萘系高效减水剂(萘磺酸甲醛缩合物)及其他一些化学外加剂,在现代混凝土材料和技术中起着重要作用,它可使混凝土多种性能得到改善,并促进混凝土新技术的发展,与矿物外加剂(亦称矿物外掺料)同时使用时,促进了工业副产品(如磨细矿渣和粉煤灰等)在胶凝材料系统中的利用,有助于节约资源和保护环境,在不断探求更多的低成本、环境相容性材料和技术的趋势下,可以预料萘系高效减水剂在未来的混凝土生产中起着重要的作用。
萘系高效减水剂是一种新型的化学外加剂,其性能有别于普通减水剂。其特点是减水率高,减水率大于12%(减水率随掺量增大会有所增加,甚至可达20%以上)。在正常掺量范围内,对混凝土一般无严重的缓凝和引气量过多的问题。由于其具有独特的物化性能,目前已成为国内使用面最广,使用量最大的高效减水剂。根据中国建材工业协会混凝土外加剂分会的统计,2003年我国各种高效减水剂总量93.66万吨,其中萘系高效减水剂达77.44万吨,占高效减水剂产量的83%。
萘系高效减水剂一般是用工业萘(有时也用精萘)为原料生产的。生产工艺为:萘经过磺化、水解、缩合、中和、过滤、喷雾干燥而成为粉状产品。萘系高效减水剂生产工艺成熟,产品性能稳定。该产品一方面可以直接用于混凝土,其减水剂混凝土性能已为广大工程人员所掌握,超量掺入或掺入量不足对混凝土性能的影响也可预测;另一方面,萘系高效减水剂与其他外加剂的适应性好,可广泛地用作复合外加剂的组成,如泵送剂、防水剂、引气减水剂、防冻剂等,其组成中都可能含有萘系高效减水剂;最后,其性价比较高,能为工程界所接受,所以萘系高效减水剂成为我国高效减水剂的主流产品,成为使用量大面广的品种。萘系高效减水剂虽然具有许多优点,但也存在一些不足之处,主要是对混凝土的保塑性能的效果较差,掺萘系高效减水剂混凝土坍落度的经时损失,甚至大于基准混凝土;减水率虽然较高,但对有更高减水率要求的混凝土来说,还是难以满足其要求,且用于低水胶比的高强高性能混凝土时,混凝土的黏性较大,不利于施工。为了全面改善萘系高效减水剂的性能,需要采取以下方法:在萘系高效减水剂中加入辅助的外加剂(复配),以减轻其不足。另一方面,可以通过改变分子参数(分子量、分子量分布、磺化程度)或用部分其他相容性单体取代部分萘形成共聚物,优化萘系高效减水剂。到目前为止,萘系复合型产品已被广泛应用,即在萘系高效减水剂中加入适当的缓凝剂,以减少混凝土坍落度损失;采用共聚的方法改善萘系高效减水剂性能,目前正处于研发阶段。
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