高性能減水劑的材料組成
高性能減水劑一般由一種或數種成分復合而成。我國的高效泵送劑大多數是通過高效減水劑、普通減水劑、引氣劑、緩凝劑、增稠劑等幾種組分復合而成的。具有較高減水率和一定的塌落度保持性能,與日本的用于普通、高強混凝土的緩凝型高性AE減水劑相似,廣泛用于C20—C60商品混凝土的生產。由于復合外加劑配方波動較大,與不同水泥的相容性較差,另外,各生產企業技術水平差異很大,不能保證外加劑產品的高質量和正確應用,工程中常出現外加劑適應性不良、混凝土離析泌水、緩凝時間過長、塑性收縮裂縫較多,耐久性不良等眾多問題。我國尚未制定高性能減水劑標準,其技術發展水平與國外發達水平相比,差距較大。下面介紹的高性能減水劑的材料組成,主要根椐是日本的高性能AE減水劑的有關文獻資料。
(1) 改性木質素磺酸鹽系
代表物為木質素磺酸鹽縮合物,主要由脫糖木質素磺鹽縮合與烷基醚共聚改性而成,平均分子量比普通木鈣的要高,有一定的緩凝性,它的吸附分散作用主要是在粒子間產生靜電斥力和空間位阻作用力。
(2) 萘系
主要產物為萘磺酸鹽甲醛縮合物,制造時混合烷基萘或添加改性木質素磺酸鹽或徐放型高分子化合物等,以保持適度的引氣性及降低混凝土塌落度損失的性能。該系列減水劑主要由分散性組分和分散性保持組分成。
(3) 密胺系
主要代表物為密胺磺酸鹽甲醛綜合物,生產時加入改性木質素類或苯酚、水楊酸,主要目的是生成有立體松散毛刺狀高分子、交聯高分子以抑制塌落度損失。該系列減水劑主要由分散性組分和分散保持組分,或由分散性組分和具有分散保持功的分散性組分組成。
(4) 氨基磺酸系
主要產物為芳香族氨基磺酸鹽聚合物,該產物為具有分散保持功能的分散性組分,緩凝作用較強,它的吸附分散機理主要是DEVO理論和空間位阻理論。
(5) 聚羧酸系
聚羧酸系減水劑的代表產物很多,但其結構都基本上遵循一定的規則,即在重復單元的末端或中間位置帶有某種活性基團(如聚氧烷基EO、—COOH、—COO、—SO、H、—SO等),由一種或幾種低極性聚烯烴鏈或中等極性聚酯鏈、聚丙烯酸脂鏈或強極性的聚醚鏈共聚合而成。主鏈中的活性基團鏈段通過離子鍵、共價健、氫鍵及范德華力等相互作用,緊緊地吸附在強極性的水泥粒子表面上,并改變其表電位;帶多個活性基團的側鏈嵌掛在主鏈上,當吸附在固體顆粒表面時形成具有一定厚度的溶劑化層,同時傳遞一定的靜電斥力。所選的單體主要有四種類:
1、 不飽合酸—馬來酸酐、馬來酸和丙烯酸、甲基丙烯酸;
2、 聚鏈烯基礎物質—聚鏈烯基烴、醚、醇、磺酸;
3、 聚笨乙烯磺酸鹽或脂;
4、 (甲基)丙烯酸鹽或酯、笨二酚、丙烯酰胺。