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
聚羧酸高性能减水剂与其它高效减水剂相比,有许多突出的性能:
低掺量(0.2%--0.5%)而发挥高的分散性能;
保坍性好,90分钟内坍落度基本无损失;
在相同流动度下比较时,延缓凝结时间较少;
分子结构上自由度大,外加剂制造上可控制的参数多,高性能化的潜力大;
由于合成中不使用甲醛,因而对环境不造成污染;
与水泥相容性好;
可用更多地利用矿渣或粉煤灰等混合材,从而整体上降低混凝土的成本。
聚羧酸系列高效减水剂的作用机理,国内这方面的研究较少。从聚羧酸系高效减水剂的红外谱图可见,有羧基、酯基、醚键,它们的波数分别是3433cm-1,1721cm-1,1110cm-1。
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(酯)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(双电层),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(或不同分子量的共聚物),达到能最大程度上分散