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混凝土技术的发展趋势是大力发展高强度、高工作性能、高耐久性的高性能混凝土。混凝土高性能外加剂是为了适应高性能混凝土发展而研制的一种对混凝土产生高减水率、高适应性、高耐久性及优良的施工性的混凝土外加剂。它不仅能够大量减少混凝土拌和用水量,保证新拌混凝土在运输和施工过程始终保持良好的和易性,而且能使硬化混凝土具有良好的强度、抗渗、抗冻、抗腐蚀性能的混凝土外加剂。 目前国内常有的高效减水剂有萘系、三聚氰胺系、氨基磺酸盐系、脂肪族类。萘系与三聚氰胺系减水率较低,在低水灰比下流动性较差且坍落度损失较大,不利于商品混凝土的运输和施工。氨基磺酸盐系对掺量过于敏感,掺量低则效果不明显,掺量高则离析泌水,在施工过程中很难掌握,传统脂肪族类减水剂由于其生产周期长,产品颜色深使混凝土带色严重,且坍落度损失较大而推广缓慢。本研究在对传统脂肪族研究的基础上对其进行了改性,合成了新一代高效减水剂。 脂肪族磺酸盐减水剂的合成,主要是利用醛酮的缩合反应和对羰基的α—H进行磺甲基化反应引入磺酸基来控制其分子量和水溶性;通过调整醛酮和磺化剂的比例来控制其缩合度和磺化度,从而得到同时具有高减水效果和良好的保塑性能的分子结构。 研究发现,通过改变传统脂肪族减水剂的合成工艺,使分子主链结构中不含有大的基团,可以大大缩短反应周期,减轻产品颜色,提高产品的减水率,改善保坍性能。三聚磷酸钠的加入进一步抑制了混凝土的坍落度损失,大大增强产品的适应性。十二烷基苯磺酸钠引入的气体不仅可以减小摩擦力,降低沉降和泌水从而改善混凝土的和易性,并且通过减少和隔断混凝土中的毛细通道,使混凝土的抗渗及抗冻等耐久性能大大提高。 试验证明:研制合成的混凝土高性能外加剂性能不仅满足缓凝高效减水剂的强制性国家标准一等品的技术要求,而且远远超过了混凝土泵送剂行业标准一等品的技术要求,同时防水性能达到了混凝土防水剂行业标准一等品的技术要求;高性能外加剂和其它高效减水剂相比,不仅具有掺量小、减水率与扩散度高、混凝土拌合物泌水率小、坍落度经时损失小,而且硬化混凝土抗压强度、抗渗性能、抗冻融性能均大幅度提高。高性能外加剂可以明显改善混凝土的耐久性;高性能