅到数十种具有上述分子结构特征的表面活性剂，其中有：马来酸接枝共聚物、丙烯酸酯接枝共聚物，含末端磺酸基接枝共聚物，不饱和聚醚接枝共聚物等等。所有这类共聚物都形成“梳状”或“树枝状”支链结构，所不同的是主链和支链的长短，刚度、形态、极性等不同。

　　萘系减水剂是一种典型的离子型分散剂，一旦进入水泥—水体系中，立即形成吸附层，从而使颗粒表面静电斥力增加而达到分散效果。聚羧酸类减水剂进入水泥—水体系中行为要复杂得多，第一，它的主链和支链都有选择性的吸附；第二，不同基团可能形成强弱不同的双电层使颗粒相斥；第三，吸附后在颗粒表面形成立体的大分子层，以位阻效应使颗粒难以团聚。多数专家认为位阻效应是聚羧酸减水剂持久分散水泥颗粒的主要作用。

　　正因如此，不同分子结构聚羧酸接枝共聚物对水泥颗粒的吸附、分散作用不完全一样，尤其对不同成分、不同大小的颗粒作用不尽一样。聚羧酸减水剂产品就是选择一种或数种共聚物，达到能最大程度上分散各种胶凝材料颗粒。

　　二、聚羧酸减水剂的基本性能

　　提起聚羧酸减水剂往往与“高性能”相联系。日本JISA6204-1995标准为日本这类高性能减水剂作了界定。与其他标准相比，它在流动度减水率及流动度保持，含气量及含气量变化方面提出了比其他减水剂更高的要求。

　　表一1是近几年来收集到十多种聚羧酸减水剂，用JC473-2001标准建议配合比，对其主要性能测试结果例举一部分如下：

根据以上试验结果表明，聚羧酸减水剂应该具有高性能的技术指标，特别必须达到以下几方面技术要求：

　　a、高减水率：用GB8076—1997标准检测，减水率应在24％左右或以上，用JC473-2001标准检测，坍落度增加值应>12cm,

　　b、流动度保持好：日本标准JISA6204-1995中规定坍落度经时损失≤60mm，可以成为衡量流动度保持的指标。

　　c、掺量小：聚羧酸减水剂折合固体掺量一般不大于胶凝材料重量的0.25％。

　　d、和易性好：掺聚羧酸减水剂混凝土在一般情况下，其扩展度、粘聚抓底现象和泌水应优于相同情况的掺萘系减水剂混凝土。

　　三、若干应用技术问题

　　1、水泥适应性

　　水泥和胶凝材料成分复杂多变，从吸附一分散机理来看，不可能找到一种什么都适应的减水剂，因此，聚羧酸减水剂尽管具备比萘系更广泛的适应性，但仍可能对部分水泥适应性差。这种适应性大多反映在：减水率降低和坍落度损失增加，有的两者都有，也有的只反映在其中一方面。
即使是同一种水泥，球磨到不同细度时，减水剂的作用也会不同。