随我国建筑业的发展，高强和超高强混凝土正以强度高、整体性好、自重小的特点逐步进入建设市场，能满足现代建筑和基础建设中轻量化、高层化、大跨化和高耐久化的要求。但由于采用较低水胶比和较大的胶凝材料量，混凝土拌合物的粘度逐渐增大，引发混凝土搅拌、运输、泵送等一系列施工问题，很大程度上限制了高强和超高强混凝土的推广和应用。另外，由于河沙资源和优质掺合料匮乏，致使混凝土粘度问题更加突出。

如何降低混凝土粘度成为高强和超高强混凝土发展的关键技术。现阶段可采用降粘方法主要是从有机外加剂和掺合料两方面开展。目前通过合成制备的降粘剂的研究较少，普通采用的引入特殊官能团及控制主链和侧链长度，调节降粘剂在水泥颗粒表面水膜层厚度，以降低混凝土粘度。其中以调节混凝土粘度为目的开发的降粘型聚羧酸减水剂主要是通过调整混凝土体系的剪切屈服应力、塑性粘度等流变参数以改善低水胶混凝土粘度。在掺合料方面，目前主要通过掺入硅灰、粉煤灰、微珠等改善混凝凝土工作性能，虽然掺入上述掺合料能降低混凝土粘度，但对于高强和超高强混凝土其降粘效果十分有限且普遍价格昂贵，增加了混凝土单方成本，限制其在商品混凝土中的使用。因此开发新型降粘型聚羧酸减水剂高效减水剂迫在眉睫。

目前现阶段混凝土中粘度主要集中于水泥浆体和粗细骨料间的内摩擦、水泥孔隙液中残留的聚羧酸减水剂、聚羧酸减水剂分子间的链缠绕等因素，纵观降粘型聚羧酸减水剂的文献和专利，研究者多采用以下三种方式进行改进:
1、降低减水剂的分子量
2、减少聚酶单体中PEG侧链长度和PEG侧链改性
3、在减水剂分子结构中引入疏水性和刚性基团，如甲基、酯基、苯基等，增加产品的疏水性，以达到降低与水结合，最大限度释放自由水降低混凝土粘度。
缺点是短侧链PEG和PEG侧链改性成本昂贵。疏水官能团位于主链上，疏水官能团的含量受到限制，若含量过高引气性能增加。

现阶段降粘型聚羧酸减水剂还未能从分子结构出发增加水泥颗粒表面外加剂的吸附层厚度和降低水泥孔隙液中残留的聚羧酸减水剂。若提升聚羧酸减水剂在水泥颗粒表面覆盖率及吸附层厚度，能有效减少溶剂化层厚度，释放自由水，降低混凝土粘度。降低孔隙液中未被吸附的聚羧酸减水剂剂，能降低孔隙液粘度同时能有效降低混凝土粘度。

据国际新技术资料网报道：国内最新研制成功一种最新目的是从聚羧酸减水剂的分子结构设计出发，提供一种具有微交联结构的降粘型聚竣酸减水剂。该减水剂从自身分子结构出发增加水泥颗粒表面外加剂的吸附层厚度和降低水泥孔隙液中残留的聚羧酸减水剂，达到降粘的目的。

与现有技术相比，本发明的有益之处在于:

其一、采用双官能度的交联剂用于聚羧酸减水剂的合成，改善聚羧酸减水剂分子结构。将聚羧酸减水剂分子结构的常规梳型结构改为网状型结构。该结构的减水剂可以增加水泥颗粒表面吸附层厚度、增强在水泥颗粒表面覆盖率和降低水泥孔隙液中残留的聚羧酸减水剂浓度，强化其表面活性能力，减弱吸附界面间的相互作用力，减弱水泥孔隙液中未被吸附聚羧酸减水剂分子间的缠绕和本身聚羧酸减水剂分子链的卷蜷，起到降低混凝土粘度的作用。同时，还能够降低水泥颗粒表面溶剂化层厚度，释放自由水，降低混凝土粘度。新型减水剂较普通梳状降粘型聚羧酸减水剂的水力学半径小，且在水泥孔隙液较普通梳
状降粘型聚羧酸减水剂残留小，有助于粘度的降低。

其二、新技术采用的反应型助溶剂，能有效提升油溶型交联剂在不饱和酸在水中的溶解度，提高交联剂、不饱和酸、不饱和酸町、异戊烯醇聚氧乙烯酶间自由基聚合效率。由于双键的存在，在反应过程中逐步聚合在聚竣酸减水剂分子结构中，在该体系中无残留，降低污染。由于引入了不饱和国旨助溶剂调节聚合单体溶液极型，改善了聚合单体间的相溶性，提升了聚合物的聚合效率和有效分子结构排布。通过不饱和酷的种类用量来实现聚竣酸减水剂HLB的调控，有利于得到亲疏水性更匹配的微交联阵粘型聚竣酸系高效减水剂，可显著降低混凝土粘度。

其三、新技术可以通过改变交联剂种类、交联剂用量来实现保明、早强等性能的调控，有利于得到多重性能的微交联聚羧酸减水剂。而且，新技术涉及的原料成本低，无需昂贵单体，反应条件温和，合成过程简便，生产周期缩短，环境友好，适合推广应用。

性能测试分析:制备的微交联降粘型聚竣酸减水剂与市售混凝土降粘剂进行混凝土工作性能和力学性能测试。参照《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》
GB/T50080-2002 、《普通混凝土力学性能试验方法标准))GB/T50081-2002 与《自密实混凝土应用技术规程))JGJ/T283-2012 、CECS 203-2006对混凝土拌合物的性能进行测试。

测试结果：

 

由表1 可以看出，在混凝土初始状态相同条件下，实施例1~5 的微交联降粘型聚羧酸减水剂均比市售降粘型减水剂(对比例1)和对比例2 、3掺量更低，说明制得的减水剂具有更高的减水率。不加交联剂(对比例1 和对比例2) 的减水剂的倒明时间与T500时间均大于加入交联剂制备的微交联阵粘型减水剂，表明本发明加入交联剂制备的微交联阵粘型聚竣酸系减水剂的具有更好的降粘效果。与阵粘效果较好的市售降粘型减水剂相比，新技术所得的减水剂能将倒明时间缩短57~71% ， T50时间缩短2~5s ，降粘效果显著。


详情请参见：《水泥聚羧酸减水剂-优秀技术工艺配方精选汇编》


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