高效減水劑
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什麼是高效減水劑[1]
高效減水劑(也稱超塑化劑)是指在保持混凝土坍落度基本相同的條件下能大幅度減少拌和用水量的外加劑。
高效減水劑的種類與特性[2]
新型高效減水劑的種類與特性當前，國際國內配製高強度、高性能混凝土，都採用高效減水劑，這種高效減水劑可以分成4大類：A、萘系(Naphthalin)；B、多羧酸系(Poly-carboxylic acid)；C、三聚氰胺系(Melamine)；D、磺酸系(AminosuHonic acid)。
1.萘磺酸甲醛縮合物減水劑
國內高效減水劑的應用越來越普遍，而最常用的品種仍然是萘系減水劑。這類減水劑具有成本低、減水率高的優點，但是坍落度損失問題比較嚴重，直接影響到減水劑的使用效果。如何有效地控制坍落度損失，是進一步推廣應用高效減水劑和開發混凝土新技術必須解決的一大問題。
坍落度損失的原因，首先在於水泥是一種具有水化活性的物質，減水劑的加入有可能加速水泥的初期水化進程；其次，水泥顆粒對減水劑的強烈吸附，會使液相中減水劑的有效濃度很快降低，電位不斷下降。在減水劑中複合緩凝組分，是目前降低坍落度損失最常用的方法。但複合緩凝組分會帶來了新的問題，就是影響混凝土早期強度的發展。一般說來，1d、3d強度均低於不摻緩凝組分的混凝土，7d以後強度才能逐漸趕上。相比之下，採用具有緩釋性能的減水劑，一次摻加，緩慢釋放，使體系中減水劑的濃度得到保持或持續的增長，也可以達到降低坍落度損失的耳的，不僅工藝簡單，而且對混凝土的早期強度也不會產生不利影響。
2.氨基磺酸系高效減水劑
(1)高效減水劑(LS—AS)具有摻量低而減水率高的優良性能，隨著摻量的增加，減水率大幅度提高，但存在一個飽和點，達該點後坍落度和流動性保持性好。超過該(飽和)點後，減水率的提高迅速趨緩，同時有較明顯的緩凝性；
(2)氨基磺酸系高效減水劑對水泥的相容性好，與其他類型的高效減水劑也有較好的相容性，但與木質素磺酸鹽的相容性差，泌水性也不能得到明顯的改善；
(3)氨基磺酸系高效減水劑(LS—AS)的生產易於控制，基本無三廢產生。LAS—HP的性能優越：摻量低、減水率高、保塑性能優越，尤其對低鹼水泥亦有較好的相容性。這兩系列產品均已通過技術鑒定，並已大量生產和應用，取得了良好的社會、經濟效益。
3.聚羧酸類減水劑
聚羧酸抗裂防水劑(KH—K)主要成分是聚羧酸減水劑及輔助的多元醇、憎防水組分、減縮組分及醇改性組分，能降低混凝土在靜水壓力下的透水性，改善混凝土的抗滲性，提高耐久性。
聚羧酸類減水劑以其優越的性能和無污染生產，近年來在國外發展很快，尤其在日本，聚羧酸與萘系的使用比例已經超過7：3。聚羧酸類減水劑從分子結構、作用原理和在混凝土中的表現行為與傳統減水劑有很大區別，因此，正確認識和合理使用是推廣聚羧酸減水劑應用的重要環節。作者積累了三年來生產和應用LEX—9系列聚羧酸減水劑的經驗，希望通過交流對這類新型減水劑在我國的發展有益。
高效減水劑的研究及發展方向[3]
隨著工程設計對混凝土要求的不斷提高，對減水劑的發展也提出了更高的要求，要求其具有更高的減水率，與水泥具有更好的適應性，能適應更高強度的高性能混凝土。今後我國在減水劑的研究上主要包含以下幾個方面:
(1) 萘系減水劑接枝改性與非萘系減水劑研究。萘系減水劑是用量最大的高效減水劑，但大多數情況下，萘系減水劑只有複合竣酸鹽或其他化學成分後才能使用，再加上工業萘的價格波動等因素，所以萘系減水劑的接枝改性已經是萘系減水劑下一步的研究方向。
(2) 磺化三聚氰胺系高效減水劑新合成方法的研究。三聚氰胺系高效減水劑價格昂貴一直是一個難以解決的問題，因而採用價格便宜的活性單體部分代替三聚氰胺，優化反應單體的配比和合成反應的工藝，以降低原料成本及簡化生產工藝是下一步磺化三聚氰胺系高效減水劑的一個研究方向。
(3) 聚丙烯酸系高效減水劑、反應性高分子減水劑的研究。從目前國外公開發表的高水平的學術文獻中看，日本和歐美有關聚丙烯酸系高效減水劑的研究論著呈上升趨勢，研究成果主要表現在提高拌和混凝土工作性能和強化混凝土的力學性能等。我國對聚丙烯酸高效減水劑的研究處於初步階段，所以應從以下幾個方面進行研究: 對聚丙烯酸系減水劑進行合理的分子設計，優化聚合工藝; 從聚丙烯酸類減水劑與傳統減水劑的協同效應研究，從而進一步降低成本; 進一步研究聚丙烯酸高效減水劑減水機理，為合成提供理論基礎。
(4) 不同類型的減水劑的複合使用，或根據分子設計的原則進行共聚。
