混凝土减水剂研究现状和进展.pdf

2 0 1 0年 第 7期 (总 第 2 4 9期 ) N u mb e r 7 i n 2 0 1 0 ( T o ml No 2 4 9 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 原材料及辅助物料 M ATERI AL AND ADMI NI CLE d o i ： 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 - 3 5 5 0 2 0 1 0 0 7 0 2 6 混凝土减水剂研究现状和进展 郭登峰 。刘红 。刘准 ( 1 江苏工业学院 化学化工学院，江苏 常州 2 1 3 1 6 4 ；2 江苏怡达化工有限公司，江苏 江阴 2 1 4 4 4 1 ) 摘要 ： 混凝 土减水剂能吸附 、 分散水泥颗粒 ， 释放水 泥凝 聚体 中所包含 的水分 ， 提高混凝土强度和密实性。 简要 回顾 了近年来混凝土减 水剂研究现状，阐述了以木质素磺酸盐减水剂为代表的普通减水剂和以聚羧酸盐减水剂为代表的高效减水剂的合成技术与性能特点， 认 为开发减水率更高、 性能更优异、 经济性更好的新产品是今后高性能混凝土减水剂发展的主要方向。 关键 词： 混凝土减水剂 ；研究 ；改性 ；进展 中图分类号： T U 5 2 8 0 4 2 2 文献标志码： A 文章编号： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 0 ) 0 7 0 0 7 9 0 4 Fu t u r e a nd c ur r e nt r e se a r ch sit ua t i on of c on c r e t e wat e r r e duc i ng ag en t t e c hnol og y GUO Dc n g- f e n g1 , 2 7 LI UHo n g ， L I U Zh u n ( 1 De p a r t me n t o f C h e mi c a l E n g i n e e ri n g ， J i a n g s u P o l y t e c h n i c Un i v e r s i t y ， C h a n g z h o u 2 1 3 1 6 4， C h in a 2 J i a n g s uYi d a C h e mi c a l C o L t d ， J i a n g y i n2 1 4 4 4 1 ， C h i n a ) Abs t r ac t ： Th e c o n c r e t e wa t e r r e d u c ing a g e n t c a n pl a y imp o r t a n t r o l e in t h e a d s o r p t i o n a n d d i s p e r s i o n o f c e me n t p a r t i c l e s ， t h e r e l e a s e o f mo i s tur e tha t c o n t a i n e d i n c e me n t a g gl o me r a t e b o a y， a n d C an a l s o i mp r o ve the s t r e n g t h a n d c o mp a t i b i l i ty o f c o n c r e t e Th i s p a pe r br i e fly r e v i e ws the re s e arc h p r o g r e s s o f r e c e n t s t u d i e s o n c o n c r e t e wa t e r r e d u c e r ， a nd e x p a ti a t e s the s y n t h e s i s t e c h n i q u e a n d p e r f o r ma n c e c h a r a c t e ris tic s o f the wi d e ly us e d wa t e r r e d u c e r an d t h e s up e rp l a s t i c i z e r ， f o r wh i c h o n e i s r e p r e s e n t e d b y l i g n o s ul f o na t e wa t e r r e d u c e r an d the o the r i s r e p r e s e n t e d b y p o l y c a r bo x y l a t e swa t e r r e d u c e r Th ema i n d i r e c t i o n o fc o n c r e t ewa t e r r e d u c e rf o rf u tu r e d e ve l o p m e n t a r e a l s o f o r e c a s t e d， tha ti s ， th e n e w p r o d u c ts s h o u l d be d e v e l o p e d wi m h i g h e r wa t e r - r e d uc i n g r a t i o i mp r o ve d p e r f o rm an c e a n d b e tt e r e c o n o mi c p e r f o r ma n c e Ke y wor ds： c o n c r e t e wa t e r - r e d u c i n g a g e nt ； r e s e arc h s t a tus ； mo d i fic a t i o n； p r o gre s s 0 引言 减水剂是混凝土外加剂的一种 ， 可以单独使用 ， 也可与其 他功能性组分复配， 用来改善新拌和混凝土性能。当在水泥中 加入减水剂后 ， 在不改变混合体系组成的条件下 ， 可增加混凝 土拌合物的和易性与保坍性； 或在混凝土拌合物的和易性不变 条件下 ， 减少拌和用水量以提高混凝土的强度与耐久性 ， 并降 低因水泥的水合作用而引起的裂变、 收缩及热变形等现象 11 。 在 新修订的 G B 8 0 7 6 -2 0 0 8中 ， 按照减水率的大小 ， 将减水剂分 为普通减水剂( 以木质素磺酸盐类为代表) 、 高效减水剂( 包括 萘系、 密胺系、 氨基磺酸盐系、 脂肪族系等) 和高性能减水剂( 以 聚羧酸系减水剂为代表) 。建设部于 2 0 0 7年 1 2月推出聚羧酸 产品标准J G T 2 2 3 -2 0 0 7 ( 聚羧酸系高性能减水剂 。 据中国建 筑材料联合会混凝土外加剂分会的统计分析 ， 2 0 0 7年全国合成 混凝土减水剂产量约 2 8 4 5 4万 t ， 其中高效减水剂( 折成固体计 算 ) 2 2 5 6万 t ， 占 7 9 3 ； 高性能减水剂( 按照 2 0 液体计算 ) 4 1 4 3万 t ， 占 1 4 6 ； 木质素磺酸盐普通减水剂占 6 2 。 在各种 高效减水剂中， 萘系高效减水剂产量占 8 7 5 ， 脂肪族高效减水 剂占5 1 ， 氨基磺酸盐高效减水剂占4 4 ， 蒽系高效减水剂占 2 1 ， 密胺系高效减水剂 占0 1 8 t2 。 目前我国混凝土减水剂萘系、 氨基磺酸盐、 三聚氰胺 、 脂肪 族等高效减水剂合成工艺技术稳定 ， 萘系高效减水剂产量仍然 收稿 日期 ：2 0 1 0 0 3 0 5 基金项 目：国家 自然科学基金 ( 2 0 6 7 1 0 4 5 ) 位居各种减水剂之首， 聚羧酸系高性能减水剂加速发展， 低毒 、 环保型产品和生产技术已成为新的研究热点。存在的问题主要 有： 厂家规模小， 合成工艺及检测手段落后 。 产品性能有 待提高。从高效减水剂的产量上来看， 市场上 9 0 以上是低浓 型的萘系减水剂， 产品中含有较高含量的硫酸钠， 不仅影响减 水率， 而且会导致减水剂与水泥、 减水剂与其他外加剂的相容 性变差。减水剂的清洁生产技术还需加强。传统的减水剂产 品多为甲醛缩合物， 典型的有萘磺酸甲醛缩合物减水剂 、 磺化 三聚氰胺甲醛缩合物以及氨基苯磺酸盐苯酚甲醛缩合物等， 均 有可能向大气中释放甲醛有毒物， 污染环境， 危害人类健康。 1 国内常用混凝 土减水剂 木质素磺酸盐减水剂是最常用的普通型减水剂， 价格便宜， 减水率为 8 1 0 ， 既可单独使用 ， 也可作为复合型外加剂原 料， 但该类减水剂易在低水灰比拌合物中造成缓凝， 常引入大 量空气而影响混凝土的性能。另外木材种类不同， 加工工艺不 同， 也会对混凝土造成一些未知的危害性， 渐渐被随后出现的 萘系减水剂所取代。 萘系减水剂产品主要成分为萘磺酸甲醛缩合物， 生产工艺 简单 ， 是 目前我国产量最大、 应用面最广的高效减水剂， 其减水 率一般为 2 O 左右旧 。在合成工艺上， 它是用工业萘与硫酸在 1 6 0 1 5 0下磺化， 经水解与甲醛进行缩合反应 ， 用烧碱中和而 7 9 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 成。随着建筑业对高效减水剂的要求 日益提高 ， 低浓型的萘系 高效减水剂中硫酸钠含量的居高不下导致了外加剂中碱含量 增高、 混凝土的耐久性降低， 众多工程出现碱骨料反应现象 ， 使 用寿命大幅缩短。由于碱骨料反应导致大坝损毁的在国内外屡 见不鲜， 如巴西的 Mo x o t o大坝和法国的 C h a mb o n大坝， 前者 在工程完工三年后便出现 了碱骨料反应， 后者在建成后 5 0 6 O 年 发生了碱骨料反应 。而且， 近年来工业萘出现全球性短缺 ， 价 格不断上涨， 萘系减水剂的发展应用也因此受到了限制。 三聚氰胺高效减水剂的主要成分为磺化三聚氰胺甲醛缩 合物 ， 它是用三聚氰胺 、 甲醛及亚硫酸钠在碱性介质中经羟甲 基化 磺化缩聚而成 的一种 阴离子 型 、 早 强 、 非 引气型高效减 水 剂 ， 性能优异 ， 对环境友好 。由于三聚氰胺价格昂贵 ， 且 通常只 能以较低浓度的液体形式供应， 致使三聚氰胺类减水剂的价格 高于萘系减水剂， 因而在国内一直不能大量、 广泛的使用。 氨基磺酸盐高效减水剂具有减水率高、 坍落损失小 ， 且含碱 量较低的特点， 有利于防止混凝土碱骨料反应， 冬季使用无沉淀、 结晶等特点， 适用于配制高性能混凝土。该产品主要成分为氨基 苯磺酸盐苯酚甲醛缩合物， 它是由对氨基苯磺酸、 苯酚在弱碱性 ( p H值 9 左右) 条件下与甲醛缩合而成的棕色液体减水剂。氨基 磺酸盐高效减水剂虽有较高的减水率， 但泌水现象严重。 脂肪族类减水剂是一种高减水 、 高增强的减水剂品种， 具有 生产T艺简单 、 生产周期短、 生产和使用过程中无三废排放的 优点。该产品主要成分为磺化丙酮甲醛缩合物， 它是以丙酮与 亚硫酸钠 ( 或焦亚硫酸钠 ， 加碱 ) 、 甲醛经磺化缩合 而成 。 聚羧酸高性能减水剂是配制高性能混凝土的重要组成材 料， 曾在武汉的合武高速铁路 、 天兴洲大桥等大型重点工程建设 的预拌混凝土中应用， 并取得良好的应用效果。高性能混凝土减 水剂已成为优质混凝土必不可少的材料。1 9 8 1 年 ， 日本 Ni p p o n S h o b u b a i 和Ma s t e r B u i l d e r s t e c h n o l o g y ( 现在的 De g u s s a ) 开始研 制聚羧酸减水剂 ， 并于 1 9 8 6年首先把产 品投入市场 。它是一 种分子结构为含羧基接枝共聚物的表面活性剂， 其分子呈梳形 结构 ， 主链上带极性较 强的多个活性 基团 ， 侧链带有 亲水 活性 基团， 主要通过不饱和单体在引发剂作用下共聚而成。此类产 品的分散能力由强静电斥力与空间位阻共同决定 ， 具低掺用 量、 高减水率、 高增强效果、 高保塑性及体积稳定性的特点。国 内市场上的聚羧酸系减水剂按合成所选用的单体可分成四种 不 同的种类 ： 甲基丙烯 酸 烯 酸 甲酯共聚物 、 丙烯基醚共聚物 、 酰胺 酰亚胺型和两性型产品。然而， 聚羧酸减水剂母体性能较 为单一， 品种不多， 渐渐无法满足不同领域不同性能混凝土的要 求， 对早强、 缓凝 、 泵送等不同性能的需求， 无法生产出相应的聚 羧酸母体， 这极大地制约了聚羧酸系减水剂的广泛应用与发展。 2 混凝土减水剂研 究进展 2 1 物理复配改性 目前很多外加剂公司采用选择合适的缓凝剂、 引气剂、 增稠 剂与一些高效减水剂进行科学合理复配得到复合型减水剂， 其 性能可接近聚羧酸类高性能减水剂水平。 该法不仅简易、 快速， 还可有效延长高效减水剂市场寿命， 扩大其使用范围。 将木质素磺酸钙( 木钙) 普通减水剂与萘磺酸甲醛缩合物 高效减水剂进行复配， 得到的复合型高效减水剂不仅减水效果 与高效减水剂相近， 且能提高新拌混凝土的和易性、 节约原料 成本， 更能大量应用于热带气候的混凝土建设中 。 I s h i t o k u q 用 双酚 A( 或双 酚 S ) 、 对 氨基苯磺酸 、 甲醛的共聚物与双 酚 A( 或 双酚 S ) 、 谷氨酸 、 甲醛的共聚物复配， 制得 一种高效减水剂 。刘 8 0 才林等 】 以甲醛( F ) 、 丙酮( A) 、 磺化剂( S ) 为主要原料， 合成了 脂肪族减水剂 ， 并将 自制的脂肪族减水剂与聚羧酸减水剂进行 复配研究， 以提高这两类减水剂的应用潜力。 邓少霞等 通过用 聚羧酸系高性能减水剂与脂肪族系高效减水剂复配研究发现 ， 复配后的使用效果比单独使用脂肪族系高效减水剂效果好， 经 济合理且能满足普通混凝土施工的性能要求。 2 2化 学 反 厘 改 性 尽管通过复配可改善一些高效减水剂的整体l生能， 但不能使 减水剂的性能得到根本洼的改变 ， 还会引起与水泥相容性不好、 后 期强度不高甚至倒缩 、 成本高、 污染环境等一系列问题， 所以减 水剂的研究开发应从混凝土性能、 价格 、 环保、 可持续发展等多 方面综合考虑， 进一步朝高性能、 多功能化、 生态化方向发展 。 草浆碱木素是碱法造纸_T业的副产品， 因含有芳香环 、 脂肪 碳链等亲油基团和羟基、 羧基等亲水基团而具有一定的表面活 性， 但其减水作用明显低于木质素磺酸盐。通过磺化 、 氧化、 烷 基化 、 接枝共聚等对其进行改性后 ， 表面活性提高且具有优 良 的络合性、 分散性和黏合性。 蒋亚清等【l 5 】 在这方面做了一定的 研究， 通过对草浆碱木素进行氧化和磺化改性， 获得了含有羟基、 磺酸基等官能团的木质素磺酸盐减水剂， 减水率达到 1 5 2 。 另 外， 孙振平等 通过在木质素磺酸盐减水剂溶液中加合适的聚 合物溶液 、 过氧化物引发剂和催化剂， 按 自由基反应合成得到 了改性木质素磺酸盐减水剂， 其减水率也有较大幅度提高。 采用不同的聚合方法 、 添加抑制剂及接枝等手段， 可使萘 系减水剂的性能得到改善。张长松等旧在中和反应阶段选用新 的碱性组分， 采用液相聚合的方法对萘系高效减水剂进行了改 性研究， 合成了一种低坍损的高效减水剂。将粉煤灰加入到减 水剂中可以起抑制碱骨料膨胀的作用_ l8 1 ， 低水灰比利于改善机 械性质 、 增强混凝土的耐久性 l9 】 ， 谢家华等2 o l 以粉煤灰为掺合 料 ， 通过后掺法， 采用萘系高效减水剂配制出高流动度混凝土。 杨开武等_2 通过接枝的方式合成了葡萄糖酸钠改性萘系高效减 水剂， 减水率提高 3 3 9 ， 2 h坍落度损失率减少 4 1 4 9 ， 在一 定程度上缓解了坍落度损失过快的问题。近年来， 关于磺化三 聚氰胺甲醛树脂的合成方法及相关研究的文献报道很多， 德国 B AS F公司、 B AY E R公司等也对这类减水剂的合成及改性做过 研究。 刘才林等 以甲醛、 三聚氰胺 、 尿素、 亚硫酸氢钠为主要原 料合成三聚氰胺系减水剂， 系统研究了 4 个阶段反应条件对其 分散性能的影响， 并利用红外光谱表征其结构。 刘长春等 1 以三 聚氰胺、 甲醛 、 氨基磺酸为主要原料， 合成了各方面性能优异、 与水泥的适应性更好、 性价比高于萘系减水剂的改性三聚氰胺 减水剂 。贺晟 通过掺加廉价 的改性剂单体 ， 部分取代 三聚氰 胺， 并对整个工艺过程进行优化， 得到的改性三聚氰胺高效减 水剂可广泛应用于工业及民用建筑的预制或现浇混凝土的施 工， 特别适宜于高强混凝土和高性能混凝土的配制。传统的氨 基磺酸盐高效减水剂多以易挥发 、 有毒 、 有刺激性等缺点的苯 酚为生产原料 ， 易造成 环境污染 ， 吴 晓明等2 5 】则 以双酚 A取代 苯酚合成了氨基磺酸盐高效减水剂， 该减水剂具有成本低、 环保 及生产工艺简单等特点。 何廷树等跚将部分苯酚与苯甲酸磺化， 制得活性单体， 然后在 8 5。 C左右的水溶液中， 滴加甲醛 ， 将活 性单体、 苯酚和对氨基苯磺酸钠缩合成甲醛缩合物， 开发了一 种含有羟基 、 羧酸基、 氨基和磺酸基等官能团的混凝土高效减 水剂氨羧类高效减水剂， 试验证明， 经改性过的氨基磺酸 盐高效减水剂具有生产工艺简单 、 减水率高( 可达 2 5 以上) 、 与水泥适应性好 、 坍落度损失小( 1 2 0 mi n内基本无损失) 、 冬季 无结晶、 混凝土泌水现象大大减轻等特点， 在配制高性能混凝 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 土方面， 具有萘系、 三聚氰胺系和传统氨基磺酸盐高效减水剂 无可比拟的优势。 屈腊琴口 通过对反应的初始浓度、 第四单体的 加入量、 反应温度 、 投料顺序和速度等条件进行控制， 合成出的 改性氨基磺酸系高效减水剂， 具有很高的分散性 ， 且生产成本 得到了降低。 聚羧酸系减水剂凭借减水率高 、 保塑性好的优势广泛应用 于高强 、 大流动性混凝土的配制 中， 但是在普通的预拌混凝土 工程中应用时， 减水率很高的聚羧酸系减水剂往往不能很好地 适应预拌混凝土生产需要 ， 表现在混凝土工作性对掺量非常敏 感 、 减水剂生产的质量稳定性和产品储存稳定性问题上。马保 国等 通过接枝不同分子量的聚乙氧基侧链、 搭配功能性官能 团， 研究减水剂分子对水泥浆体的分散性、 分散保持性 、 凝结时 间、 引气性、 早期强度的影响规律， 为聚羧酸减水剂母液的多元 化发展、 功能可控制型设计理论提供依据。 寿崇琦等 首次采用 一 种新型的不饱和聚醚大分子单体 ， 在引发剂作用下， 与甲基 丙烯磺酸钠和丙烯酸共聚， 合成了一种含磺酸基、 羧酸基和聚 醚侧链的、 具有结构新颖性的聚羧酸类高性能减水剂。郭鑫祺 等口 0 1合成了一种以烯丙基聚乙二醇醚 、 顺丁烯二酸酐 、 丙烯酰 胺、 甲基丙烯磺酸钠等为主要原料的聚羧酸类减水剂 ， 对合成 中影响减水剂性能的各种因素进行了探讨， 并研究了合成该类 减水剂的最佳工艺条件和原料配合比。 2 0 0 1 年初， 上海建科院用 丙烯酸接枝聚乙二醇醚方法研制成的 L E X 9系列聚羧酸减水 剂， 首先由上海宝嘉混凝土公司用于外环线灌注桩和 C 5 0 梁， 随 后用于上海磁悬浮轨道梁 C 6 0低变形混凝土， 共计使用 8 0 0余t ， 是第一个用国产聚羧酸减水剂的重大工程3 J 。聚羧酸盐高性能 减水剂成功应用于广州珠江黄浦大桥、 无锡市蠡湖隧道、 跨海 特大桥集美大桥的建造中。另外 ， 聚羧酸系减水剂已广泛应用 在客运专线工程研究中。 利用化学改性合成的方法得到的减水剂产品通常是高分子 量的有机化合物， 除此之外 ， 还可以从天然产品中获得。 作为制浆 造纸工业的副产品， 木质素磺酸盐已被广泛地用作混凝土的减水 剂， 同样的， 制糖业的副产品糖蜜在加入到混凝土中后也可增加新 拌混凝土的流动性， 并延缓水泥的凝固时间圈。S K A g a t w a l 等圜 从煤焦油副产物中获得了一种廉价的减水剂产品。 另外， 利用淀 粉合成的淀粉琥珀酸盐半酯也可作为超缓凝减水剂 3 4 1 。在国家 “ 八五” 公关课题“ 常用聚烯烃类废旧塑料造粒新技术研究” 中， 中 科院广州化学研究所成功实现将聚烯烃类废 旧塑料( “ 白色污染” ) 转化为混凝土减水剂， 这一科研成果在为环境保护做贡献的同 时 ， 也很好地拓展 了减水剂 的研究技术领域 。 3 展 望 今后混凝土减水剂的研究主要有以下几个方向： ( 1 ) 减水剂单体的合成。明确聚合物分子结构及分子排列 与性 能之 间的关系 ， 实现分子结构 与性能 的可设计性 ， 从 而开 发出具有特殊功能的减水剂产品。例如， 对聚羧酸系高性能减 水剂的侧链进行接枝改性， 研究具有聚合活性的聚氧乙烯( 或 丙烯 ) 类中间大单体的合成技术 ， 特别是不同分子量大单体的 窄分布催化剂的选择、 主链长度及侧链长度与数量的控制、 合成 工艺的安全可靠性、 原材料的来源等技术的研究。 ( 2 ) 产品的系列化。如聚羧酸减水剂应形成如下基本系列产 品： 标准型、 缓凝型、 早强型、 保坍型、 减缩型及降黏型等， 目的是在 完善这些系列合成产品后，就可以解决现场混凝土遇到的大多数 问题， 更好的满足市场需求， 利于推动商 能混凝土的快速发展。 ( 3 ) 检测手段的研究。尤其是对采用不同分子量的聚氧乙 烯、 聚氧丙烯为封端基团的选择性与方法的检测、 对聚合大单 体产品指标 以及对原材料的检测手段 的研究 。 ( 4 ) 减水剂的应用技术问题 ， 改善减水剂与其他外加剂的 相容性 ， 通过将适当的掺合料如粉煤灰 、 矿物等以单掺或复掺的 方式加入到减水剂中来抑制和预防碱骨料反应， 或通过其他的 新颖的改性方法， 使减水剂能够广泛的应用于各类工程建设中。 参考 文献 ： 川 1 C O L L E P A R D I M A d mi x t u r e s u s e d t o e n h a n c e p l a c i n g c h a r a c t e r i s t i c s o f c o n c r e t e J C e me n t a n d C o n c r e t e C o m p o s i t e s ， 1 9 9 8 ( 2 0 ) ： 1 0 3 1 1 2 2 】王玲， 田培， 白杰 ， 等 我国混凝土减水剂的现状及未来 J 混凝土与 水泥制品 ， 2 0 0 8 ( 5 ) ： 2 - 6 3 杜皓明 ， 周贤太 新型高效混凝土减水剂的研究进展【J J 厂东化工， 2 0 0 8 ， 1 1 ( 3 5 ) ： 4 7 4 9 4 Z HA NG D F， J U B Z ， Z H A NG S F， e t a1 T h e s t u d y o n t h e s ) rn t h e s i s a n d a c t i o n me c h a n i s m o f s t a r c h s u c c i na t e h a l f e s t e r a s wa t e r r e d uc i n g a g e n t w i t h s u p e r r e t a r d i n g p e b r m a n e e J C a r b o h y d r a t e P o l y me r s ， 2 0 0 8 ( 7 1 ) ： 8 0 8 4 5 尤启俊， 1 c p 以林， 孙以浩 常用高效减水剂的性能比较 J 】 _ 预拌混凝 土 ， 2 0 0 9 ( 5 ) ： 2 4 2 6 6 廖国胜， 马保国 中的应用【 J 混凝土， 2 0 0 4 ( 9 ) ： 7 5 7 7 7 卞荣兵， 沈健 聚羧酸混凝土高效减水剂的合成和研究现状 精细 化工 ， 2 0 0 6 ， 2 3 ( 2 ) ： 1 8 0 1 8 2 8 】P E N GJ i a - h u i ， QUJ i n - d o n g ， Z HA N G J i a n - x i n A d s o r p fi o n c h a r a c t e r i s t i c s o f w a t e r - r e d u c i n g a g e n t s o n g y p s u m s u r f a c e a n d i t s e f f e c t o n t h e r h e o l o gy o f g y p s u m p l a s t e r J C e m e n t a n d C o n c r e t e Re s e a r c h ， 2 0 0 5 ( 3 5 ) ： 5 2 7 - 5 3 1 9 】D a Yo n g C h a n g ， S a m my Y i n N i n G h a n ， R o P e n g Z h a o T h e c o mb i n e d a d mi x t u r e o f c a l c i u m l i g n o s u i p h o n a t e a n d s u l p h o n a t e d n a p ht h a l e n e f o r m ald e h y d e c o n d e n s a t e s C o n s t r u c t i o n a n d B u il d i n g Ma t e ri a l s ， 1 9 9 5 ， 9 ( 4 ) ： 2 0 5 - 2 0 9 1 0 I S HI T O KU H， MI H AR A H S ， KA WA MYR A M， e t a1 Wa t e r - r e d u c i n g A g e n t s f o r C e me n t P J P 0 7 1 5 7 3 5 0， 1 9 9 5 1 1 刘才林 ， 任先艳 旨 肪族减水剂的合成及其与聚羧酸减水剂复配研 究 J 1 2 0 0 9 ， 2 5 ( 4 ) ： 4 0 4 2 1 2 1 R 少霞， 何廷树 ， 周元 聚羧酸系与脂肪族系高效减水剂复合效应试 验研究 j J 混凝土， 2 0 0 8 ( 3 ) ： 5 5 6 0 1 3 】 房满满， 西晓林， 林东， 等 聚羧酸系高效减水剂的研究现状和应用 前景f J j 材料导报， 2 0 0 8 ， 2 2 ( 3 ) ： 7 6 7 9 1 4 O U Y A NG X i n - p i n g ， Q I U Xu e - - q i n ， e t a 1 P h y s i c o e h e mi c a l c h a r a c t e r i z a t i o n o f c a l c i u m l i g n o s u lf o n a t e - A p o t e n t i all y u s e f u l w a t e r r e d u c e r J C o l l o i d s a n d S u r f a c e s A： P h y s i c o c h e m E n g ， 2 0 0 6 ， ( 2 8 2 2 8 3 ) ： 4 8 9 4 9 7 1 5 1 蒋亚清， 高建明 改性草浆碱木素减水剂的制备与性能评价 J 】 江苏 大学学报， 2 0 0 8 ， 2 9 ( 5 ) ： 4 0 7 4 0 9 1 6 捌 振平， 蒋正武 ， 于龙， 等 改性木质素磺酸盐减水剂的性能研究 J 1 _ 建筑材料学报， 2 0 0 8 ， 1 l ( 6 ) ： 7 0 5 7 0 7 【 1 7 张长松， 路有昌， 牛永生， 等 萘磺酸系减水剂的改性研究 J _江苏化 工， 2 0 0 8 ， 3 6 ( 1 ) ： 3 2 3 8 、 1 8 R A MAC H A ND R A N V S A l k a l i - a g g r e g a t e e x p a n s i o n i n h i b i t i n g a d mi x t u r e s J C e m e n t and C o n c r e t e C o mp o s i t e s ， 1 9 9 8 ( 2 0 ) ： 1 4 9 1 6 1 【 1 9 H O VE R K CC o n c r e t e mi x t u r e p r o p o r t i o n i n g w i t h w a t e r r e d u c i n g a d m i x t u r e s t o e n h a n c e d u r a b i l i t y ： a q u a n t i t a t i v e mo d e l 叨C e me n t and C o n c e t e C o m p o s i t e s ， 1 9 9 8 ( 2 0 ) ： 1 1 3 1 1 9 2 o J 谢家华萘系高效减水齐 在高强混凝土中的应用研究 J 】 厂东建材， 2 0 0 8 ( 7 ) ： 8 - 9 2 1 杨开武， 李定或， 喻幼卿 葡萄糖酸钠改性萘系高效减水剂的研究f J 新型建筑材料 ， 2 0 0 7 ( 4 ) ： 9 - 1 1 2 2 1 任先艳 ， 刘才林 三聚氰胺减水剂的合成及其与聚羧酸减水剂复配 研究【 J 混凝土， 2 0 0 9 ( 2 ) ： 6 3 6 5 2 3 1J 长春， 徐寿相 ， 贺新 改性三聚氰胺减水剂的合成工艺研究叨 河南 81 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 建材 ， 2 0 0 8 ( 6 ) ： 3 3 3 4 2 4 1 贺晟 改性三聚氰胺高效减水剂的研究【 J J 山西建筑 ， 2 0 0 8 ， 3 4 ( 2 8 ) ： 1 7 8 1 7 9 2 5 吴晓明 ， 赵晖， 邓敏， 等 绿色高性能氨基磺酸系高效减水剂的制备 与性能f J 精细石油化工 ， 2 0 0 8 ， 2 5 ( 1 ) ： 4 4 4 8 【 2 6 何廷树， 邓彪星， 胡延燕， 等 氨羧类混凝土高效减水剂的研究 J 新 型建筑材料， 2 0 0 8 ( 3 ) ： 2 2 2 5 【 2 7 屈腊琴 氨基磺酸系高性能减水剂的改性研究 J 1 山东化工， 2 0 0 8 ， 3 7 ( 6 ) ： 3 - 5 2 8 马保国， 谭洪波， 李亮， 等功能可控制型聚羧酸减水剂叨 济南大学 学报： 自然科学版 ， 2 0 0 8 ， 2 2 ( 4 ) ： 3 3 9 3 4 2 2 9 寿崇琦， 刘生元， 刘冰， 等含不饱和聚醚侧链的聚羧酸类高效减水 剂的研究 J 1 _化学建材， 2 0 0 8 ， 2 4 ( 6 ) ： 4 3 4 5 f 3 0 郭鑫祺 ， 于飞宇， 麻秀星新型聚醚类聚羧酸高性能减水剂的合成研 究硼福建建材 ， 2 0 0 8 ( 2 ) ： 2 6 2 8 上接第 7 1页 的方式扩链。 通过( I ) ( I I 1 ) 式的共同作用， 才使得水化体系得到 增韧补强的作用， 改善了混凝土性能。 通过 S E M 图像也能说明有机硅改性的聚合物溶液极大程度 的影响了水泥水化。 如 图 6 所示 ， 2 8 d 龄期的空白混凝土 的 S E M 图像 可清楚地发现大量呈球状分布 的 C S H凝胶 ， 以及 以针状 细小纤维形式存在于 C S H凝胶间的钙矾石晶体。 而图 7 掺入了 1 的 l 样品的 S E M 图表明， 原本清晰可见的大量 C S H凝胶被 聚合物形成的连续性薄膜覆盖， 针状钙矾石晶体也被掩盖； 同时， T MO S发生溶胶反应形成的粒子( 图 7 中虚线所示) 也填充在整个 水化物的间隙之中， 有利的证明了聚合物与 T MOS的协同作用。 图 6空白混凝土 的 SE M 图像 3结 论 图 7 1 样品的混凝土 SE M图像 以硅酸四乙酯为溶液 ， 通过溶液聚合的方法制备了一种有 机硅改性的丙烯酸酯聚合物。红外光谱有力的证明了这一结构 的形成。将此材料连同硅酸四乙酯溶液共同掺人混凝土中， 聚合 物能发挥增韧的作用， 硅酸四乙酯可起着提高强度的作用， 通过 8 2 3 1 赵俊奎 ， 余清多 浅谈聚羧酸减水剂在珠江黄浦大桥的应用 J 广东 建材 ， 2 0 0 8 ( 8 ) ： 1 6 1 8 3 2 J UMA D UR D I YE V A， O Z KU L M H， P A RL A K NT h e u t i l i z a t i o n o f b e e t m o l a s s e s a s a r e t a r d i n g a n d w a t e r r e d u c i n g a d mi x t u r e f o r c o n c r e t e J C e m e n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h ， 2 0 0 5 ( 3 5 ) ： 8 7 4 8 8 2 3 3 AG A T WA L S K， MAS OO D L Wa t e r r e d u c i n g a g e n t f r o m c o a l t a r w a s t e J C o n s t r u c t i o n a n d B u i l d i n g Ma t e ri a l s ， 1 9 9 5， 9 ( 3 ) ： 1 3 1 1 3 3 【 3 4 Z H A NG D o n g f a n g ， J u B e n z h i ， Z HA N G S h u f e n ， e t a1T h e s t u d y o n t he d i s p e r s i n g me c h a n i s m o f s t a r c h s u l f o n a t e a s a wa t e r - r e d u c i n g a g e n t for c e me n t J C a r b o h y d r a t e P o l y m e r s ， 2 0 0 7 ( 7 0 ) ： 3 6 3 3 6 8 作者简介 单位地址 联系电话 郭登峰( 1 9 6 4 一 ) ， 男， 副教授， 硕士生导师， 主要研究方向 混凝土减水剂合成及分析。 江苏常州江苏工业学院化工学院( 2 1 3 1 64) 1 3 8 61 01 5 1 2 6 两方面的协同作用弥补了在改善混凝土韧性时常降低强度的 弊病。掺人材料后的混凝土， 抗压抗折强度没有明显改变， 但是 断裂能可提高 2 0 1 0 0 ， 极大程度的提高了混凝土韧性。适宜 掺量为 0 5 ， 当掺量加大后会使性能显著下降。不同的单体组 成对合成影响较大， 但是对混凝土性能并无明显差异。 参考文献： 【 1 吴中伟 纤维增强一 水泥基材料的未来 J 混凝土与水泥制品， 1 9 9 9 ( 1 ) ： 5 - 6 2 S U N E n g - z h i ， XU Q i n - w u Mi c r o s c o p i c ， p h y s i c al a n d m e c h a n i c a l a n a l y s i s o f p o l y p r o p y l e n e fi b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e J Ma t e ri als S c i e n c e a n d E n n e e ri n g ： A， 2 0 0 9 ，