几种复合型聚羧酸高效减水剂化学组分对
高性能混凝土的影响
刘永宏谢凯军
中国水利水电第三工程局勘测设计研究院
[摘要]复合型聚羧酸高效减水剂是继萘磺酸甲醛缩合物类、三聚氰胺甲醛磺酸盐类、改性木质素磺酸盐类、氨基苯磺酸系减水剂之后新一代高效减水剂产品，其自身特点表现为：分子结构自由度大，制造技术上可控制的参数多，高性能化的潜力大等特点［１］，通过对聚羧酸减水剂化学组分和作用机理的分析，以及这些组分在高性能混凝土中产生的深远意义。重点阐述以下两方面：1.化学（缓凝组分、消泡组分、增稠组分、引气组分）对高性能混凝土拌合物性能的影响；2.对混凝土耐久性(抗冻、弹性模量、电通量、抗裂)的影响.
[关键词]复合型聚羧酸高效减水剂化学组分
___________________________________________________________________________________________ Several composite polycarboxylate superplasticizer chemical composition of the impact of high-performance concrete
Liu yong-hong，Xie Kai-jun
（China Water Conservancy and Hydropower Engineering Bureau of the Third Survey
and Design Institute）
Abstract：compound polycarboxylate superplasticizer following naphthalene sulfonic acid formaldehyde condensate type, melamine formaldehyde sulfonate type, modified lignosulfonate-type, amino acid after the Department of a new generation of superplasticizer Superplasticizer products, its own characteristics as follows: the molecular structure of degrees of freedom, and manufacturing technology can control the parameters of many of the great potential for high-performance features such as [1], through the chemical composition of polycarboxylate superplasticizer and the role of the analysis of the mechanism of these components in high performance concrete in the far-reaching significance. Focuses on the following two aspects: 1. Chemical (retarding component, defoaming composition, thickening component, air-component) on high-performance concrete mixture properties;
2. On concrete durability (frost resistance , elastic modulus, electric flux, crack) impact
Key words: compound polycarboxylate 、superplasticizer 、ofchemical composition
作者简介：刘永宏（1983.11），男，陕西安康，725011
1.聚羧酸作用机理
聚羧酸高效减水剂分子结构为含羧基接枝共聚物的表面活性剂，分子结构呈梳形，主要通过不饱和单体在引发剂作用下共聚而获得，主链系由含羧基的活性单体聚合而成、侧链系由含功能性官能团的活性单体与主链接枝共聚而成，具有高效减水率并使混凝土拌合物具有良好流动性保持效果的减水剂。共聚物本身分子均匀，稳定，不分层，无漂浮现象；在此基础上通过一定的工艺掺入其它能满足混凝土特性化学组分的减水剂即形成复合型聚羧酸高效减水剂。
2. 复合聚羧酸高效减水剂特点
（1）减水效果明显（减水率在20%~35%）[图-1]；（2）低掺量（对于配制C30~C70混凝土，C×0.7%~1.8%）：（3）坍落度损失小,60min内坍落度损不明显；（4）大流动度（坍落度160~220mm），且工作性能好；（5）低碱含量（纳入混凝土中的碱成分少，对混凝土耐久性影响小）［２］，（6）与水泥、掺和料和其他种类混凝土外加剂兼容性好；（7）自身耐高温、耐强碱、工作环境适应力强；（8）经济效益高，从而降低成本。
图1
3.组分图及作用机理.
3.1复合型聚羧酸减水剂组分构成：
3.2缓凝剂的作用机理
糖类作为缓凝组分广泛应用于混凝土外加剂中，一般为高效减水剂复合缓凝、保塑等组分的构成，可以延长混凝土的凝结时间，根据施工要求使拌合物在较长时间内克服一定的外部环境温度，有较理想的保持塑性，以便于浇筑成型或延缓水化放热速率，减少因胶材集中放热产生的温度应力造成混凝土结构的裂缝；同时可以克服混凝土坍落度损失过快，保证高性能混凝土的工作性和施工质量；糖类加入混凝土中的掺量多少，对于混凝土凝结时间、水化热、强度影响很大。对于HN型聚羧酸高效减水剂，缓凝组分要求更趋于严格。用于混凝土缓凝剂常见的种类有：蔗糖C12H22O11、六偏磷酸钠（NaPO3）6、葡萄糖酸钠C6H11O7Na 等；缓凝剂的作用机理：在拌合物当中，当胶材颗粒与解析后的带有羧基的羧酸根阴离子接触时，由于定向吸附，使得胶材颗粒表面上吸附了一层这种具有一定链长的离子［４］；另外，这种阴离子具有较强的极化作用，于是，由于糖类组分中氢键作用，在胶材颗粒表面形成一层较厚的溶剂化水膜，这两种现象的发生在一定程度上阻碍了无水相和水的直接接触，放缓了C3S等水泥矿物组分的水化，使得浆体长时间不能凝结，当内外平衡状态被打破后，C3S等组分正常的水化反应才开始进行。
3.3消泡剂的消泡作用机理
消泡剂在种类上分为:聚醚类消泡剂、硅类（二甲基硅氧烷）、聚醚改性有机硅等。而在复合型聚羧酸外加剂品种中，更多的是掺入聚醚改性有机硅溶剂，因为该溶剂具有高于浊点温度时的超强消泡能力，与水具有良好的亲和性，无毒、耐高温、耐强碱；其次是表
面张力比纯聚醚型的低，又比纯硅氧烷的水分散性能好；消泡剂的消泡原理是当消泡剂加入到混凝土中后，消泡剂的分子团与混凝土中泡沫或气泡液面接触（当渗入系数E﹥0,散布系数S﹥0，消泡剂才能产生消泡作用）[5]，再在液膜上迅速铺展开来，使气泡泡膜变薄或者断裂，致使泡沫波灭。从而消除大气泡的存在，增强混凝土密室程度。
3.4引气剂的作用机理
引气剂常见的种类可分为: 松香热聚物、三帖皂苷类、十二烷苯磺酸类等，作用机理是：引气剂大部分是阴离子表面活性剂，在水/气界面上，憎水基向空气一面定向吸附，在水泥/水界面上[6]，水泥或其水化离子与亲水基相吸附，憎水基背离水泥或其水化离子，形成憎水化吸附层，并力图靠近空气表面，由于这种离子向空气表面靠近和引气剂分子在空气/水界面上的吸附作用，显著降低水的表面张力，使混凝土在拌和过程中产生大量的微气泡，这些气泡有带相同电荷的定向吸附层，所以相互排斥并能均匀分布；另一方面许多阴离子引气剂在含钙量高的水泥水溶液中有钙盐沉淀，吸附在气泡膜上，能有效地防止气泡破灭，引入的细小均匀的气泡能在一定时间内稳定存在。引气剂主要作用是引入气泡，其次是分散和润湿作用。
3.5增稠剂作用机理
增稠剂的种类有:羧甲基纤维素CMC、羧乙基纤维素HEC、羧丙基纤维素HPC、羧甲基甲基纤维素HPMC[7]等品种，它是作为提高混凝土抗离析，泌水较多情况下来抑制拌合物泌水，增加粘度的外加剂，其作用机理是：纤维素分子体具有强应力的交联功能，混凝土中的各纤维素分子之间瞬时形成的空间结构网状膜，这个三维空间结构可将水与其它液体锁在其中，减少自由水分的流动，分子体的纤维越长，增稠效果越大。增稠剂对于提到混凝土早期强度有明显的效果。
4.几种复合型聚羧酸减水剂组分种类及掺量在实际运用中特例
京沪高速铁路全长约1320公里，全线6000万方混凝土用量，其中高性能混凝土占75%以上，而外加剂用量在10万吨以上，尤其以900T预制箱梁(31.5m)生产数量最为突出且外加剂用量巨大。预制箱梁C50混凝土生产全过程对复合型聚羧酸减水剂品质提出更高
要求.以Y1、Y2、Y3外加剂为例，在单位量100g复合聚羧酸减水剂溶液中各种化学组分分
析如下：
表1 复合型聚羧酸减水剂在实际混凝土中的组分种类及掺量
﹡表示两种组分不能同时用于复合型聚羧酸减水剂溶液，根据实际情况调整组分的掺量。
5．化学组分在高性能混凝土中的研究意义
京沪高速铁路全线外加剂供应全部采用甲供产品，在某种意义上杜绝了质量和工艺落后的产品进入铁路工程，由于羧酸减水剂进场存在两种检验方式：①出场检验；②型式检验[8]；其中出场检验包括减水率和匀质性：固含量、含水率、细度、PH值、密度、水泥净浆流动度、砂浆减水率等7项指标；型式检验由国家质量监督机构提出型式检验要求时，或正常生产时，一年至少进行一次检验。有关化学组分的信息在乙方得不到了解，而化学组分对高性能混凝土性能产生的隐含意义深远，这对研究混凝土耐久性成因形成一个盲区。
化学组分在高性能混凝土中微观领域有特殊一面，而这些组分又是构成复合型聚羧酸减水剂的重要实体，其中表现出的减水、保塑、增强、收缩及环保性都与这些组分密不可分。如何利用化学组分在高性能混凝土中的有利因素，增强混凝土拌和物效能，不断提高混凝土耐久性是研究化学组分的价值所在。
5.1化学组分对高性能混凝土拌合物性能的影响
以正交设计L9(34)配合比试验为例，采用表-1中具体化学组分的几种复合聚羧酸减水剂溶液，掺量为1.%（C+F+K）,在试拌C50混凝土过程中拌和物呈现表2中的特性。
表2 C50混凝土过程的拌和物性能结果
表2拌和物性能表明：Y1、Y2聚羧酸减水剂在90%以上的三丁磷酸脂缩合物、Y3 在40%以上乙醚类羧酸聚合物化学组分溶液均能给混凝土拌和物带来良好的和易性，聚羧酸分子的梳形结构中大分子链及其支链所引起的空间位阻效应，让水泥颗粒分散效果更明显，验证了聚羧酸减水剂减水剂优越性高于其它种类的外加剂。
拌和物指标描述：棍度维持在“上”限，表明混凝土易插捣或振捣，骨料的集中叠加引起的干涩、堆积现象不存在；骨料能在浆体的充分包裹下，粘聚性好，未离析、分层、泌水现象。出机坍落度190~200mm,扩展度360~550之间,这与聚羧酸大流动度的实际特点相符；3#和5#配合比“羧乙基纤维素（HEC）”组分量在1.5/万、8#配合比“羧甲基纤维素（CMC）”组分量在0.8%、缓凝组分蔗糖量3.5%时，缓凝时间滞后，但拌和物塑性增大，粘度增强，但30min扩展度损失殆尽；4#、6#号配合比消泡剂“聚醚改性有机硅”组分量在0.5/万、0.6/万时，30min坍落度保留值和粘聚性受到影响；十二烷基磺酸钠作为引气组分，组分量分别为：
4.0/
万、3.5/
万、
2.0/
万时，Y1、Y2、Y3 聚羧酸减水剂引气效果较稳定，可控制性加强，以上结果
说明：复合型聚羧酸减水剂在分子饱和度方面，化学组分掺入量的多少，会直接影响混凝土拌和物，导致某些指标性能异常，严重影响混凝土的性能及其使用寿命。
5.2对高性能混凝土耐久性的影响
由于1#~9#配比混凝土拌和物性能在个别指标上差异较大，对于混凝土后期耐久标形成影响，结果如下表。
表3 C50混凝土过程耐久性能结果
表3结果显示，8#配比56d混凝土强度46.0Mpa,电通量1724C，28d弹性模量25.8 Gpa,抗冻小于200次；2#、5#配比弹性模量分别为29.4 Gpa、28.8 Gpa，抗冻小于200次；Y1、Y2、Y3复合型聚羧酸减水剂化学组分维持在表-1掺量时，上述结果均不满足高性能混凝土耐久性指标。由于以上数据是反映数值的大小和界限，但不能表明是受这些组分影响，应对其这些组分在混凝土内部微观变化加以分析。
追溯表1化学组分掺量，换算成1m3混凝土中缓凝化学组分占胶材总用量的百分数分别为：六偏磷酸纳[9]0.15%、蔗糖0.35%、蔗糖0.2%；从糖类对混凝土物理力学性能影响分析可知，糖类对水泥具有调缓作用，当掺量在0.12%~0.18%时坍落度损失小；掺量超过0.18%后坍落度损失严重，并存在一个临界掺量0.18%，小于临界掺量时，缓凝水泥凝结，大于临界掺量时，凝结时间迅速变短；由于在一定掺量的糖类作用下，水泥中的高溶性AI2O3与水刚一接触就凝聚，沉淀出CH含量较少的AI2O3-SiO2凝胶，并抑制C-S-H的形成，从而导致混凝土拌和物的快凝和强度的降低。而糖类的不同掺量对C3A、C3S与C2S影响不同，当抑制C3S、C2S水化占主要作用时，混凝土表现为缓凝；当加速C3A水化，促进Aft形成占主要地位时，混凝土表现为速凝，且强度丧失。表3结果中8#配比56d混凝土强度46.0Mpa,实际
蔗糖掺量（0.35%）已超过0.18%，混凝土表现为速凝形态，其密实程度受到严重影响，电通量实测大于规定值，且混凝土弹性模量值降低。而增稠剂组分羧基类纤维素从侧面助推了混凝土拌和物流态的速凝；消泡剂组分与引气剂组分不能同时用于复合型聚羧酸减水剂溶液，在拌制过程中最主要以引气剂掺入量增加混凝土耐久性为主要来源，十二烷基磺酸钠作为引气组分，在混凝土中引入的小气泡切断混凝土中毛细管的通道，降低毛细管作用，从而提高混凝土的抗渗性和抗裂性，这些微气孔在冻融环境中能释放毛细管内的冰晶膨胀压力[10]，有效的避免生成破坏压力，减少和防止冻融时的破坏作用，提高混凝土的抗冻性。
6.结语
复合型聚羧酸减水剂作为最理想的外加剂，在高性能混凝土大型结构和预应力梁体拌制和实际生产中带来便利，通过对复合型聚羧酸减水剂组分及作用机理的分析：①化学组分的掺入量是衡量复合型聚羧酸减水剂性能优劣的关键，而分子饱和度是影响拌和物性能和工作性能的主要因素，②缓凝剂糖类掺量维持在小于0.18%的临界值不会对混凝土强度产生影响，增稠剂羧基类纤维素可以有效的改善混凝土拌和物泌浆与离析，引气剂合理的控制对于提高混凝土电通量、抗冻、抗渗、抗裂方面效果显著且意义深远。
参考文献
[1,2,3] 安文汉.《铁路工程试验与检测》「CIP」.山西科学技术出版社.2006. 8. 1
[4] 张平均.张雅春.《蔗糖在混凝土中作用机理的研究》.苏州.215123
[5] 林斌昌.陈秋强.《有机硅消泡剂与造纸废水综述》「J」.广东化工，2007，34（8）：39-41
[6] 昝宝林.《浅谈混凝土引气剂的作用机理及应用技术》.内蒙古呼号浩特 .010010
[7] 王立久.黄凤远.《纤维素基混凝土高效减水剂制备与应用研究》.辽宁大连.116024
[8] 建设部.《聚羧酸系高性能减水剂》JG/T223-2007.中国标准出版社.2007-08-01
[9] 刘亚川 .龚焕高.《六偏磷酸钠的作用机理研究》.东北工业学院学报.总第84期.199-06-15
[10] 吴中伟.廉慧珍.《高性能混凝土》.中国铁道工业出版社.1999-09-18
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
当前国内聚羧酸系混凝土减水剂的研发现状分析 混凝土是世界上用量最大的建筑材料, 外加剂又是混凝土必不可少的组分。自上世纪30年代以来，随着科技的发展进步，几经更新换代已发展到聚羧酸系高性能外加剂这一最新科技成果，它不仅用作混凝土高效减水剂，而且可用作防水剂，以及混凝土泵送剂。 高效减水剂又称超塑化剂，它有改善混凝土施工性能、减少水灰比，提高混凝土的强度和耐久性、节约水泥，减少混凝土初始缺陷等作用。上世纪60年代的高效减水剂主要产品有萘磺酸盐甲醛缩合物NSF和三聚氰铵磺酸盐甲醛缩合物MSF，虽然该类产品减水率较高，但混凝土塌落度损失快，耐久性较差而不能达到制备高性能和超高性能混凝土的目的。 一、研发现状: 80年代日本首次研发的新型聚羧酸系高性能减水剂是一种完全不同于NSF、MSF的较为理想的减水剂，即使在低掺量时也能使混凝土具有高流动性，并在低水灰比时具有低粘度和坍落度保持性能，且与不同水泥有更好的相容性，是目前高强高流动性混凝土所不可或缺的材料。随着混凝土向高强、高性能方向发展，高分子化学和材料分子设计理论不断取得新进展，对减水剂提出了更高的要求。当前研究方向已由传统的萘系、三聚氰胺系等减水剂向新型的羧酸聚合物减水剂发展，并已成为混凝土材料中的重要产品。国内近十多年来，新型高效减水剂和超塑化剂的研发主要产品还是萘磺酸盐甲醛缩合物与氨基磺酸盐缩合物等，而对聚羧酸系减水剂的研究无论是从原材料选择、生产工艺或是提高性能方面都起步较晚，虽然国内研究者通过分子途径探索聚羧酸系减水剂产品已取得一定成效，从国内公开发表的相关学术论文和研究文献，以及公开的中国专利文献来看，国内对聚羧酸系减水剂产品的研发大多处于实验研制阶段，真正形成产品的厂家还很少，远不能满足高性能混凝土发展的需要。因此研究聚羧酸系减水剂将更多地从混凝土的强度、施工性、耐久性及价格等多方面综合考虑。随着合成与表征聚合物减水剂及其化学结构与性能关系的研究不断深入，聚羧酸系减水剂将进一步朝着高性能多功能化、生态化、国际标准化方向发展。 二、分子设计与合成方法： 聚羧酸系高性能减水剂分子结构设计是在分子主链或侧链上引入强极性基团羧基、磺酸基、聚氧化乙烯基等，使分子具有梳形结构。如下图
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。但是，减水剂在有效地破坏水泥浆体的絮凝结构释放出内部的自由水的同时也削弱了水泥颗粒与水之间的作用。从这个角度来说，它总是会不同程度地加剧拌合物的泌水和沉降离析现象，这是现今混凝土浇注后常在表面出现花斑，严重时则形成蜂窝麻
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。
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
聚羧酸系减水剂的发展历程及现状 摘要：聚羧酸高效减水剂作为混凝土的化学外加剂，具有掺量低、减水率高等特点，一直受到国内外研究人员的关注。本文概述了混凝土外加剂的发展历程，主要性能及发展现状，介绍了高性能减水剂的种类与组成，提出了有关高性能减水剂的研究内容及今后研究方向。 关键词：聚羧酸系高性能减水剂发展现状 高性能混凝土指具有高耐久、高强度、高流动性的混凝土。而减水剂又称塑化剂或分散剂，拌和混凝土时加入适量的减水剂，可使水泥颗粒分散均匀，同时将水泥颗粒包裹的水份释放出来，从而能明显减少混凝土用水量，是一种重要的混凝土外加剂。而高性能混凝土中的高性能减水剂，作为一种有机化学材料，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。所以提出新的合成方法和改进其性能的研究也成为当今国内外的一个热点。 一、发展历程 减水剂在我国，相对于外国而言起步较晚。20世纪30 年代初，国外已生产了以木质素磺酸盐为主成分的减水剂，随后又有新发展。相继出现萘系和三聚氰胺系高效减水剂。70 年代后期，许多人对木质素类减水剂进行了研究，对它进行改进，研究出了改性木质素磺酸盐高效减水剂。1974 年，水电部、交通部联合研制了以扩散剂N N O 为主成分，辅以其它助剂组成的减水剂，接着又有以茶为原料，经磺化缩合而成的蔡磺酸盐甲醛缩合物的NF 高效减水剂。MF 高效减水剂及建一1 型高效减水剂，其后的JN，D H 及T F 型减水剂和以葱油为原料的A F 高效减水剂都相继研发成功。其中改性三聚氰胺、氨基磺酸盐、脂肪族高效减水剂快速发展；而聚羧酸系减水剂则是目前研究的重点。 二、高效减水剂的种类和特点 1.减水剂的类型 （1）单环芳烃型（monocyclic aromatic hydrocarbons type），主要以氨基磺酸盐类高效减水剂为代表，该类聚合物憎水主链由苯基和亚甲基交替连接而成，该类减水剂具有掺量小，减水率高的特点。 （2）多环芳烃型（polynuclear aromatic hydrocarbons type），主要以萘系和蒽系为代表，这类高效减水剂的特点是憎水基的主链为亚甲基连着的双环或单环芳烃，亲水性的官能团则是连在芳烃上的-SO3H 等，对水泥的分散性能较好，减水率较高。 （3）杂环芳烃型（compound aromatic hydrocarbons type），以三聚氰胺系为代表，该类减水剂的特点是其憎水主链为亚甲基连接的含O 或含N 的五元或
价格取决于成本，性能好的，价格相对就高。整体价格范围在几十元到几百元一袋不等。大家可以到具体的厂家去了解最新价格。 说完价格，再为大家介绍一下常见的减水剂的作用，方便大家在购买时做出选择。 1.分散作用：水泥加水拌合后，由于水泥颗粒分子引力的作用，使水泥浆形成絮凝结构，使10%～30%的拌合水被包裹在水泥颗粒之中，不能参与自由流动和润滑作用，从而影响了混凝土拌合物的流动性。当加入减水剂后，由于减水剂分子能定向吸附于水泥颗粒表面，使水泥颗粒表面带有同一种电荷(通常为负电荷)，形成静电排斥作用，促使水泥颗粒相互分散，絮凝结构破坏，释放出被包裹部分水，参与流动，从而有效地增加混凝土拌合物的流动性。 2.减水剂的作用之润滑：减水剂中的亲水基极性很强，因此水泥颗粒表面的减水剂吸附膜能与水分子形成一层稳定的溶剂化水膜，这层水膜具有很好的润滑作用，能有效降低水泥颗粒间的滑动阻力，从而使混凝土流动性进一步提高。
3.空间位阻也是减水剂的作用之一：减水剂结构中具有亲水性的聚醚侧链，伸展于水溶液中，从而在所吸附的水泥颗粒表面形成有一定厚度的亲水性立体吸附层。当水泥颗粒靠近时，吸附层开始重叠，即在水泥颗粒间产生空间位阻作用，重叠越多，空间位阻斥力越大，对水泥颗粒间凝聚作用的阻碍也越大，使得混凝土的坍落度保持良好。 4.接枝共聚支链的缓释作用：新型的减水剂如聚羧酸减水剂在制备的过程中，在减水剂的分子上接枝上一些支链，该支链不仅可提供空间位阻效应，而且，在水泥水化的高碱度环境中，该支链还可慢慢被切断，从而释放出具有分散作用的多羧酸，这样就可提高水泥粒子的分散效果，并控制坍落度损失。
聚羧酸系高效减水剂 一一现代混凝土设计和施工的神兵利器国内外的工程实践证明，混凝土外加剂的应用是混凝土发展史上继钢筋混凝土和预应力混凝土后的第三次重大飞跃。用它可以方便的改变混凝土的质量和性能，提高施工速度和质量，改善工艺和劳动条件，节省水泥和能源。具有投资少，见效快，推广应用简单，经济效益和社会效益显著的特点。外加剂在混凝土材料中占据了举足轻重的地位，已成为现代混凝土不可或缺的组成部分，是混凝土改性的主要技术途径"在近七十多年混凝土外加剂发展过程中，减水剂作为混凝土外加剂中一个重要的品种广泛应用于混凝土中，是目前国际公认的能显著改善新拌混凝土的工作性和匀质性，大大提高混凝土性能的最有效材料，是大幅度提高混凝土综合耐久性的外加剂。它对改善混凝土的性能赋予了诸多的非同寻常的特殊功效。 混凝土外加剂起源于20世纪30年代，为了提高混凝土路面质量，美国开始使用引气剂，并于20世纪40年代，首先制定了引气混凝土的施工规范，与此同时美国材料试验学会(ASTM)也制订了相关标准。美国北部地区和加拿大所有露天使用的混凝土规定要掺用引气剂，已改善混凝土的耐久性，开创了人类使用混凝土外加剂的先河。随后出现了第一代减水剂—木质素磺酸盐减水剂；1962年，德国的SKW Trostberg和日本的Kao Soap各自同时独立地发明了甲醛缩聚物，分别是以三聚氰胺为原料聚磺化三聚氰胺高效减水剂和以焦化厂副产品工业奈为原料的奈磺酸盐缩甲醛高效减水
剂，其对水泥以及石膏浆体具有强力的分散性能。这两个产品构成了第二代高效减水剂，并延用至今，成为今天混凝土减水剂主要构成，近代来又陆续出现了氨基磺酸盐高效减水剂、脂肪族高效减水剂、聚梭酸系高效减水剂。聚羧酸系高效减水剂是最近出现的一种全新型的高性能减水剂，该高效减水剂主要通过不饱和单体在引气剂作用下发生共聚，将带有活性基因的侧链接枝到聚合物的主链上，因此具有一系列独特的优点：低掺量、高减水率，强分散性，与不同的水泥具有相对较好的适应性，低坍落度损失，更好地解决混凝土的引气、缓凝、泌水等问题，混凝土后期强度较高等。掺加量一般只是奈系减水剂的1/5—1/10，减水率却可达到30%以上。由于掺量大幅度降低，一者带入混凝土的有害成分幅度减少，二者单方混凝土中由高效减水剂引入的成本增加完全可达到与奈系或与其他高效减水剂相当，因而该类产品完全具备取代奈系高效减水剂的技术与经济条件。此类减水剂特别适合用于高性能混凝土，是21世纪国内外推广应用的主要外加剂。 现代混凝土设计和施工要求混凝土具备高强度、高耐久性、高工作性。在现化混凝土的设计上，英国DunStan的工作可以称得上是一个典范。针对粉煤灰在混凝土中的作用特点，他提出："粉煤灰应该看作为混凝土的第四组分，即除了水泥、水与骨料外的一个独立成分，而不是作为水泥的替代品"。"将粉煤灰看作一种替代水泥的成分，往往得不到最为经济的混凝土配比。因为这样设计的配合比，是在一个己经确定的拌合长期的—不掺粉煤灰的混凝土—的
聚羧酸高性能减水剂地制备、性能与应用 、聚羧酸高性能减水剂地现状 混凝土技术发展离不开化学外加剂,如泵送混凝土、自流平混凝土、水下不分散混凝土、喷射混凝土、聚合物混凝土、高强高性能混凝土等新材料地发展,高效减水剂都起到了关键作用.高效减水剂又称超塑化剂,用于混凝土拌合物中,主要起三个不同地作用[]:个人收集整理勿做商业用途 ①在不改变混凝土强度地条件下,改善混凝土工作性; ②在给定工作性条件下,减少水灰比,提高混凝土地强度和耐久性; ③在保证混凝土浇注性能和强度地条件下,减少水和水泥用量, 减少徐变、干缩、水泥水化热等引起地混凝土初始缺陷地因素.个人收集整理勿做商业用途 萘系高效减水剂地应用大约有多年历史,是目前工程应用中地主要高效减水剂品种.研究表明，聚羧酸系高效减水剂是比萘系性能更好地新型减水剂，在相同用量下，聚羧酸系减水剂能获得更好地减水率和塌落度保持能力[].日本是研究和应用聚羧酸系减水剂最多也是最成功地国家年以后聚羧酸系减水剂在日本地使用量超过了萘系减水剂[].近年来,北美和欧洲地一些研究者地论文中,也有许多关于研究开发具有优越性能地聚羧酸系地报道,研究重点也从磺酸系超塑化剂改性逐渐移向对聚羧酸系地研究.日本和欧美一些国家地学者发表地有关聚羧酸系减水剂地研究论文呈现大量增多趋势,大多数正在开发研究聚羧酸类减水剂,方向主要偏重于开发聚羧酸系减水剂及研究有关地新拌混凝土工作性能和硬化混凝土地力学性能及工程使用技术等.国内聚羧酸系减水剂几乎都未达到实用化阶段.合成聚羧酸系减水剂可供选择地原材料也极为有限,从减水剂原材料选择到生产工艺、降低成本、提高性能等许多方面都需要系统研究[].个人收集整理勿做商业用途 、聚羧酸高性能减水剂地性能及作用机理 聚羧酸高性能减水剂与其它高效减水剂相比，有许多突出地性能[]： 低掺量（）而发挥高地分散性能； 保坍性好，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地参数多，高性能化地潜力大； 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地成本. 聚羧酸系列高效减水剂地作用机理，国内这方面地研究较少[].从聚羧酸系高效减水剂地红外谱图可见[]，有羧基、酯基、醚键,它们地波数分别是ｃｍｃｍｃｍ. 个人收集整理勿做商业用途 由于分子中同时有羧基和酯基，使其既可以亲水，又具有一定地疏水性，由于聚羧酸系列具有羧基,同萘系减水剂一样,ＤＬＶＯ[]理论仍适用.羧基负离子地静电斥力对水泥粒子地分散有贡献.同样,相对分子质量地大小与羧基地含量对水泥粒子地分散效果有很大地影响.由于主链分子地疏水性和侧链地亲水性以及侧基—(ＯＣＨＣＨ)—地存在,也提供了一定地立体稳定作用,即水泥粒子地表面被一种嵌段或接枝共聚物所稳定,以防发生无规则凝聚，从而有助于水泥粒子地分散.它地稳定机理是所谓地‘空间稳定理论’[],‘空间稳定理论’是指由聚合物(减水剂)分子之间因占有空间或构象所引起地相互作用而产生地稳定能力,这种稳定作用同一般地静电稳定作用地差别在于:它不存在长程地排斥作用,而只有当聚合物构成地保护层外缘发生物理接触时,粒子之间才产生排斥力,导致粒子自动弹开,文献给出了两种不同厚度保护层地热能、距离曲线[]，如图，.个人收集整理勿做商业用途 在介质中,聚合物地溶解热通常大于零,因此从焓地角度看,由粒子相互靠近造成地局部分
聚羧酸高效减水剂 产品主要执行GB8076－1997《混凝土外加剂》标准及铁道部科技基[2005]101号《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》和科技技[2006]104号《客运专线高性能混凝土用外加剂产品检验细则》，以及JG/T223－2007《聚羧酸系高性能减水剂》标准，各项性能指标均达到上述标准要求。 1、掺量低，减水率高，掺量为1.0%左右时，减水率超过35%。 2、早强高强，早期强度提高50%以上，28天强度提高30%以上，特别适用高掺量粉煤灰混凝土。此种减水剂在低掺量范围内，强度增长随掺量增加明显，但在超过最佳掺量后强度不会随掺量进一步提高。 3、低坍落度损失，1h坍落度保持率很好，低正温时保持不变，扩展度还有增加，气温超过20度，1h坍落度略有损失，但也保持在95%以上，气温超过30度，1h坍落度保留值仍有93%。 4、混凝土工作性好：用聚羧酸高效减水剂配制的混凝土即使在高坍落度情况下，也不会有明显的离析、泌水现象，混凝土外观颜色一致。对于配制高流动性混凝土、自流平混凝土、自密实混凝土、清水饰面混凝土极为有利。用于配制高标号混凝土时，混凝土工作性好、粘聚性好，混凝土易于搅拌。 5、掺入本品的混凝土具有很好的耐久性，在充填性、稳定性、可泵性、强度密实性、抗硫酸盐腐蚀性、抗碱－骨料反应性、抗冻性、抗收缩和徐变等性能方面均优于普通减水剂。
6、与不同品种水泥和掺合料相容性好，解决了采用其它类减水剂与胶凝材料相容性问题。 7、产品稳定性好：低温时无沉淀析出。 8、绿色环保产品，本品碱含量、氯离子含量、硫酸钠含量、甲醛含量均非常低，且在生产过程中不产生对自然环境的污染，符ISO14000环境保护管理国家标准，有利于可持续发展。 9、经济效益好：工程综合造价低于使用其它类型产品。 匀质性指标 序号试验项目指标 1 固体含量(液体) 控制在生产厂控制值相对量在3%之内 2 PH值应在生产厂控制值的±1.0之内 3 密度控制在±0.01g/ml之内 4 水泥净浆流动度不应小于生产厂控制值的95% 5 砂浆减水率不应小于生产厂控制值的95% 6 氯离子含量控制在生产厂控制值相对量的5%之内 7 总碱含量控制在生产厂控制值相对量的5%之内 8 硫酸钠含量控制在生产厂控制值相对量的5%之内 混凝土性能指标 序 号试验项目 性能指标 FHN HN
聚羧酸高性能减水剂标准 型说明书 Prepared on 22 November 2020
森普牌SPYJ-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～%（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。
ICS XXXXXXXXX企业标准 Q/ 聚羧酸系高性能减水剂 Polycarboxylates high performance water-reducing admixture XXXXXXXX发布XXXXXX实施
前言............................................................................................................................................ I I 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 要求 (1) 5 实验方法 (2) 6 检验规则 (2) 7 包装、产品说明书、标志、运输、储存 (3) 编制说明 (4)
本标准的编写按照《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由xxxxxxxx提出。 本标准由xxxxxx起草。 本标准于xxxxxxxxxxxxxx日首次发布。
聚羧酸系高性能减水剂 1范围 本标准规定了聚羧酸系高性能减水剂的技术要求、实验方法、检验规则及包装、产品说明书、标志、运输、储存。 本标准仅能作为本公司生产聚羧酸系高性能减水剂的内部质量控制标准。 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，其随后的修改单（不包括勘误的文件）或修改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。 GB8076-2008 混凝土外加剂 GB/T8077-2007 混凝土外加剂匀质性试验方法 JG/T223-2007 聚羧酸系高性能减水剂 TB/T10424-2010 铁路混凝土工程施工质量验收标准 GB/T50080-2002 普通混凝土拌合物性能试验方法标准 GB/T50081-2002 普通混凝土力学性能试验方法标准 GB/T50082-2009 普通混凝土力学性能试验方法标准 GB/T18582-2008 室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量 3术语和定义 3.1 高性能减水剂 按照GB8076的定义 3.2聚羧酸系高性能减水剂 按照JG/T 223的定义 4要求 4.1 生产聚羧酸系高性能减水剂的原材料应符合相关国家标准、行业标准或企业标准的原材
聚羧酸系减水剂（HPWR）的发展现状与发展方向探讨聚羧酸减水剂是一种重要的混凝土外加剂，是新型建筑材料支柱产业的重要产品之一。自上世纪80年代起，国外就开始着手研发聚羧酸系减水剂。它以石油化工产品为原料，以极高的减水率，极好的坍落度保持性和优异的增强效应，逐渐受到混凝土工程界的亲睐。 聚羧酸减水剂研究的最终目标是通过不饱和单体在引发剂作用下共聚，将带活性基团的侧链接枝到聚合物的主链上，使其同时具有高效减水、控制坍落度损失和抗收缩、不影响水泥的凝结硬化等作用。本文将概述国内外聚羧酸减水剂的研究和发展状况，探讨聚羧酸减水剂结构与性能之间的关系及其作用机理的研究成果，并分析聚羧酸减水剂研究中存在和亟待解决的一些问题，希望对我国从事聚羧酸系减水剂研究、应用的同行有所启发。 1聚羧酸系减水剂的发展 1.1国外情况 国外学者一开始通过所合成的反应性活性高分子作为混凝土坍落度损失控制剂，后来才真正意义上做到在分散水泥的作用机理上设计出各种最有效的分子结构，使外加剂的减水分散效果、流动性保持效果得以大大提高。1986年日本专家首先研制成功聚羧酸系减水剂，9 0年代中期正式工业化生产，并开始在建筑施工中应用。该类减水剂大体分为烯烃/顺丁烯二酸酐聚合物和丙烯酸/甲基丙烯酸脂聚合物等。据报道，1995年后聚羧酸系减水剂在日本的使用量就已超过了萘系减水剂，且其品种、型号及品牌名目繁多。尤其是近年来大量高强度、高流动性混凝土的应用带动了聚羧酸系减水剂的技术发展和应用水平。目前日本生产聚羧酸系减水剂的厂家主要有花王、竹木油脂、NMB株式会社和藤泽药品等，每年利用此类减水剂生产的各类混凝土为1000万m3左右，并有逐年递增的发展趋势。与此同时，其它国家对聚羧酸系减水剂的研究与应用也逐渐加强.虽然日本是研发应用聚羧酸系减水剂最早也是最为成功的国家，但目前北美和欧洲也十分重视对聚羧酸系减水剂的研究。 从最近的文献可知，聚羧酸系减水剂的研究已由第一代甲基丙烯酸/烯酸甲酯共聚物，到第二代丙烯基醚共聚物，又发展到第三代酰胺/酰亚胺型，而且专家们正在着手研发第四代聚酰胺-聚乙烯乙二醇支链的新型高效减水剂。 1.2国内情况 国内最早研制应用聚羧酸系高性能减水剂的是上海市建筑科学研究院，其聚羧酸系减水剂LEX－9已成功地应用于上海磁悬浮列车轨道梁工程、东海大桥和杭州湾大桥等工程。 由于国内近年来对聚羧酸系减水剂的研究有所重视，这方面的研究论文有所增加。清华大学土木工程系2000年起就开始进行聚羧酸系高性能减水剂合成方法的系列试验研究；其他如华南理工大学、华东理工大学、大连理工大学、同济大学、复旦大学、山东建筑工程学
聚羧酸高性能减水剂母液 聚羧酸高性能减水剂是继奈系为代表的普通减水剂和以脂肪族为代表的高效水剂之后发展起来的第四代高性能减水剂，是目前世界上最前沿、科技含量最高、应用前景最好、综合性能最优的一种高效减水剂 由于此产品具有很高的技术优势，成为正在全世界范围内发展的新一代减水剂的代表性品种。 特点：1、掺量低、减水率高：减水率可高达45%以上，可用于配制高强以及高性能混凝土。 2、坍落度轻时损失小：预拌混凝土2h坍落度损失小于15%，对于商品混凝土的长距离运输及泵送施工极为有利。 3、混凝土工作性好：用聚羧酸母液配制的混凝土即使在高坍落度情况下，也不会有明显的离析、泌水现象，混凝土外观颜色均一。对于配制高流动性混凝土、自流平混凝土、自密实混凝土、清水饰面混凝土极为有利。用于配制高标号混凝土时，混凝土工作性好、粘聚性好，混凝土易于搅拌。 4、与不同品种水泥和掺合料相容性好：与不同品种水泥和掺合料具有很好的相容性，解决了采用其它类减水剂与胶凝材料相容性问题。 5、混凝土收缩小：可明显降低混凝土收缩，显著提高混凝土体积稳定性及耐久性。 6、碱含量极低：碱含量≤0.2%。产品稳定性好：低温时无沉淀析出。 使用说明 1、聚羧酸系减水剂的掺量为胶凝材料总重量的0.3%～1.0%，常用掺量为0.8%～2.0%。使用前应进行混凝土试配试验，以求最佳掺量。 2、使用聚羧酸系减水剂时，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。 3、由于掺用聚羧酸系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。 4、聚羧酸系减水剂可适应性很高，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聚羧酸系减水剂的使用效果。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。 注意事项： 1、不能与松香皂类引气剂同时使用。 2、不能长时间使用金属容器装载可用PE、PVC、FRP等容器。 3、不可与萘系外加剂混合使用，否则将导致性能明显降低。 4、要求精确计量，过掺会导致离析泌水。 更多河南减水剂尽在郑州邦基建材