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1、李崇智李崇智 Tel:13311109726; 010Tel:13311109726; 01068322505(O)68322505(O)北京建筑工程学院土木与交通学院北京建筑工程学院土木与交通学院School of Civil and Traffic EngineeringBeijing University of Civil Engineering and Architecture2010.10.16 北京聚羧酸系减水剂的合成原理与复配技术混凝土外加剂混凝土外加剂科学科学技术技术外加剂组成材料混凝土外加剂前沿技术复配技术复配技术工程应用工程应用与适应性与适应性混凝土混凝土应用环境应用环境混
2、凝土外加剂混凝土外加剂应用技术应用技术生产合成生产合成与原理与原理报告内容报告内容1聚羧酸减水剂合成原理聚羧酸减水剂合成原理 1.1.聚羧酸系减水剂的前景聚羧酸系减水剂的前景2. 聚羧酸系减水剂的生产原材料聚羧酸系减水剂的生产原材料4.4.聚羧酸系减水剂的分散保持作用聚羧酸系减水剂的分散保持作用 3.3.聚羧酸系减水剂的分子结构聚羧酸系减水剂的分子结构与与合成原理合成原理5.5.聚羧酸系减水剂的性能设计聚羧酸系减水剂的性能设计1.聚羧酸系减水剂的发展前景聚羧酸系减水剂的发展前景高性能的聚羧酸系减水剂普遍受欢迎高性能的聚羧酸系减水剂普遍受欢迎聚羧酸系减水剂与高性能混凝土不可分聚羧酸系减水剂与高性
3、能混凝土不可分聚羧酸系减水剂的分子结构与性能多变，聚羧酸系减水剂的分子结构与性能多变，理论可行性理论可行性生产与应用绿色环保生产与应用绿色环保实践与理论之间桥梁实践与理论之间桥梁聚羧酸减水剂优越性能高减水：高减水： 30%40%30%40%，易实现，易实现C80C80、C100C100混凝土混凝土高保塌：高保塌：1 2h1 2h坍落度损失小坍落度损失小高耐久：高耐久： 100100年工程指定使用年工程指定使用高增强：高增强： 3d3d强度达强度达30%30%，7d7d达到达到60%60%低掺量：低掺量： 10%=40%10%=40%萘系减水剂萘系减水剂低含氯：低含氯： 含氯率含氯率0.01%0
4、.01%低含碱：低含碱： 含碱率含碱率0.1%0.1%低收缩：低收缩： 相对于萘系，收缩率低相对于萘系，收缩率低20%20%适应适应C10C10C100C100混凝土混凝土无毒、无害、环保无毒、无害、环保聚羧酸系减水剂与高性能混凝土不可分聚羧酸系减水剂的应用已从过去的重大工程聚羧酸系减水剂的应用已从过去的重大工程重点部位到现在的一般重点工程、普通工程重点部位到现在的一般重点工程、普通工程重点部位重点部位聚羧酸系减水剂取代传统萘系减水剂的趋势聚羧酸系减水剂取代传统萘系减水剂的趋势越来越明显。越来越明显。2. 聚羧酸系减水剂的生产原材料聚羧酸系减水剂的生产原材料甲氧基聚乙二醇甲氧基聚乙二醇MPEG
5、烯丙基聚乙二醇烯丙基聚乙二醇 APEG丁烯基聚乙二醇丁烯基聚乙二醇 BPEG甲基丁烯基聚乙二醇甲基丁烯基聚乙二醇 TPEG专业厂家：奥克、皇马、科隆、台界、佳化、专业厂家：奥克、皇马、科隆、台界、佳化、众鑫、东大、海安众鑫、东大、海安大单体大单体 聚乙二醇聚乙二醇 单（甲基）丙烯酸酯单（甲基）丙烯酸酯甲氧基聚乙二醇单（甲基）丙甲氧基聚乙二醇单（甲基）丙烯酸酯烯酸酯烯丙基聚乙二醇烯丙基聚乙二醇 APEG烯丙基聚乙二醇单甲醚烯丙基聚乙二醇单甲醚 AMPEG甲基丁烯基聚乙二醇甲基丁烯基聚乙二醇 TPEG甲基丙烯酰胺聚乙二醇甲基丙烯酰胺聚乙二醇 MAPEG甲基丙烯羟乙酯聚乙二醇甲基丙烯羟乙酯聚乙二醇
6、MAPEG小分子单体丙烯酸丙烯酸AAAA甲基丙烯酸甲基丙烯酸MAAMAA马来酸酐马来酸酐MALMAL丙烯酰胺丙烯酰胺AMAM甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯MMAAMMAA丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯甲基丙烯磺酸钠甲基丙烯磺酸钠MASMAS丙烯磺酸钠丙烯磺酸钠SASSAS2 2丙烯酰胺丙烯酰胺2 2甲基丙磺酸甲基丙磺酸AMPSAMPS3.聚羧酸系减水剂的分子结构聚羧酸系减水剂的分子结构与合成原理与合成原理酯类聚羧酸（酯类聚羧酸（polycarboxylate,PC）醚类聚羧酸（醚类聚羧酸（polyether,PE）1，主链线性中心层，主链线性中心层2，长
7、侧链溶剂化扩散层，长侧链溶剂化扩散层3，短侧链绒化紧密层，短侧链绒化紧密层分子结构单元与吸附分散关系主链：疏水性，长度增加，包裹紧密，防水渗主链：疏水性，长度增加，包裹紧密，防水渗透，缓凝透，缓凝短侧链：疏水性增加表面活性，短侧链：疏水性增加表面活性，HLBHLB值，消泡作值，消泡作用；非离子亲水性基团延缓吸附作用，通过羧用；非离子亲水性基团延缓吸附作用，通过羧酸衍生物在水泥浆碱性环境中发生皂化反应，酸衍生物在水泥浆碱性环境中发生皂化反应，重新释放羧酸基团，具有再吸附作用；阴离子重新释放羧酸基团，具有再吸附作用；阴离子基团具有强吸附锚固作用基团具有强吸附锚固作用长侧链：为非离子型聚乙二醇长侧链
8、，形成亲长侧链：为非离子型聚乙二醇长侧链，形成亲水性外膜水性外膜引发体系引发剂：引发剂：过硫酸盐；过硫酸盐；双氧水抗坏血酸或甲醛合次亚硫酸钠；双氧水抗坏血酸或甲醛合次亚硫酸钠；偶氮偶氮AIBN4.聚羧酸系减水剂的分散保持作用聚羧酸系减水剂的分散保持作用本质问题：本质问题：混凝土外加剂与细粉的适应性混凝土外加剂与细粉的适应性 吸附剂与吸附质之间的关系问题吸附剂与吸附质之间的关系问题吸附剂：水泥基矿物细粉吸附剂：水泥基矿物细粉吸附质：混凝土外加剂吸附质：混凝土外加剂换言之，本质的两方面：换言之，本质的两方面： 吸附剂吸附剂吸附性强弱吸附性强弱问题问题 吸附质吸附质被吸附难易被吸附难易程度问题程度问
9、题减水剂的吸附分散减水剂的吸附分散静电斥力吸附质被吸附难易程度问题减水率一定，被吸附量与时间关系决定不减水率一定，被吸附量与时间关系决定不同性能减水剂适应性问题同性能减水剂适应性问题缓释型聚羧酸系减水剂挑战低碳混凝土技术粉煤灰、矿渣也将是稀缺原料，传统的矿物掺粉煤灰、矿渣也将是稀缺原料，传统的矿物掺和料被流化床炉底灰、粘土类石粉、石灰石类和料被流化床炉底灰、粘土类石粉、石灰石类石粉所取代，矿物超细粉吸附性强；砂石原料石粉所取代，矿物超细粉吸附性强；砂石原料为机制砂石骨料或混合骨料，骨料中的含泥量、为机制砂石骨料或混合骨料，骨料中的含泥量、石粉含量高。石粉含量高。缓释型聚羧酸系减水剂的分子结构中
10、含有较少缓释型聚羧酸系减水剂的分子结构中含有较少的羧酸基、磺酸基，多数为非离子型的酯基，的羧酸基、磺酸基，多数为非离子型的酯基，具有较高的抗吸附能力，通过在混凝土碱性环具有较高的抗吸附能力，通过在混凝土碱性环境中不断反应，缓慢释放更多具有减水效果的境中不断反应，缓慢释放更多具有减水效果的减水组分，补充水泥浆体中减水剂的有效含量，减水组分，补充水泥浆体中减水剂的有效含量，可以防止减水剂残余有效浓度下降过快。可以防止减水剂残余有效浓度下降过快。 缓慢释放型聚羧酸系减水剂（SRPC）聚羧酸系高性能减水剂高效减水组分的分子结构中羧酸基、磺酸基比例高，易于吸附，可以保证达到混凝土初始工作性的基本用量，防止新拌混凝土出现离析泌水问题缓释组分的分子结构中含有较少的羧酸基、磺酸基，多数为非极性的酯基，具有较高的抗吸附能力，碱性环境下缓慢释放有减水效果的组分补充减水剂含量，防止残余浓度下降过快。5.聚羧酸系减水剂的性能设计聚羧酸系减水剂的性能设计工艺选择工艺选择强缓凝型强缓凝型高减水型高减水型早强型早强型复配技术复配技术聚羧酸系减水剂聚羧酸系减水剂高性能母料高性能母料
