聚羧酸系减水剂的发展与应用
- 格式：ppt
- 大小：6.05 MB
- 文档页数：39
下载文档原格式
合集下载
聚羧酸系高效减水剂的研究和应用
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。
在国外，聚羧酸类减水剂的研究已有相当长的历史，其应用技术已经成熟。日本是研究和使用聚羧酸类减水剂最多也是最成功的国家，1995年以后聚羧酸系减水剂在日本的使用量就超过了传统的萘系减水剂，1998年底聚羧酸系减水剂产品已占所有高性能AE减水剂产品总数的60%以上，其主要生产厂商有花王、竹本油脂、日本制纸、藤泽药品等[1]。对聚羧酸系减水剂的研究主要集中在新拌混凝土有关性能和硬化混凝土的力学性能及高强高性能混凝土在工程中的应用技术。目前聚羧酸系减水剂可使混凝土的水灰比下降到0.25以下，而水泥用量仍可保持在500kg/m3，同时它的坍落度可保持200mm以上，完全满足施工要求。近年来，北美和欧洲的一些研究者的论文中也有许多关于研究开发具有优越性能的聚羧酸系减水剂的报道，主要是商业开发和推广，如Grance公司的Adva系列、MBT公司的pheomixTOOFC牌号、Sika公司的Viscocrete3010等[2]。
4.2支链PEO对产物性能的影响
Uchikawa[18]和Yoshioka等[19]发现聚羧酸系减水剂的PEO侧链对水泥颗粒分散性和分散保持性有重要的影响，侧链聚合度越小，水泥浆体的流动性损失越快，由于空间位阻效应，所合成的带有聚氧乙烯侧链的高效减水剂随着侧链的增长，减水剂的空间立体作用增加，因此对水泥颗粒的分散效果更好，流动保持性也增加，但是PEO侧链过大时，支链间可能发生缠结，在水泥颗粒间形成桥接，反而影响流动性保持性[20]。Kinoshita[21]研究了甲基丙烯酸乙二醇接枝共聚物类聚羧酸系高效减水剂，认为具有不同长度的聚乙二醇能同时达到较高的流动性和流动度保持性能。该甲基丙烯酸乙二醇接枝共聚物含有羧酸官能团、磺酸基官能团和烷氧基聚乙二醇官能团，含有长侧链聚乙二醇的聚羧酸减水剂有较高的立体排斥力，分散时间短，有较好的分散性和流动度，但流动性保持性能差；含有短侧链聚乙二醇的聚羧酸系减水剂分散时间长，流动保持性能好。Sakai[22]发现主链较短支链较长的聚羧酸系减水剂的分散性能要好于主链较长而支链较短的聚羧酸系减水剂。Nawa等[23]研究了普通硅酸盐水泥掺加具有不同聚氧乙烯基侧链长度、不同支链位置的聚羧酸型超塑化剂后，流动度受温度（10～30℃）影响的规律，结果表明，侧链长度越长，掺加有该减水剂的水泥浆的分散性受温度的影响越小。因此，在主链上具有适当长度PEO侧链的接枝共聚物既能获得所需的流动性，也能获得流动性的保持性。
在国外，聚羧酸类减水剂的研究已有相当长的历史，其应用技术已经成熟。日本是研究和使用聚羧酸类减水剂最多也是最成功的国家，1995年以后聚羧酸系减水剂在日本的使用量就超过了传统的萘系减水剂，1998年底聚羧酸系减水剂产品已占所有高性能AE减水剂产品总数的60%以上，其主要生产厂商有花王、竹本油脂、日本制纸、藤泽药品等[1]。对聚羧酸系减水剂的研究主要集中在新拌混凝土有关性能和硬化混凝土的力学性能及高强高性能混凝土在工程中的应用技术。目前聚羧酸系减水剂可使混凝土的水灰比下降到0.25以下，而水泥用量仍可保持在500kg/m3，同时它的坍落度可保持200mm以上，完全满足施工要求。近年来，北美和欧洲的一些研究者的论文中也有许多关于研究开发具有优越性能的聚羧酸系减水剂的报道，主要是商业开发和推广，如Grance公司的Adva系列、MBT公司的pheomixTOOFC牌号、Sika公司的Viscocrete3010等[2]。
4.2支链PEO对产物性能的影响
Uchikawa[18]和Yoshioka等[19]发现聚羧酸系减水剂的PEO侧链对水泥颗粒分散性和分散保持性有重要的影响，侧链聚合度越小，水泥浆体的流动性损失越快，由于空间位阻效应，所合成的带有聚氧乙烯侧链的高效减水剂随着侧链的增长，减水剂的空间立体作用增加，因此对水泥颗粒的分散效果更好，流动保持性也增加，但是PEO侧链过大时，支链间可能发生缠结，在水泥颗粒间形成桥接，反而影响流动性保持性[20]。Kinoshita[21]研究了甲基丙烯酸乙二醇接枝共聚物类聚羧酸系高效减水剂，认为具有不同长度的聚乙二醇能同时达到较高的流动性和流动度保持性能。该甲基丙烯酸乙二醇接枝共聚物含有羧酸官能团、磺酸基官能团和烷氧基聚乙二醇官能团，含有长侧链聚乙二醇的聚羧酸减水剂有较高的立体排斥力，分散时间短，有较好的分散性和流动度，但流动性保持性能差；含有短侧链聚乙二醇的聚羧酸系减水剂分散时间长，流动保持性能好。Sakai[22]发现主链较短支链较长的聚羧酸系减水剂的分散性能要好于主链较长而支链较短的聚羧酸系减水剂。Nawa等[23]研究了普通硅酸盐水泥掺加具有不同聚氧乙烯基侧链长度、不同支链位置的聚羧酸型超塑化剂后，流动度受温度（10～30℃）影响的规律，结果表明，侧链长度越长，掺加有该减水剂的水泥浆的分散性受温度的影响越小。因此，在主链上具有适当长度PEO侧链的接枝共聚物既能获得所需的流动性，也能获得流动性的保持性。
聚羧酸高性能减水剂
目录1.减水机理 (2)2.优良的性能 (3)2.1 减水剂的匀质性分析 (3)2.2 水泥水化热－电性能分析 (4)2.3 早强效应 (5)2.4减水性能分析 (5)2.5 环保分析 (7)聚羧酸高性能减水剂聚羧酸系高性能混凝土减水剂是20世纪80年代中期由日本首先开发应用的新型混凝土减水剂。
它主要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、控制坍落度损失和抗收缩、不影响水泥的凝结硬化等作用。
聚羧酸系高性能减水剂是完全不同于萘磺酸盐甲醛缩合物NSF和三聚氰铵磺酸盐甲醛缩合物MSF减水剂，即使在低掺量时也能使混凝土具有高流动性，并且在低水灰比时也具有低粘度和坍落度保持性能。
它与不同水泥有相对更好的相容性，是高强高流动性混凝土所不可缺少的材料。
聚羧酸系混凝土减水剂是继木钙和萘系减水剂之后发展起来的第三代高性能化学减水剂，与传统减水剂相比主要具有以下几个突出的优点:a.高减水率：聚羧酸高性能减水剂减水率可达25-40％。
b. 高强度增长率：很高的强度增长率，尤其是早期强度增长率较高。
c.保坍性优异：极好的保坍性能，可保证混凝土极小的经时损失。
d.匀质性良好：所配混凝土有非常好的流动性，容易浇注和密实，适用于自流平、自密实混凝土。
e. 生产可控性：可通过对聚合物分子量、侧链的长短、疏密及侧链基团种类的调整来调节该系列减水剂的减水率、保塑性和引气性能。
f.适应性广泛：对各种纯硅、普硅、矿渣硅酸盐水泥及各种掺合料制混凝土均具有良好的分散性及保塑性。
g.低收缩性：能有效提升混凝土的体积稳定性，较萘系减水剂混凝土28d收缩降低了20%左右，有效的减少了混凝土开裂带来的危害。
h.绿色环保：无毒性、无腐蚀性，不含甲醛及其他有害成分。
1.减水机理聚羧酸高性能减水剂是运用分子结构设计原理，以DLVO电荷排斥理论和空间位阻效应理论为基础，将带有不同功能的活性基团接枝到主链上聚合而成。
2023年聚羧酸减水剂行业市场需求分析
2023年聚羧酸减水剂行业市场需求分析聚羧酸减水剂是一种常用的混凝土外加剂，广泛应用于建筑工程和公路等领域。
随着人们对混凝土施工质量的要求越来越高，聚羧酸减水剂的需求量也不断增加。
本文将从市场需求角度对聚羧酸减水剂行业进行分析。
一、市场需求趋势1.1 市场容量不断增加根据市场调研数据显示，随着全国各地基础设施建设和房地产业的快速发展，以及一些大型国家重点工程的不断建设，聚羧酸减水剂市场规模不断扩大。
其中，房地产行业对聚羧酸减水剂的需求份额最高。
1.2 需求细分化随着人们对混凝土性能要求的不断提高，聚羧酸减水剂的应用范围也不断拓展。
除了普通混凝土加工之外，针对某些特殊场合和特殊要求，聚羧酸减水剂的应用也日益广泛，如高强度混凝土、流动混凝土、防止裂缝混凝土等。
1.3 环保需求在环境保护意识日益增强的当下，环保成为了一大关注点。
聚羧酸减水剂作为外加剂，其环保性能备受关注。
因此，市场上对环保型聚羧酸减水剂的需求也越来越大。
二、市场竞争格局2.1 品牌竞争激烈目前，国内聚羧酸减水剂市场上涌现了一大批品牌。
其中，以三峡集团、立邦化学、高劲集团、光大环保等为代表的企业，因品牌知名度高、技术实力强，成为行业中的龙头企业。
2.2 价格竞争打压成本由于市场上聚羧酸减水剂的品牌竞争日益激烈，企业在生产和营销方面都会采取一些降低成本的措施，以便在价格方面更具竞争力。
因此，固定费用承担能力强、规模经济效应好的企业，在价格战中具有明显优势。
三、市场发展前景分析3.1 行业发展前景广阔作为建筑行业中不可或缺的外加剂品种之一，聚羧酸减水剂的需求量在未来随着建筑行业的发展仍将保持稳定增长。
预计未来聚羧酸减水剂市场规模将进一步扩大。
3.2 环保型聚羧酸减水剂将是未来发展趋势在环保意识逐渐增强的背景下，未来市场上将越来越需要环保型的聚羧酸减水剂。
因此，产业企业需要抓住这一发展趋势，注重技术研发，生产更为环保、安全的产品，以满足市场需求。
聚羧酸系高效减水剂的研究现状和应用前景_房满满
１．２ 国内
我国的聚羧酸减水剂在近一两年内得到了快速的发展， 已有数种自制产品投入市场， 但总的性能不是太好， 而且稳 定性较差。因此， 我国目前减水剂品种主要还是以第二代萘 系产 品 为 主 体 ， 占 总 量 的 ８０％ 以 上 ， 到 ２００３ 年 底 我 国 聚 羧 酸系减水剂产量不到减水剂总产量的 ２％ 。从近几年聚羧酸 系减水剂的发展和应用特点来看， 目前聚羧酸系减水剂的应 用趋势是从过去重大工程重点部位的应用向一般重大工程、 普通工程的应用， 由高强度等级、特殊功能混凝土的应 用 逐 步向普通混凝土的应用发展。目前， 几乎所有国家重大、重点 工程中， 尤其在水利、水电、水工、海工、桥梁等工程中均广泛 使用聚羧酸系减水剂。主要工程包括： 三峡工程、龙 滩 水 电 站、小湾水电站、溪洛渡水电站、锦屏水电站等， 还有大小 洋 山 港 工 程 、宁 波 北 伦 港 二 期 工 程 、苏 通 大 桥 、杭 州 湾 大 桥 、东 海 大 桥 、磁 悬 浮 工 程 等 等 。
目前， 国内使用的聚羧酸高效减水剂多为国外产品或代 销国外产品， 自主产品较少， 工艺等各方面还存在一定的差 距。国内不少单位， 如清华大学、中国建筑科学研究院、上海 建 科 院 、华 南 理 工 大 学 、济 南 大 学 、四 川 轻 工 业 学 院 等 还 在 研 制试生产中。上海建科院率先研究成功 ＬＥＸ－９ 型聚羧酸减 水剂［１１］， ＬＥＸ－９ 系列聚羧酸减水剂是通过“分子设计理论”以 烯脂类酸、环氧基醚为原料进行分子设计而成， 烯脂类酸 来 源广泛， 价格较低， 聚合可控性好， 与水泥吸附能力强； 采用 环氧基醚是因为在水中醚的氧原子与水分子形成强有力的 氢键， 能组成一个稳定的亲水性立体保护层， 确保水泥分散 的 稳 定 性 、持 久 性 。 该 减 水 剂 的 性 能 达 到 了 国 际 著 名 产 品 的 水平且已投入大量生产， 并已用于上海“磁悬浮”轨道梁等重 大工程。
我国的聚羧酸减水剂在近一两年内得到了快速的发展， 已有数种自制产品投入市场， 但总的性能不是太好， 而且稳 定性较差。因此， 我国目前减水剂品种主要还是以第二代萘 系产 品 为 主 体 ， 占 总 量 的 ８０％ 以 上 ， 到 ２００３ 年 底 我 国 聚 羧 酸系减水剂产量不到减水剂总产量的 ２％ 。从近几年聚羧酸 系减水剂的发展和应用特点来看， 目前聚羧酸系减水剂的应 用趋势是从过去重大工程重点部位的应用向一般重大工程、 普通工程的应用， 由高强度等级、特殊功能混凝土的应 用 逐 步向普通混凝土的应用发展。目前， 几乎所有国家重大、重点 工程中， 尤其在水利、水电、水工、海工、桥梁等工程中均广泛 使用聚羧酸系减水剂。主要工程包括： 三峡工程、龙 滩 水 电 站、小湾水电站、溪洛渡水电站、锦屏水电站等， 还有大小 洋 山 港 工 程 、宁 波 北 伦 港 二 期 工 程 、苏 通 大 桥 、杭 州 湾 大 桥 、东 海 大 桥 、磁 悬 浮 工 程 等 等 。
目前， 国内使用的聚羧酸高效减水剂多为国外产品或代 销国外产品， 自主产品较少， 工艺等各方面还存在一定的差 距。国内不少单位， 如清华大学、中国建筑科学研究院、上海 建 科 院 、华 南 理 工 大 学 、济 南 大 学 、四 川 轻 工 业 学 院 等 还 在 研 制试生产中。上海建科院率先研究成功 ＬＥＸ－９ 型聚羧酸减 水剂［１１］， ＬＥＸ－９ 系列聚羧酸减水剂是通过“分子设计理论”以 烯脂类酸、环氧基醚为原料进行分子设计而成， 烯脂类酸 来 源广泛， 价格较低， 聚合可控性好， 与水泥吸附能力强； 采用 环氧基醚是因为在水中醚的氧原子与水分子形成强有力的 氢键， 能组成一个稳定的亲水性立体保护层， 确保水泥分散 的 稳 定 性 、持 久 性 。 该 减 水 剂 的 性 能 达 到 了 国 际 著 名 产 品 的 水平且已投入大量生产， 并已用于上海“磁悬浮”轨道梁等重 大工程。
聚羧酸系高效减水剂知识简介
聚羧酸系高效减水剂知识简介一、混凝土外加剂的发展现状减水剂是一种重要的混凝土外加剂，是新型建材支柱产业的重要产品之一。
高效减水剂不但大大提高了高强混凝土的力学性能，而且提供了简便易行的施工工艺。
目前我国广泛使用的高效减水剂主要是萘系产品。
萘系高效减水剂对我国混凝土(砼)技术和砼施工技术的进步，对提高建筑物的质量和使用寿命、降低能耗、节省水泥及减少环境污染等方面都起着重要的作用。
由于萘系高效减水剂的应用而出现的高强砼、大流动性砼是砼发展史上继钢筋砼、预应力砼后的第三次重大革命。
可以说减水剂的技术及其应用代表着一个国家建筑材料和施工技术的水平。
但是萘系减水剂在近几十年的发展中也暴露了一些自身难以克服的问题。
例如，用它配制的砼坍落度损失影响十分明显，不可能有更高的减水率，其生产的主要原料——萘是炼焦工业的副产品，来源受钢铁工业的制约，等等。
为此，国外积极研究和开发非萘系高效减水剂，以丰富的石油化工产品为原料，以极高的减水串、极小的坍落度损失使萘系减水剂黯然失色，从而开创出减水剂技术和砼施工技术的新局面。
我国聚羧酸系减水剂发展起步较晚，其用量只占减水剂总用量的2%左右，但其在国内重特大工程中的应用正逐渐增多。
国外不少大的化学建材公司，如德固赛集团、格雷斯建材公司、马贝集团、西卡公司、富斯乐公司和花王公司等，纷纷将自己生产的聚羧酸系减水剂产品通过进口方式引进中国市场，对推动聚羧酸系减水剂在工程中的应用起到了非常重要的作用。
值得一提的是，国内少数厂家也开始生产、销售聚羧酸系减水剂产品。
目前，我国正在制定聚羧酸系高性能减水剂的标准，相信会促进我国聚羧酸系减水剂工业的快速、健康发展。
二、聚羧酸系高效减水剂的研究进展自20世纪90年代以来，聚羧酸已发展成为一种高效减水剂的新品种。
它具有强度高和耐热性、耐久性、耐候性好等优异性能。
其特点是在高温下坍落度损失小，具有良好的流动性，在较低的温度下不需大幅度增加减水剂的加入量。
聚羧酸系减水剂的研究现状与发展趋势
聚羧酸系减水剂的研究现状与发展趋势聚羧酸系减水剂是混凝土添加剂中的一种重要成员，具有优异的分散性和流动性，能够有效减少混凝土的水灰比，提高混凝土的强度和耐久性，因此在工程建设中得到广泛应用。
随着现代工程建设的发展，对混凝土性能要求越来越高，聚羧酸系减水剂也在不断地发展和完善。
本文将对聚羧酸系减水剂的研究现状和发展趋势进行探讨。
1. 聚羧酸系减水剂的种类和特点聚羧酸系减水剂是一类由聚羧酸高分子化合物制成的减水剂，其分子结构具有丰富的羧基和疎水基团，能够与水泥颗粒发生强烈的吸附作用，形成高度分散的胶体颗粒，从而改善混凝土的流动性和分散性。
根据其分子结构和性能特点的不同，聚羧酸系减水剂可分为缩微粉聚羧酸系减水剂、液态聚羧酸系减水剂和固体聚羧酸系减水剂等多种形式。
目前，聚羧酸系减水剂已经成为混凝土中不可或缺的重要添加剂，被广泛应用于各类重要工程建设中，如高层建筑、大型桥梁、高速公路、地铁隧道等。
在实际应用中，聚羧酸系减水剂不仅能够显著降低混凝土的水灰比，提高混凝土的流动性和抗渗性，还能够控制混凝土的凝结时间和提高混凝土的强度等方面发挥积极作用。
目前，针对聚羧酸系减水剂的研究主要集中在以下几个方面：(1) 新型聚羧酸系减水剂的合成和性能改进。
随着材料科学和化学工程技术的不断进步，新型聚羧酸高分子化合物的合成技术和改性方法不断涌现，以提高聚羧酸系减水剂的分散性、流动性和稳定性，以适应不同混凝土工程的需求。
(2) 聚羧酸系减水剂与水泥混合体系的相互作用机制研究。
混凝土是复杂的多相体系，聚羧酸系减水剂与水泥、矿物掺合料等各种材料之间的相互作用机制对其性能表现起着关键作用。
深入研究聚羧酸系减水剂在混凝土中的分子尺度相互作用机制，对于指导聚羧酸系减水剂的合理应用具有重要的理论和实用意义。
(3) 聚羧酸系减水剂在不同混凝土体系中的应用性能研究。
由于混凝土在不同工程条件下具有不同的性能要求，且受到原材料和环境条件的影响较大，因此需要深入研究聚羧酸系减水剂在各种不同混凝土体系中的应用性能，以便更好地指导其在实际工程中的应用。
东方雨虹聚羧酸减水剂的应用
原料 每吨用量 （kg） 萘系低浓减水剂 380 萘系高浓减水剂 100 缓凝剂 70 水 450
• 混凝土配比及性能
标号 水泥 砂 石 水 （kg/m3） （kg/m （kg/m3） （kg/ 3） m3） 减水剂 坍落度 (mm） 28d强度 (Mpa)
C30
333
606
965+322
200
1.5%
200
38
使用温度：30 ～ 40℃ 坍落度：200mm， 0.5h 160mm
• 4 国际工程项目操作流程建议及注意事项
操作流程 通过项目总包方或施工方了解项目信息，包括所采购外 加剂的名称、类型、数量及性能要求，项目所在地区全年的 气候变化情况。 取当地的原材料回国做外加剂的适应性试验，以确定外 加剂的配方。 根据实验结果报价。 签定合同。 技术人员到项目地现场技术支持。
蓁系、三聚氰胺等
15~25% 0.50~1.0% 减水率高、不引气、不缓 凝，增强效果好，但混凝 土坍落度的损失大，超掺 对混凝土性能影响不大。
聚羧酸系
25~45% 0.20~0.40% 掺量低、减水率高、流动性 保持好，水泥适应性好，有 害成分含量低、硬化混凝土 性能好，适宜配制高性能混 凝土。
性能特点
北京市地铁用减水剂情况
第三阶段（2009-至今）：到2012年，混凝土的合格分供 方已经增加到了36家，伴随着《轨道交通工程结构混凝土 裂缝控制与耐久性技术规程》这一北京市地铁专用标准的 实施，聚羧酸减水剂成为了地铁工程唯一的减水剂产品。 为了保证工程中使用的聚羧酸减水剂产品质量，采用了公 开公正的筛选方式，公开向各个轨道交通工程项目部、施 工单位、监理单位和搅拌站征集聚羧酸减水剂的供应商、 同时也接纳外加剂厂家自主报名和专家推荐报名。
• 混凝土配比及性能
标号 水泥 砂 石 水 （kg/m3） （kg/m （kg/m3） （kg/ 3） m3） 减水剂 坍落度 (mm） 28d强度 (Mpa)
C30
333
606
965+322
200
1.5%
200
38
使用温度：30 ～ 40℃ 坍落度：200mm， 0.5h 160mm
• 4 国际工程项目操作流程建议及注意事项
操作流程 通过项目总包方或施工方了解项目信息，包括所采购外 加剂的名称、类型、数量及性能要求，项目所在地区全年的 气候变化情况。 取当地的原材料回国做外加剂的适应性试验，以确定外 加剂的配方。 根据实验结果报价。 签定合同。 技术人员到项目地现场技术支持。
蓁系、三聚氰胺等
15~25% 0.50~1.0% 减水率高、不引气、不缓 凝，增强效果好，但混凝 土坍落度的损失大，超掺 对混凝土性能影响不大。
聚羧酸系
25~45% 0.20~0.40% 掺量低、减水率高、流动性 保持好，水泥适应性好，有 害成分含量低、硬化混凝土 性能好，适宜配制高性能混 凝土。
性能特点
北京市地铁用减水剂情况
第三阶段（2009-至今）：到2012年，混凝土的合格分供 方已经增加到了36家，伴随着《轨道交通工程结构混凝土 裂缝控制与耐久性技术规程》这一北京市地铁专用标准的 实施，聚羧酸减水剂成为了地铁工程唯一的减水剂产品。 为了保证工程中使用的聚羧酸减水剂产品质量，采用了公 开公正的筛选方式，公开向各个轨道交通工程项目部、施 工单位、监理单位和搅拌站征集聚羧酸减水剂的供应商、 同时也接纳外加剂厂家自主报名和专家推荐报名。
聚羧酸高性能减水剂
目录1.减水机理 (2)2.优良的性能 (2)2.1 减水剂的匀质性分析 (2)2.2 水泥水化热－电性能分析 (3)2.3 早强效应 (3)2.4减水性能分析 (4)2.5 环保分析 (4)聚羧酸高性能减水剂聚羧酸系高性能混凝土减水剂是20世纪80年代中期由日本首先开发应用的新型混凝土减水剂。
它主要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、控制坍落度损失和抗收缩、不影响水泥的凝结硬化等作用。
聚羧酸系高性能减水剂是完全不同于萘磺酸盐甲醛缩合物NSF 和三聚氰铵磺酸盐甲醛缩合物MSF减水剂，即使在低掺量时也能使混凝土具有高流动性，并且在低水灰比时也具有低粘度和坍落度保持性能。
它与不同水泥有相对更好的相容性，是高强高流动性混凝土所不可缺少的材料。
聚羧酸系混凝土减水剂是继木钙和萘系减水剂之后发展起来的第三代高性能化学减水剂，与传统减水剂相比主要具有以下几个突出的优点:a.高减水率：聚羧酸高性能减水剂减水率可达25-40％。
b. 高强度增长率：很高的强度增长率，尤其是早期强度增长率较高。
c.保坍性优异：极好的保坍性能，可保证混凝土极小的经时损失。
d.匀质性良好：所配混凝土有非常好的流动性，容易浇注和密实，适用于自流平、自密实混凝土。
e. 生产可控性：可通过对聚合物分子量、侧链的长短、疏密及侧链基团种类的调整来调节该系列减水剂的减水率、保塑性和引气性能。
f.适应性广泛：对各种纯硅、普硅、矿渣硅酸盐水泥及各种掺合料制混凝土均具有良好的分散性及保塑性。
g.低收缩性：能有效提升混凝土的体积稳定性，较萘系减水剂混凝土28d收缩降低了20%左右，有效的减少了混凝土开裂带来的危害。
h.绿色环保：无毒性、无腐蚀性，不含甲醛及其他有害成分。
1.减水机理聚羧酸高性能减水剂是运用分子结构设计原理，以DLVO电荷排斥理论和空间位阻效应理论为基础，将带有不同功能的活性基团接枝到主链上聚合而成。
2024年聚羧酸减水剂市场发展现状
2024年聚羧酸减水剂市场发展现状引言近年来，随着建筑行业的迅猛发展，聚羧酸减水剂作为一种重要的建筑材料，得到了广泛的应用。
本文将对聚羧酸减水剂市场的发展现状进行分析和总结，以期为相关研究和实践提供参考。
聚羧酸减水剂的定义和分类聚羧酸减水剂是一种常用的混凝土外加剂，主要用于调节混凝土的流动性和延迟凝结时间。
根据其分子结构和性能，聚羧酸减水剂可分为常规型、超塑型、高性能型等多个类别。
聚羧酸减水剂市场规模近年来，聚羧酸减水剂市场规模逐年扩大。
根据行业数据统计，目前我国聚羧酸减水剂市场的年销售额已超过亿元人民币。
随着建筑行业的快速发展，预计聚羧酸减水剂市场规模还将进一步增长。
聚羧酸减水剂市场发展趋势1.技术创新：聚羧酸减水剂行业在技术创新方面取得了显著的进展，不断推出更加高效、环保的产品。
例如，聚羧酸减水剂的分散性能和抗渗性能得到了显著提升。
2.市场竞争：随着市场规模的扩大，聚羧酸减水剂市场的竞争也日益激烈。
企业需要加强产品研发和品牌推广，提高自身的市场竞争力。
3.绿色发展：在环保意识日益增强的背景下，聚羧酸减水剂行业也在朝着绿色发展方向努力。
企业需要关注产品的环境影响，并推动绿色生产和可持续发展。
聚羧酸减水剂市场面临的挑战1.技术壁垒：聚羧酸减水剂行业技术要求较高，企业需要具备一定的技术实力和研发能力才能在市场竞争中占据优势。
2.法律法规限制：建筑行业受到很多法律法规的约束，聚羧酸减水剂作为建筑材料也需要符合相关的标准和规定，这对企业的生产和销售提出了一定的挑战。
3.市场需求变化：随着建筑行业需求的变化和技术进步，市场需求也在不断变化。
企业需要及时掌握市场动态，并灵活调整产品结构和销售策略。
建议与展望针对聚羧酸减水剂市场发展中的问题和挑战，提出以下建议： 1. 加强技术研发和创新能力，提高产品性能和质量，增强市场竞争力。
2. 关注环保需求，推动绿色生产和可持续发展，满足市场对环保产品的需求。
3. 加强行业协作，促进技术共享和合作创新，提高整个行业的整体竞争力。
聚羧酸减水剂
谢谢观看
应用范围
应用范围
适用于高速铁路、客运专线、工业与民用建筑、道路、桥梁、港口码头、机场等工程建设的预制和现浇混凝 土、钢筋混凝土及预应力混凝土。
特别适用于配制混凝土施工时间长，对混凝土坍落度保持要求高的工程，如核电工程。
使用方法
使用方法
掺量范围：一般情况下，折算20%含固量时掺量为胶凝材料重量的0.5～1.5%，推荐掺量为1.0%。
合成方法
合成方法
对于聚羧酸减水剂的合成，分子结构的设计是至关重要的，其中包括分子中主链基团、侧链密度以及侧链长 度等。合成方法主要包括原位聚合接枝法、先聚合后功能化法和单体直接共聚法。
1、原位聚合接枝法
以聚醚作为不饱和单体聚合反应的介质，使主链聚合以及侧链的引入同时进行，工艺简单，而且所合成的减 水剂分子质量能得到一定的控制，但这种方法涉及的酯化反应为可逆反应，在水溶液中进行导致接枝率比较低， 已经逐渐被淘汰E14]。
优劣特点
优劣特点
在很多混凝土工程中，萘系等传统高效混凝土由于技术性能的局限性，越来越不能满足工程需要。在国内外 备受的新一代减水剂，聚羧酸系高性能减水剂，由于真正做到了依据分散水泥作用机理设计有效的分子结构，具 有超分散型，能防止混凝土坍落度损失而不引起明显缓凝，低掺量下发挥较高的塑化效果，流动性保持性好、水 泥适应广分子构造上自由度大、合成技术多、高性能化的余地很大，对混凝土增强效果显著，能降低混凝土收缩， 有害物质含量极低等技术性能特点，赋予了混凝土出色的施工和易性、良好的强度发展、优良的耐久性、聚羧酸 系高性能减水剂具有良好的综合技术性能优势及环保特点，符合现代化混凝土工程的需要。因此，聚羧酸系高性 能减水剂正逐渐成为配制高性能混凝土的首选外加剂。据报道，日本聚羧酸外加剂使用量已占所有高性能外加剂 产品总量的80%以上，北美和欧洲也占了50%以上。在我国，聚羧酸系减水剂已成功应用仅在三峡大坝、苏通大桥、 田湾核电站、京沪高铁等国家大型水利、桥梁、核电、铁路工程，并取得了显著的成果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
四、聚羧酸系减水剂的应用
1. 聚羧酸减水剂是成系列产品
萘系、密胺系高效减水剂生产时原料单一， 因此产品性能相近，而聚羧酸系减水剂的原料和 产品性能可以在很大范围里变化。所以，在选用 产品时，不能像萘系或密胺系减水剂那样，以为 一个厂家的产品使用效果就一定，而需要具体到 该厂家哪个型号的产品；即使原料相同，厂家还 可以通过主链和支链的比例，形成减水率较大或 保塑性较好的不同型号，使用时根据需要掺对。 理论上，还可以“定制”满足特定性能需要、匹 配良好的聚羧酸减水剂产品。
引言
▪ 今天，高效减水剂已成为配制泵送混凝土、 高强混凝土、自密实混凝土、活性粉末混凝 土等许多特种混凝土不可或缺的外加剂，也 正因为如此，它自身也就必须不断地向前发 展，以满足更高、更广泛的需求。聚羧酸系 减水剂——第三代高效减水剂——正是在这 样一个背景下出现和发展起来的。
二、聚羧酸系减水剂的发展及其特性
引言
▪ 多年来混凝土技术只有少数几次 重要的突破。40年代开发的引气 作用是其中之一，它改变了北美 混凝土技术的面貌；高效减水剂 是另一次重大突破，它在今后许 多年里将对混凝土的生产与应用 带来巨大的影响。 V. M. Malhotra
引言
▪ 但是，高效减水剂的发展并非一帆风顺， 它的应用首先遇到的一大障碍，就是掺有 高效减水剂的拌合物工作度损失过快，这 在一定程度上制约了它的推广。
对新拌混凝土性能的影响
1）对工作度的影响
掺量-流动性关系：与萘系差异较大，而与氨 基磺酸盐系较接近——掺量接近饱和点时控制比较 困难。
低水胶比-塑性粘度关系：与普通混凝土没有 明显差异。
适宜掺量-触变性关系：较为明显（倒坍落度
试验检测工作度损失）。
2）对凝结时间的影响
有一定缓凝作用，掺量大时更为明显。
况且，即使是单掺高效减水剂，在 降低拌合物的用水量同时，也会增大泌 水、沉降现象。
后张预应力孔道灌浆：泌水孔隙
早期的灌浆外加剂通常用减水剂来减少需水 量，同时保持其较好的“流动性”，我发现大多 数减水剂实际上是增大泌水的。
一、引言
Morris Schupack., PT Grouting: Bleeding Water Voids. CI. Aug,2004.
一、引言
历是高 程二效 中十减 一世水 个纪剂 重混的 要凝开 的土发 里技与 程术应 碑进用 。展，
V. M. Malhotra
20世纪混凝土技术的进展
三个里程碑：
水灰比定则（20年代），为配合比设计奠 基；
引气剂应用（40年代），使混凝土抵抗冻 融能力大大提高；
高效减水剂（60年代），使水泥分散，水 灰比得以降低，提高强度和耐久性。
聚羧酸盐超塑化剂
.
20 nm 7 nm
Rh ≈ 15 nm
水中的聚羧酸盐 . ..
聚羧酸盐 – 第一代
甲基丙烯酸 – 甲基丙烯酸甲酯型聚羧酸盐
Nippon Shokubai/NMB 1986 (日本触媒)
聚羧酸盐 – 第二代
烯丙醚型聚羧酸盐
Nippon Oil & Fats (日本油脂)
聚羧酸盐 – 第三代
引言
▪ 只是在开发出一系列技术措施， 尤其是与缓凝剂（或缓凝减水剂） 复合使用以后，才算跨越了这一 拦路虎，从美国人称其为第二代 高效减水剂就可以看出前进这一 步的重要性。
引言
但是，任何事情都是有得必有失。 加缓凝剂改善了掺有高效减水剂拌合物 的工作度损失，却带来加剧拌合物浇注 过程和浇注后的泌水、沉降现象。
3）对含气量的影响
拌合物含气量稍增大，但不满足改善抗冻性 要求，仍需要复合引气剂。
对硬化混凝土性能的影响
1）对强度发展的影响
混凝土早期强度比掺萘系减水剂稍快； 混凝土后期强度比掺萘系减水剂要高。
2）对水化放热的影响
2）聚羧酸减水剂对胶凝材料水化热的影响
从上图可以看出：聚羧酸减水剂对早龄期胶凝材料水化热有明显减小趋势。
▪ 与萘系等高效减水剂不同，聚羧酸系减 水剂至今已发展成为可用四大类原材料 合成，以高度自动化装置控制生产出品 质稳定，为满足不同需要差异可以很大 的高效减水剂产品。这几类不同原料生 产出来的产品具备的共同点，是有着相 近的梳型结构、羧酸基团，以及在使用 中均显示掺量小、减水率高、与水泥的 相容性较好等共性。
聚羧酸脂系高效减水剂的作用机理(缓释、空间位阻）
最新进展 – 预制混凝土
分别掺加传统和优化PCE分子的水泥的水化
三、聚羧酸减水剂对混凝土性能的影响
▪ 对新拌混凝土性能的影响 1）对工作度的影响 2）对凝结时间的影响 3）对含气量的影响
▪ 对硬化混凝土性能的影响 1）对强度发展的影响 2）对水化放热的影响
3）聚羧酸减水剂对混凝土收缩的影响
几个水工混凝土的试验数据表明：掺萘系减 水剂混凝土的收缩一般要增大20％，接近外加剂 标准的上限；而掺聚羧酸减水剂混凝土要比对照 组的收缩稍有减小；其中，聚醚类的聚羧酸减水 剂具有与减缩剂相似的基团，它可以明显减小收 缩的作用已受到越来越多的关注。*
*注：按现行试验方法所检测的干缩值，实际上包含了部分混凝土的自 身收缩，所以在这里称“对收缩的影响”，但是其中不包含对温度变 形的影响。
酰胺/酰亚胺聚羧酸盐
W. R. Grace, USA (格雷斯，美国)
最新进展 – 两性PCE
优点：
• w/c = 0.15时具有塑化性能 • Sarratokan作用
聚羧酸系减水剂的特性
与以往其他高效减水剂相比，聚羧酸系减水剂更 重要的特点，是它可以往主链上添加具备不同作用的 基团，因此集不同功能于一种产品。例如除大幅度减 小用水量外，还可以引气、调凝等；也可以根据不同 用途需要，例如用于预拌混凝土时，就强化保持工作 度性能良好的基团，以满足长距离运输的需要；用于 预制混凝土时，则增加可以使拌合物发挥高早期强度 的基团，以满足不用蒸汽养护也无需延长生产周期的 需要等。
聚羧酸盐分子
预拌混凝土
用于预拌混凝土的坍落度 保持分子
预制混凝土
用于预制混凝土的高早强分子
- 高密度支链 - M A A :M PE G 酯 比 为 1,5:1 - 卷曲分子 - 低初始吸附量 - 掺量较高
- 低密度支链 - M A A :M P E G 酯 比 为 3-5:1 - 伸展分子 - 高初始吸附量 - 掺量低