PCA聚羧酸高性能減水劑：混凝土外加劑的突破
聚羧酸高性能減水劑，最新研究進(jìn)展。
減水劑作為一種重要的混凝土外加劑，是新型建材支柱產(chǎn)業(yè)的重要產(chǎn)品之一。減水劑不但減少了水泥的用量，有效的保護(hù)環(huán)境，同時(shí)大大提高了高強(qiáng)混凝土的力學(xué)性能，而且提供了簡便易行的施工工藝。我國最早應(yīng)用的減水劑為松香酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈉和硬脂酸皂等普通減水劑，減水率大于5％小于10％。但因?yàn)槠錅p水率低，工程應(yīng)用有限等原因很快就被取代。
目前，在我國廣泛使用的減水劑主要為三聚氰胺系、萘系、氨基磺酸系、改性木質(zhì)素磺酸系等減水率大于10％的高效減水劑，其中應(yīng)用最廣泛的是萘系高效減水劑。
萘系高效減水劑對(duì)我國混凝土技術(shù)及施工技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)提高建筑物的質(zhì)量和使用壽命、降低能耗、節(jié)省水泥及減少環(huán)境污染等方面都起著重要的作用。國內(nèi)幾乎所有建筑類的科研院所和外加劑廠家都對(duì)其生產(chǎn)工藝和應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行過研究和開發(fā)。由于萘系高效減水劑的應(yīng)用而出現(xiàn)的高強(qiáng)混凝土、大流動(dòng)性混凝土是混凝土發(fā)展史上繼鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土后的第三次重大革命。可以說，減水劑的技術(shù)及其應(yīng)用代表著一個(gè)國家建筑材料和施工技術(shù)的水平。
但是萘系減水劑在近幾十年的發(fā)展中也暴露了一些自身難以克服的問題。例如，用它配制的混凝土塌落度損失影響十分明顯，不可能有更高的減水率，其生產(chǎn)的主要原料——萘是煉焦工業(yè)的副產(chǎn)品，來源受煤炭、鋼鐵產(chǎn)業(yè)的制約等。為此，國內(nèi)外積極研究和開發(fā)非萘系高效減水劑，以豐富的石油化工產(chǎn)品為原料，以極高的減水率、極小的塌落度損失使萘系減水劑黯然失色，從而開創(chuàng)出減水劑技術(shù)和混凝土施工技術(shù)的新局面。
順應(yīng)時(shí)代潮流，深圳市邁地混凝土外加劑有限公司與中國科學(xué)研究院共同研發(fā)出了新一代的PCA聚羧酸高性能減水劑，已開始量產(chǎn)并應(yīng)用在多項(xiàng)高鐵及地產(chǎn)工程中。
PCA聚羧酸高性能減水劑具有梳型結(jié)構(gòu)，摻入新拌混凝土后，減水劑所帶的極性陰離子活性基團(tuán)如—SO3、—COO—等通過離子鍵、共價(jià)鍵、氫鍵及范德華力等相互作用，緊緊地吸附在強(qiáng)極性的水泥顆粒表面，從而使水泥顆粒帶電，根據(jù)同性電荷相斥原理，阻止了相鄰水泥顆粒的相互接近，增大了水泥與水的接觸面積，使水泥充分水化，并且在水泥顆粒擴(kuò)散的過程中，釋放 出凝聚體所包含的游離水，改善了和易性，減少了拌水量。同時(shí)結(jié)構(gòu)中具有親水性的聚醚側(cè)鏈，伸展于水溶液中，從而在所吸附的水泥顆粒表面形成有一定厚度的親水性立體吸附層。當(dāng)水泥顆粒靠近時(shí)，吸附層開始重疊，即在水泥顆粒間產(chǎn)生空間位阻作用，減水劑重疊越多，空間位阻斥力越大，對(duì)水泥顆粒間凝聚作用的阻礙也越大，使得混凝土的塌落度保持良好。
