隨我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展，高強(qiáng)和超高強(qiáng)混凝土正以強(qiáng)度高、整體性好、自重小的特點(diǎn)逐步進(jìn)入建設(shè)市場(chǎng)，能滿足現(xiàn)代建筑和基礎(chǔ)建設(shè)中輕量化、高層化、大跨化和高耐久化的要求。但由于采用較低水膠比和較大的膠凝材料量，混凝土拌合物的粘度逐漸增大，引發(fā)混凝土攪拌、運(yùn)輸、泵送等一系列施工問(wèn)題，很大程度上限制了高強(qiáng)和超高強(qiáng)混凝土的推廣和應(yīng)用。另外，由于河沙資源和優(yōu)質(zhì)摻合料匱乏，致使混凝土粘度問(wèn)題更加突出。
如何降低混凝土粘度成為高強(qiáng)和超高強(qiáng)混凝土發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)?，F(xiàn)階段可采用降粘方法主要是從有機(jī)外加劑和摻合料兩方面開(kāi)展。目前通過(guò)合成制備的降粘劑的研究較少，普通采用的引入特殊官能團(tuán)及控制主鏈和側(cè)鏈長(zhǎng)度，調(diào)節(jié)降粘劑在水泥顆粒表面水膜層厚度，以降低混凝土粘度。其中以調(diào)節(jié)混凝土粘度為目的開(kāi)發(fā)的降粘型聚羧酸減水劑主要是通過(guò)調(diào)整混凝土體系的剪切屈服應(yīng)力、塑性粘度等流變參數(shù)以改善低水膠混凝土粘度。在摻合料方面，目前主要通過(guò)摻入硅灰、粉煤灰、微珠等改善混凝凝土工作性能，雖然摻入上述摻合料能降低混凝土粘度，但對(duì)于高強(qiáng)和超高強(qiáng)混凝土其降粘效果十分有限且普遍價(jià)格昂貴，增加了混凝土單方成本，限制其在商品混凝土中的使用。因此開(kāi)發(fā)新型降粘型聚羧酸減水劑高效減水劑迫在眉睫。
目前現(xiàn)階段混凝土中粘度主要集中于水泥漿體和粗細(xì)骨料間的內(nèi)摩擦、水泥孔隙液中殘留的聚羧酸減水劑、聚羧酸減水劑分子間的鏈纏繞等因素，縱觀降粘型聚羧酸減水劑的文獻(xiàn)和專利，研究者多采用以下三種方式進(jìn)行改進(jìn):
1、降低減水劑的分子量
2、減少聚酶單體中PEG側(cè)鏈長(zhǎng)度和PEG側(cè)鏈改性
3、在減水劑分子結(jié)構(gòu)中引入疏水性和剛性基團(tuán)，如甲基、酯基、苯基等，增加產(chǎn)品的疏水性，以達(dá)到降低與水結(jié)合，最大限度釋放自由水降低混凝土粘度。
缺點(diǎn)是短側(cè)鏈PEG和PEG側(cè)鏈改性成本昂貴。疏水官能團(tuán)位于主鏈上，疏水官能團(tuán)的含量受到限制，若含量過(guò)高引氣性能增加。
現(xiàn)階段降粘型聚羧酸減水劑還未能從分子結(jié)構(gòu)出發(fā)增加水泥顆粒表面外加劑的吸附層厚度和降低水泥孔隙液中殘留的聚羧酸減水劑。若提升聚羧酸減水劑在水泥顆粒表面覆蓋率及吸附層厚度，能有效減少溶劑化層厚度，釋放自由水，降低混凝土粘度。降低孔隙液中未被吸附的聚羧酸減水劑劑，能降低孔隙液粘度同時(shí)能有效降低混凝土粘度。
據(jù)國(guó)際新技術(shù)資料網(wǎng)報(bào)道：國(guó)內(nèi)最新研制成功一種最新目的是從聚羧酸減水劑的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā)，提供一種具有微交聯(lián)結(jié)構(gòu)的降粘型聚竣酸減水劑。該減水劑從自身分子結(jié)構(gòu)出發(fā)增加水泥顆粒表面外加劑的吸附層厚度和降低水泥孔隙液中殘留的聚羧酸減水劑，達(dá)到降粘的目的。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益之處在于:
其一、采用雙官能度的交聯(lián)劑用于聚羧酸減水劑的合成，改善聚羧酸減水劑分子結(jié)構(gòu)。將聚羧酸減水劑分子結(jié)構(gòu)的常規(guī)梳型結(jié)構(gòu)改為網(wǎng)狀型結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的減水劑可以增加水泥顆粒表面吸附層厚度、增強(qiáng)在水泥顆粒表面覆蓋率和降低水泥孔隙液中殘留的聚羧酸減水劑濃度，強(qiáng)化其表面活性能力，減弱吸附界面間的相互作用力，減弱水泥孔隙液中未被吸附聚羧酸減水劑分子間的纏繞和本身聚羧酸減水劑分子鏈的卷蜷，起到降低混凝土粘度的作用。同時(shí)，還能夠降低水泥顆粒表面溶劑化層厚度，釋放自由水，降低混凝土粘度。新型減水劑較普通梳狀降粘型聚羧酸減水劑的水力學(xué)半徑小，且在水泥孔隙液較普通梳
狀降粘型聚羧酸減水劑殘留小，有助于粘度的降低。
其二、新技術(shù)采用的反應(yīng)型助溶劑，能有效提升油溶型交聯(lián)劑在不飽和酸在水中的溶解度，提高交聯(lián)劑、不飽和酸、不飽和酸町、異戊烯醇聚氧乙烯酶間自由基聚合效率。由于雙鍵的存在，在反應(yīng)過(guò)程中逐步聚合在聚竣酸減水劑分子結(jié)構(gòu)中，在該體系中無(wú)殘留，降低污染。由于引入了不飽和國(guó)旨助溶劑調(diào)節(jié)聚合單體溶液極型，改善了聚合單體間的相溶性，提升了聚合物的聚合效率和有效分子結(jié)構(gòu)排布。通過(guò)不飽和酷的種類用量來(lái)實(shí)現(xiàn)聚竣酸減水劑HLB的調(diào)控，有利于得到親疏水性更匹配的微交聯(lián)陣粘型聚竣酸系高效減水劑，可顯著降低混凝土粘度。
其三、新技術(shù)可以通過(guò)改變交聯(lián)劑種類、交聯(lián)劑用量來(lái)實(shí)現(xiàn)保明、早強(qiáng)等性能的調(diào)控，有利于得到多重性能的微交聯(lián)聚羧酸減水劑。而且，新技術(shù)涉及的原料成本低，無(wú)需昂貴單體，反應(yīng)條件溫和，合成過(guò)程簡(jiǎn)便，生產(chǎn)周期縮短，環(huán)境友好，適合推廣應(yīng)用。
性能測(cè)試分析:制備的微交聯(lián)降粘型聚竣酸減水劑與市售混凝土降粘劑進(jìn)行混凝土工作性能和力學(xué)性能測(cè)試。參照《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》
GB/T50080-2002 、《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)))GB/T50081-2002 與《自密實(shí)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程))JGJ/T283-2012 、CECS 203-2006對(duì)混凝土拌合物的性能進(jìn)行測(cè)試。
測(cè)試結(jié)果：
由表1 可以看出，在混凝土初始狀態(tài)相同條件下，實(shí)施例1~5 的微交聯(lián)降粘型聚羧酸減水劑均比市售降粘型減水劑(對(duì)比例1)和對(duì)比例2 、3摻量更低，說(shuō)明制得的減水劑具有更高的減水率。不加交聯(lián)劑(對(duì)比例1 和對(duì)比例2) 的減水劑的倒明時(shí)間與T500時(shí)間均大于加入交聯(lián)劑制備的微交聯(lián)陣粘型減水劑，表明本發(fā)明加入交聯(lián)劑制備的微交聯(lián)陣粘型聚竣酸系減水劑的具有更好的降粘效果。與陣粘效果較好的市售降粘型減水劑相比，新技術(shù)所得的減水劑能將倒明時(shí)間縮短57~71% ， T50時(shí)間縮短2~5s ，降粘效果顯著。
詳情請(qǐng)參見(jiàn)：《水泥聚羧酸減水劑-優(yōu)秀技術(shù)工藝配方精選匯編》
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