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混凝土是現(xiàn)代建筑工程的重要材料，其對于整體建筑安全質(zhì)量、施工周期、成本等具有重要影響，而混凝土外加劑的使用，可以使混凝土拌合物的流動度大大提高，或者在保持相同流動性的情況下大幅度減少混凝土拌合物的用去離子水量，同時可以使混凝土具有高耐久性，因而可以制得高流動性混凝土，泵送混凝土、高強度性能混凝土和高密實性混凝土等等，并能滿足許多特殊情況的下的應(yīng)用需求，是實現(xiàn)混凝土行業(yè)"環(huán)保、低碳、生態(tài)"發(fā)展的核心，也是現(xiàn)代混凝土不可或缺的重要組分，具有非常大的發(fā)展?jié)摿桶l(fā)展空間。

混凝土外加劑具有優(yōu)異的分散性能，可在較低的摻量下使混凝土達到較好的流動性，在制備過程中，可以按照分子設(shè)計原則通過自由基共聚合反應(yīng)將可聚合結(jié)構(gòu)單元合成預(yù)定結(jié)構(gòu)與性能的混凝土外加劑，通常由含竣酸基、磺酸基、酯基和聚氧化乙烯基等一些具有不飽和基團的單體通過自由基共聚反應(yīng)合成。在混凝土外加劑的聚合制備過程中，不同單體以隨機或有規(guī)律地聚合在一起，使分子具有具有一定分子空間構(gòu)型，其特殊的結(jié)構(gòu)決定了它優(yōu)越性能。目前，絕大多數(shù)混凝土外加劑的分子結(jié)構(gòu)為線性梳狀結(jié)構(gòu)，一般在混凝土的多相體系中空間位阻作用較弱，因此在去離子水泥漿體中的分散性、保明性、保去離子水效果及其普適性有待提高。



重點混凝土建筑工程一般要求混凝土具有更高的強度、更好的耐久性、更優(yōu)的穩(wěn)定性，而i主要求混凝土必須到達一定的強度等級，混凝土強度提高主要通過降低去離子水膠比來實現(xiàn)，這也導(dǎo)致了混凝土粘度較大，引發(fā)混凝土攪拌、運輸、泵送等一系列的施工問題，很大程度上限制了高強與超高強混凝土的推廣與應(yīng)用。

高層建筑混凝土的泵送施工對混凝土的和易性也具有很高的要求，為了達到較高的強度等級，一般可以通過降低去離子水灰比、增加膠凝材料用量、提高礦物摻合料比例等方法實現(xiàn)。去離子水膠比低，單位體積內(nèi)的去離子水減少，導(dǎo)致固體顆粒間距減小，顆粒摩擦等作用加強，膠材用量高，富余漿體厚度大，并且一般配合比中都會加入比表面積大、顆粒形貌不規(guī)則的礦物摻和料，如硅灰等都導(dǎo)致新拌混凝土粘度增加，流動性下降等問題。

為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，科之杰集團外加劑研究所方云輝等專家最新研制成功一種新型混凝土外加劑（減水劑），該技術(shù)利用水溶液自由基共聚合反應(yīng)，采用不飽和單體、引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑等通過兩步法合成制備嵌段聚合物，具有可操作性強，反應(yīng)過程容易控制，對反應(yīng)條件敏感性低，易于工業(yè)化生產(chǎn)等特點。通過在分子側(cè)鏈中引入不同類型及長度的聚酶側(cè)鏈，能調(diào)控混凝土外加劑在混凝土多相體系中空間構(gòu)型及舒展程度，能改變混凝土外加劑形成的水膜層厚度及體系中自由水的量:通過在分子主鏈中引入疏水基團，減小固體顆粒間距，減少顆粒摩擦，降低新拌混凝土漿體粘度，提高混凝土施工性。

該技術(shù)與現(xiàn)有(市售標準型高性能減水劑，HPWR-S),按照GB/T 50080-2016《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》及GB/T 50081-2016《普通混凝土力學性能試驗方法標準》進行混凝土拌合物性能試驗方法及硬化混凝土性能測試:按照CECS 203-2006《自密實混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》進行V型漏斗流過時間測試:采用CCES02-2004《自密實混凝土設(shè)計與施工指南》進行L型箱流動時間的測試。

樣品	市售標準型高性能減水劑 HPWR-S	科之杰外加劑配方一	科之杰外加劑配方二	科之杰外加劑配方三	科之杰外加劑配方四
V 型漏斗流過時間/ (s)    0h	30	29	21	22	23
V 型漏斗流過時間/ (s)    2h	95	74	66	59	55
L 型箱流動時間/ (s)       0h	10	10	9	9	9
L 型箱流動時間/ (s)       2h	45	30	25	32	29
28d 抗壓強度/ (MPa)	72.4	76.4	75.5	75.7	75.9