广东建材 ２１ 年第 ５ ０２ 期
材料研究与应用
早 强 型聚羧酸减水 剂 的研 究进 展
张 明灿 周洪 萍 池 商林 陈新秀 （ 福建省建筑 科学研 究院 ； 建省绿色 建筑 技术重点实验 室） 福
摘 要 ：本文主要概述了早强型聚羧酸减水剂的合成及复配技术与早强作用机理； 详细论述了早强
极 大 的 限制 了聚 羧 酸减 水 剂在 普 通 预制 构 件 混凝 土 和
等［ 各甲氧 基 聚 乙 二 醇 甲基 丙 烯 酸 酯 （Ｐ Ｇ Ａ ） 交 联 Ｍ ＥＭＡ 、 剂、 甲基丙 烯酸进 行水 溶液 聚合 ， 到 了聚羧 酸减 水剂 。 得
高强 管桩 混凝 土 中的应用 。 本文 对 目前 国内外 早强 型聚
掺量 较大 （％ ％ 。 １ ～２ ） 具有 早强 功能 的聚羧 酸减水 剂 能有
效地 解 决冬季 施工过 程 中早期 强度 低 、 凝 土受 冻 害等 混
问题 ， 能够 提 高模 板 周转 速 度 ， 少 甚至 免 去蒸 汽 养 护 减
费用 ， 快施 工进度 ， 高经济 效益 。目前 国 内生产 的普 加 提 通 型 聚羧 酸减 水 剂 已达 到 日本 、美 国等发 达 国家 的水 平 ，但长 期 以来缺乏 对 早强型 聚羧 酸减 水剂 的研 究 ， 这
型聚 羧 酸 减 水 剂 在 类 别 、 成 与 复配 技术 、 本 存 在 的 问题 ； 简述 了 早 强 型 聚 羧 酸 减 水 剂 的发 展 前 合 成 并
景。
关 键词 ：早期强度； 聚羧酸减水剂； 混凝土
１引言
聚 羧 酸减 水 剂 具有 掺 量低 、 减水 率 高 （５ ～ ４ ％ 、 ２ ％ ５ ） 新拌 混 凝土 和 易 性好 、 落 度 保持 能 力 好 、 坍 混凝 土 硬 化 收缩 小 、 碱 、 氯 、 甲醛 清 洁环 保 等优 点 ， 称 为 高 低 无 无 被 性 能减水 剂 。此外 ， ］ 聚羧 酸分 子可 设计性 强 ， 过采 用 通 不 同 的聚 醚单 体 、 不饱 和羧 酸单 体或 不 同单 体多元 组 合 的方 式进行 聚 合 ， 者采 用 不 同的合 成 技术 路 线 ， 以 或 可 得 到多种 具有 不 同结构和 特 点的聚羧 酸减 水剂 ［。聚 羧 ２ ］ 酸减 水剂 可 以与各种 水泥 、 外加 剂 配合 使用 。聚 羧酸 减 水剂 具有 以上 诸 多优 势 ， 具有广 阔的应用 前景 。
２１ 成 ．合
２ ．聚羧酸分子结构设计 ．１ １
有研 究 表 明，对 聚 羧 酸减 水 剂 的分 子 结构 进 行 设
计 ， 以使掺 聚羧 酸 减水 剂混 凝 土 具有 早 强效 果 口。在 可 ］ 主链 为 丙烯 酸 或 甲基 丙 烯 酸单 体 聚合 成 的聚 羧 酸 减水 剂 中， 侧链 上 的聚氧 乙烯 （０ 链 节数 或 聚氧 丙烯 （０ 链 Ｅ） Ｐ） 节数 越 多， 即侧 链越 长 ， 链相 对较 短 ， 主 具有 此种特 征 的 减水 剂分 子具有 很 强 的吸 附 能力 ， 量 的吸 附在 水泥颗 大 粒 以及水 泥水化 产物 上 ， 样 可 以达 到减 水剂 掺 量远低 这 于水 泥表 面饱和 掺量 ， 而使 混凝 土具 有 良好 的流 动性和 流动 性保 持性 能的效 果 。 当减水 剂掺量 远低 于表 面饱和 掺量 时 ， 以在 一定程 度上 减轻 聚羧 酸减 水剂 在 混凝土 可 中所 引起 的缓凝 问题 。 长侧 链对 水泥颗 粒起 到 了很到 的 分 散作 用 ， 加 上长 侧 链 的强 吸水 性 能 ， 速 了水 泥 的 再 加
研 究 ，９ ８—
材料研究与应用
广东建材 ２１ 年第 ５ ０２ 期
掺 量 为 ０ ２ ％ 水 灰 比 ０ ４ ，混 凝 土 初 始 坍 落 度 为 出现 分层 现 象 ， 容性 很 差 ， 使水 泥 净 浆 的早 期 强度 ．５ ， ．３ 相 且 ２ ０ ｍ左 右 ， ℃低温 下养 护 ２ ｈ 实验 结果表 明， ２ｍ ５ ４。 混凝土 有 所下 降 ， 因此将 二者 复配 不可取 。酯类 聚羧 酸减 水剂 的 抗 压 强度 随着 Ｍ Ｅ ｉ Ａ的 Ｅ 数 的 增 多而 增 大 ；ｎ Ｐ Ｇｌ Ｖ Ａ ｎ Ｅ 数 分 别 与硝 酸钙 、 硝 酸 钙 、 乙醇 胺 、 异 丙 醇胺 复 配 ， 亚 三 三 分 别 为 １ 、 ２ １ ０时所 对 应 的 抗压 强度 值 为 ０ ８ Ｐ 、 水 泥净浆 流 动度保 持 能力显 著下 降 ， ７５ 、０ ． Ｍ ａ 但都 能使 １ 、ｄ强 ｄ３ ４ １ Ｐ 、 ． Ｍ ａ Ｅ 数 为 １ ０时 的抗压 强 度是 Ｅ 数为 ｌ 度 有 所提 高 ，尤其 是 与三 乙醇胺 复配 强度 提 高 最 为 明 ．Ｍ ａ６ ９Ｐ ，。 ０ 。 ７
１９ ｇ ｃ 。 ． ４ ／ ｍ 的飞灰主 要含 非均质 体 。并 且不 同的显微 组 【 参考 文献 】 分其 比表 面积 也不 同 ，比表面 积 随密度 成 正 比增 加 ， 惰 ［］ 雨 寿 ， 锡 爱 ， 晕 云 等 ． 料 化 学学 报 ， ９ ２ ２ （） ２ ５ １郑 仝 张 燃 １９ ， ０ ２ ：２ ～
水化， 加快 混 凝 土 的硬 化 ， 高 早期 强 度 。Ｐ Ｃ ｅ ｅ ｔ 提 ｌｍｎ ｅ
度， 并且对 后 期强度无 显 著影 响 的外 加剂 。早强 剂按 其 化 学成 分 可分 为无 机 盐类 （ 氯盐 、 酸 盐 、 酸 盐 、 酸 硝 硫 碳 盐 等） 有 机物 类 （ 、 小分 子羧 酸 及其 盐 、 乙醇 胺等 有 机 三 胺类 等） 及复 合型早 强剂 （ 无机 一无 机 、 无机 一有 机或 无 机 一有机 之 间的复合 ） 目前 的早强 剂本 身无减 水率 ， 。 且
质组 的比表面 积 为 １ ￣２ ｍ／ ，均质焦 为 ２ ￣３ ｍ／ ， ５ ５ ｇ ５ ５ ｇ 特性 不 同， 这将 影 响飞灰用 来做 水泥 时 的防裂特 性 。●
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２ 王运泉， 张建， 郑燕君． 粉煤灰的组分特 征及其系统分类， 科学 非均 质焦 为 ３ ￣ ６ 。ｇ ５ ｍ／ 。各 种显 微 组分对 加 气剂 的 吸收 ［］
早 强 剂是 能 够加 速 水 泥水 化 ，提 高混 凝土 早 期 强
羧酸 减水 剂 的制 备 方 法 、 用机 理 进 行概 括 总 结 ， 作 并探
讨进 一步研 究 的 问题 。
２ 制备方法及作用机理分析
目前 ，制 备 早强 型 聚羧 酸 减 水剂 的方法 主 要 有两 种 ， 别是 合成和 复配 。合 成方 法包 括聚 羧酸 分 子结 构 分 设计和 接枝 具有 早强 功能 的官 能团 。