羧酸系减水剂品种的系列化发展

目前通过与其他外加剂的复配来改善聚羧酸系性能的技术遇到了很多问题。但是聚羧酸系减水剂的优势之一是其分子结构和性能的可设计性好，通过原材料的组合和分子结构的调整可以合成出系列性能特点不同的系列减水剂产品。这些性能特点不同的聚羧酸系聚合物之间可以通过复配实现性能互补。根据工程对混凝土材料性能的要求与环境变化等因素，要满足不同结构和环境条件下的多层面要求，目前至少需要性能特点分明的三种聚羧酸系聚合物产品，即普通型(A)、早强型(B)和缓释型(C)聚合物。
一般情况下普通型聚羧酸系减水剂就能满足混凝土性能的要求。在遇到混凝土坍落度损失快、高温环境或者特殊要求的流动性保持能力时，可以采用A/C复合方式，调整A与C的复合比例可以方便地满足混凝土坍落度保持方面的要求。B类聚合物则可以用于混凝土预制构件生产，发挥其高的初始分散性而不需要很长的坍落度保持性。根据原材料的变化和性能要求，也可以将B与A或者C复合使用。
国外跨国公司开展聚羧酸系减水剂系列化研究，已经相继开发出缓释型聚羧酸系减水剂、早强型聚羧酸系减水剂和普通型聚羧酸系减水剂，有些公司甚至开发出小坍落度保持型(10×2)的聚羧酸系减水剂，即混凝土坍落度为10 cm时，可以保持2h坍落度不损失。
通过加入具有消泡功能的合成单体可以合成低引气型的聚羧酸系减水剂。当在减水剂主链中引入功能性消泡组分后，可以明显降低混凝土的含气量，强度也随之大幅度提高。通过选用相对分子质量适宜的MPEG也可控制聚羧酸系减水剂的引气性能。有研究表明，MPEG的相对分子质量太小时，合成聚羧酸系减水剂的引气性强，但MPEG相对分子质量超过l000后引气性变化不大。
    虽然很多报道说掺加聚羧酸系减水剂的混凝土收缩小于其他减水剂，但在合成聚羧酸系减水剂时加人减缩组分可以得到具有减小混凝土收缩功能的聚羧酸系减水剂。现在使用的减缩剂一般为聚乙二醇类和烷基醚类化合物，鉴于聚羧酸系减水剂的分子结构可设计性和可采用单体的多样性，最近国外开发了具有减缩功能的聚羧酸系减水剂。Sygigama等人合成了含有EPBE减缩作用的功能团，EPBE混凝土的干缩较PC混凝土低。Nakanicki等发明把减缩物(二乙二醇丁基酯)引人多功能团作多用途的减水剂，在PC链上起减缩剂和减水剂作用。


专家简介：

王子明教授，工学博士，硕士生导师。1984年毕业于哈尔滨工业大学，获学士学位。1987年毕业于中国建筑材料科学研究院，获工学硕士学位。1992-1994年在日本大学工学部访问研究，1997年任武汉工业大学北京研究生部副教授，自2000年在北京工业大学材料科学与工程学院任副教授，教授，工学博士。兼任北京市混凝土协会外加剂分会副会长兼秘书长，中国建筑学会建材分会混凝土应用技术专业委员会委员，北京市混凝土协会理事、专家委员等。长期从事高性能水泥基材料、水泥混凝土流变学与化学外加剂和生态建材方面的研究工作，曾获建材行业科技进步三等奖，全国优秀科技情报成果三等奖等。参加编写专著4部，在国内外发表论文60余篇。

编辑：小薇