复合蜜胺脂减水剂在水泥中适应性的研究
2022-06-09
[作者简介]蔡强庆，广西北流市海螺水泥有限责任公司助理工程师，广西北流，537400
[中图分类号]TU528[文献标识码]A[文章编号]1007-7723（2013）06-0022-0003
一、本实验的目的与意义
（一）外加剂对混凝土的改善作用
1.能改善施工条件，减轻体力劳动，并有利于机械化施工，对保证及提高工程质量有积极的作用，能使现场条件下完成过去难以完成的高质量要求的工程，例如可掺加高效能减水剂配制C80～C100号的超高强混凝土，掺加减水剂可配制泵送混凝土等。
2.能减少养护时间，或预制厂缩短蒸养时间，可以提早拆模加速模板周转，还可以提早以预应力钢筋混凝土钢筋放张、剪筋。总之，可以加快施工进度。
3.能提高或改善混凝土质量。提高混凝土的早期强度。
4.在采取一定措施的条件下，可适量地节约水泥且不影响混凝土的质量。
5.可以节约能源。节约水泥就是节约了能源。而增加和易性使捣固、抹平工序易于进行，自然就使能源消耗减少，减少养护和蒸养时间也就是节省了能源。因此，外加剂对能源的节约可起到相当大的作用[1]。
（二）蜜胺脂系高效减水剂的使用现状
磺化蜜胺脂甲醛树脂类高效减水剂是世界上普遍应用的另一种高效减水剂，蜜胺脂系减水剂是一种水溶性的聚合物树脂，属阴离子型、早强、非引气型高效减水剂。它能够明显改善混凝土的多种性能，与一般的混凝土减水剂相比，具有显著的减水、增强（特别是早强）效果及明显提高硬化后混凝土的耐久性等特点，无引气性，不会在混凝土内部形成大量的气泡；对水泥品种的适应性强，和其他外加剂的相容性好，可一起使用或复配成多功能复合外加剂；生产设备简单，生产周期短，生产过程无"三废"排放。
（三）本实验的意义
从减水剂分子的结构来看，蜜胺树脂系高效减水剂为线型聚合物分子，并且分子中只有一种极性基团（磺酸基-SO-3）；从作用机理的五个方面的作用力来看，该高效减水剂主要以静电斥力为主，其他几种作用力均较小。具有以上分子结构及减水作用机理特点的高效减水剂，其缺陷是与水泥的适应性不太好，混凝土坍落度损失快，掺量也较大[2]。
为了克服萘系及蜜胺树脂系高效减水剂的缺陷，本文总结了前人所研究的蜜胺脂系列减水剂的基本合成工艺，详细考察了各种因素对羟甲基化阶段、磺化阶段、缩聚阶段的影响，从而确定各阶段的最佳工艺条件进行合成蜜胺脂系列减水剂，通过掺入糖钙普通减水剂进行物理复配制成复合蜜胺脂减水剂，在保持原有高减水率、大坍落度等特性的基础上，可以降低原料成本，提高产品的稳定性，从而提高其推广应用价值。
在原材料中，水泥对外加剂的影响最大，水泥品种不同，将影响减水剂的减水、增强效果，其中对减水效果影响更明显。高效减水剂对水泥更有选择性，不同水泥其减水率的相差较大，水泥矿物组成、掺和料、调凝剂、碱含量、细度等都将影响减水剂的使用效果。因此，同一种减水剂在相同的掺量下，往往因水泥不同而使用效果明显不同，或同一种减水剂，在不同水泥中为了达到相同的减水增强效果，减水剂的掺量明显不同。在某些水泥中，有的减水剂会引起异常凝结现象。
因此，本实验用复配制成复合蜜胺脂减水剂掺入不同的水泥，观察减水剂与不同水泥之间的适应性，通过比较分析对这种复合蜜胺脂减水剂的性能进行了解。
二、实验主要原料和过程
（一）减水剂准备
复合蜜胺脂减水剂：用蜜胺脂、碳酰二胺、甲醛、亚硫酸氢钠按克分子比0.8∶0.2∶3.5∶1.2，并在一定的化学合成反应条件下缩聚而成。蜜胺脂减水剂的合成分为羟甲基化、磺化、缩合及碱重整四个阶段。
[中图分类号]TU528[文献标识码]A[文章编号]1007-7723（2013）06-0022-0003
一、本实验的目的与意义
（一）外加剂对混凝土的改善作用
1.能改善施工条件，减轻体力劳动，并有利于机械化施工，对保证及提高工程质量有积极的作用，能使现场条件下完成过去难以完成的高质量要求的工程，例如可掺加高效能减水剂配制C80～C100号的超高强混凝土，掺加减水剂可配制泵送混凝土等。
2.能减少养护时间，或预制厂缩短蒸养时间，可以提早拆模加速模板周转，还可以提早以预应力钢筋混凝土钢筋放张、剪筋。总之，可以加快施工进度。
3.能提高或改善混凝土质量。提高混凝土的早期强度。
4.在采取一定措施的条件下，可适量地节约水泥且不影响混凝土的质量。
5.可以节约能源。节约水泥就是节约了能源。而增加和易性使捣固、抹平工序易于进行，自然就使能源消耗减少，减少养护和蒸养时间也就是节省了能源。因此，外加剂对能源的节约可起到相当大的作用[1]。
（二）蜜胺脂系高效减水剂的使用现状
磺化蜜胺脂甲醛树脂类高效减水剂是世界上普遍应用的另一种高效减水剂，蜜胺脂系减水剂是一种水溶性的聚合物树脂，属阴离子型、早强、非引气型高效减水剂。它能够明显改善混凝土的多种性能，与一般的混凝土减水剂相比，具有显著的减水、增强（特别是早强）效果及明显提高硬化后混凝土的耐久性等特点，无引气性，不会在混凝土内部形成大量的气泡；对水泥品种的适应性强，和其他外加剂的相容性好，可一起使用或复配成多功能复合外加剂；生产设备简单，生产周期短，生产过程无"三废"排放。
（三）本实验的意义
从减水剂分子的结构来看，蜜胺树脂系高效减水剂为线型聚合物分子，并且分子中只有一种极性基团（磺酸基-SO-3）；从作用机理的五个方面的作用力来看，该高效减水剂主要以静电斥力为主，其他几种作用力均较小。具有以上分子结构及减水作用机理特点的高效减水剂，其缺陷是与水泥的适应性不太好，混凝土坍落度损失快，掺量也较大[2]。
为了克服萘系及蜜胺树脂系高效减水剂的缺陷，本文总结了前人所研究的蜜胺脂系列减水剂的基本合成工艺，详细考察了各种因素对羟甲基化阶段、磺化阶段、缩聚阶段的影响，从而确定各阶段的最佳工艺条件进行合成蜜胺脂系列减水剂，通过掺入糖钙普通减水剂进行物理复配制成复合蜜胺脂减水剂，在保持原有高减水率、大坍落度等特性的基础上，可以降低原料成本，提高产品的稳定性，从而提高其推广应用价值。
在原材料中，水泥对外加剂的影响最大，水泥品种不同，将影响减水剂的减水、增强效果，其中对减水效果影响更明显。高效减水剂对水泥更有选择性，不同水泥其减水率的相差较大，水泥矿物组成、掺和料、调凝剂、碱含量、细度等都将影响减水剂的使用效果。因此，同一种减水剂在相同的掺量下，往往因水泥不同而使用效果明显不同，或同一种减水剂，在不同水泥中为了达到相同的减水增强效果，减水剂的掺量明显不同。在某些水泥中，有的减水剂会引起异常凝结现象。
因此，本实验用复配制成复合蜜胺脂减水剂掺入不同的水泥，观察减水剂与不同水泥之间的适应性，通过比较分析对这种复合蜜胺脂减水剂的性能进行了解。
二、实验主要原料和过程
（一）减水剂准备
复合蜜胺脂减水剂：用蜜胺脂、碳酰二胺、甲醛、亚硫酸氢钠按克分子比0.8∶0.2∶3.5∶1.2，并在一定的化学合成反应条件下缩聚而成。蜜胺脂减水剂的合成分为羟甲基化、磺化、缩合及碱重整四个阶段。