聚羧酸高效减水剂的特点

近年来，随着我国基础设施建设的快速发展，各种高性能预制构件层出不穷，比如：在地铁隧道、引水输水隧洞、西气东输过江隧道等工程中广泛使用的高精度钢筋混凝土盾构管片；在城市桥梁施工中发展预制拼装节段梁；在高速铁路施工中推广无渣轨道和预制箱梁；在大型体育场看台开发了高性能先张预应力板；在一些重点工程中使用了预制清水混凝土饰面板等等。这些高性能预制构件具有如下共同特点：（1）使用设计强度等级大于c50的高性能混凝土，而且有较高的早期强度要求，在蒸汽养护条件下满足12h一次模具周转。（2）构件几何尺寸偏差要求高，生产构件用的模具必须进行机加工或采购国外进口产品。比如盾构管片的几何尺寸偏差要求要求小于1mm，生产模具几何尺寸偏差要求小于0.5mm。（3）构件外观质量要求高，要求棱角完整无磕碰、外观光亮颜色均匀一致、表面致密气泡少。（4）体积稳定性好，裂缝少。（5）耐久性要求高，如混凝土抗渗性要求高，有的还有耐腐蚀要求，必须满足低碱骨料反应性等。为什么新一代聚羧酸减水剂在国外得到如此快的发展？究其主要原因是由于甲醛缩聚物高效减水剂在应用方面存在一些明显缺点：（1）水灰比低于0.35时对水泥的分散性差，无法配制超高性能混凝土；（2）预拌混凝土搅拌后1-2个小时内坍落度保留性较差；（3）对不同品种水泥适应性较差；（4）有限的化学组成无法满足不同的应用要求。虽然和甲醛缩聚物相比pce高效减水剂价格昂贵，但从上世纪九十年代中期开始，聚羧酸盐高效减水剂(pce)在国外的市场占有率却迅速扩大，主要原因是：（1）pce分子使预拌混凝土具有优越的坍落度保留性；（2）可以提高预制混凝土的早期强度；（3）具有比甲醛缩聚物更低的掺量(有时小于0.1 %)，带入混凝土的有害离子（如氯离子、钠离子和钾离子）极低；（4）化学多样性能使产品适合不同的具体应用条件；（5）低水灰比(0.15～0.35) 下的有效性；（6）不使用甲醛，更利于环保。尽管pce分子有相当多的优点，但仍然存在一些问题需要继续研究解决。这些主要的问题是（1）pce分子的高引气性以及消泡较难问题。（2）仍然存在与某些水泥适应性较差问题。（3）和其他外加剂的不相容问题，如和萘系减水剂或硫酸盐不相容。