1、木質(zhì)素磺酸鹽

1.1 木質(zhì)素磺酸鹽的發(fā)展

木質(zhì)素磺酸鹽作為武漢減水劑是在 20 世紀(jì) 30 年代從美國(guó)發(fā)展起來的，木質(zhì)素磺酸鹽減水劑是造紙廠的副產(chǎn)品，是典型的變廢為寶，有利于保護(hù)環(huán)境，符合可持續(xù)發(fā)展觀念，并且價(jià)格低廉，所以在一些木質(zhì)素磺酸鹽使用的非常廣泛，統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn) ，韓國(guó)2006 年混凝土用量為 4.38 億，其中木質(zhì)素磺酸鹽就占 70~80%。研究發(fā)現(xiàn)，木質(zhì)素磺酸鹽減水劑在我們的使用有復(fù)配，用作提高混凝土早期強(qiáng)度的外加劑，或者出口其他。其中的一少部分用于復(fù)配，大部分用于出口。

1.2 木質(zhì)素磺酸鹽改性和復(fù)配

木質(zhì)素磺酸鹽緩凝性相對(duì)于減水性能優(yōu)異，減水率大約是6~8%，所以對(duì)木質(zhì)素磺酸鹽改性，以減少其緩凝時(shí)間，提高減水率，其次木質(zhì)素磺酸鹽使用劑量過多會(huì)對(duì)混凝土造成不利的影響，比如硬化時(shí)間延長(zhǎng)，同時(shí)會(huì)使水泥強(qiáng)度減低，不利于生產(chǎn)發(fā)展。目前對(duì)木質(zhì)素磺酸鹽改性的方法有很多，應(yīng)用比較廣泛的有化學(xué)改性法，物理分離改性法和生物改性法，其中化學(xué)改性法包括功能化改性，接枝共聚改性等。其中功能化改性就是通過化學(xué)方法改變木質(zhì)素磺酸鹽分子上面的一些基團(tuán)，提高反應(yīng)活性。孫振平等人采用水溶液聚合的方法聚合了一種復(fù)配減水劑，聚羧酸-木質(zhì)素磺酸鹽減水劑，將聚羧酸-木質(zhì)素磺酸鹽減水劑摻雜在混凝土中進(jìn)行試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明在復(fù)配過程中，隨著木質(zhì)素磺酸鹽減水劑的加入量的增多，混凝土的減水率降低，但是水泥的分散性和均勻性上升，但總的摻雜量不變的情況下，木質(zhì)素磺酸鹽的摻雜量為 15%時(shí)，減水性降低減慢。

2 、萘系減水劑

2.1 萘系減水劑的發(fā)展

20 世紀(jì) 60 年代萘系減水劑被日本花王公司的一名博士研制而成，由于其較高的減水性，一出現(xiàn)便對(duì)木質(zhì)素磺酸鹽減水劑造成了沖擊。萘系減水劑減水性在 15~25%之間，是一種高效減水劑，萘系減水劑主要分為萘或萘的同系物的磺酸鹽與甲醛的縮合。相對(duì)于木質(zhì)素磺酸鹽類減水劑來說萘系減水劑的保坍性較好，相容性較好，發(fā)展前景較穩(wěn)定。但因?yàn)榻陙砻航褂吞崛∥锕I(yè)萘產(chǎn)量下降，所以減水劑的發(fā)展造成了一定的限制，但是它依然是我國(guó)使用最普遍的減水劑。

2.2 萘系減水劑的改性

萘系減水劑雖然減水率較高，但是也存在一些不足之處，比如，合成萘系減水劑的一些原料對(duì)環(huán)境有一定的污染性，其次它的保坍性較差，所以通過改性來提高它的一些性能。楊開武等人就針對(duì)保坍性性較差的不足設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)，通過在分子鏈上接上支鏈的方法，合成了葡萄糖酸鈉改性萘系減水劑，萘系減水劑是一種線性直鏈結(jié)構(gòu)，支鏈少，所以空間位阻較小，萘系減水劑吸附的離子多，但是吸附力小，所以坍落損失大，故通過改性實(shí)驗(yàn)，在直鏈上加入葡萄糖酸鈉支鏈，增大空間位阻，實(shí)驗(yàn)表明，增加了葡萄糖酸鈉支鏈的萘系減水劑減水性明顯提高，保坍性也有了提高。

聚羧酸系高性能減水劑減水率高，希望通過它與萘系復(fù)配以提升價(jià)值。李樂民用兩種武漢聚羧酸武漢減水劑與萘系減水劑復(fù)合，研究表明，新產(chǎn)生的減水劑的減水性對(duì)于萘系高效減水劑有了明顯提高，減水率大大增加，其中一種復(fù)合減水劑的減水率可以和聚羧酸系高性能減水劑相媲美。

3 、聚羧酸系減水劑

3.1 聚羧酸系高性能減水劑發(fā)展

聚羧酸系高性能減水劑是在 20 世紀(jì) 80 年代發(fā)展起來的，廣泛應(yīng)用于高鐵、橋梁等，同時(shí)，許多重點(diǎn)工程項(xiàng)目也有它參與，比如三峽大壩建筑工程。屬于第三代，減水率大約在 25~45%之間，坍落損失小，與混凝土相容性好，是相對(duì)比較完美的，我國(guó)目前屬于聚羧酸系減水劑的高速發(fā)展時(shí)期。

3.2 聚羧酸與其他減水劑的復(fù)配

雖然聚羧酸減水劑減水性率高，并且保坍性好，同時(shí)也是一種環(huán)境友好型減水劑，但也存在一些不足，水泥品種繁多，難免會(huì)出現(xiàn)減水劑與混凝土相容性較差、達(dá)不到預(yù)期結(jié)果的問題，所以常用聚羧酸系減水劑與其他減水劑復(fù)配以滿足一些實(shí)際工程中的一些實(shí)踐。

能和聚羧酸系減水劑復(fù)配的原料很少。孫振平等人實(shí)驗(yàn)研究了五種常用減水劑與聚羧酸系減水劑的復(fù)配情況，實(shí)驗(yàn)表明，如果只考慮溶液互溶性的話，那么聚羧酸系減水劑不能與密胺系減水劑、羰基焦炭高效減水劑發(fā)生復(fù)配。雖然聚羧酸系減水劑能與萘系高效減水劑復(fù)合，但是會(huì)大大降低塑化能力，負(fù)面影響顯著。

張建峰等人想通過實(shí)驗(yàn)找到聚羧酸系減水劑與其他減水劑的復(fù)配規(guī)律，一般情況下，除聚羧酸系減水劑外其余減水劑復(fù)配以后性能有疊加作用，但是聚羧酸系減水劑與有的減水劑并不互溶，所以規(guī)律并不明顯。實(shí)驗(yàn)表明，隨著氨基磺酸鹽減水劑用量的提高，混凝土流動(dòng)性先減小后增大，使整體減水率提高。隨著萘系減水劑用量的提高，混凝土流動(dòng)性先明顯減小，后慢慢上升。隨著木質(zhì)素磺酸鈉摻量的增加，復(fù)配后減水先明顯力先明顯下降后急劇升高再逐漸下降，因?yàn)槟举|(zhì)素磺酸鈉的減水率低，所以復(fù)配后凈漿流動(dòng)性降低。隨著脂肪族減水劑摻量的變多，混凝土流動(dòng)度先變小后慢慢變大，脂肪族與聚羧酸復(fù)配有很好的效果。

4、 結(jié) 論

隨著社會(huì)發(fā)展，單一的減水劑已無(wú)法滿足建筑物的要求，這就意味著各種減水劑的復(fù)配工作將是以后的重點(diǎn)研究方向。減水劑不僅要向滿足材料更高要求方面努力，更重要的是向?qū)θ祟悷o(wú)害，保護(hù)環(huán)境的方向努力，這就意味著在未來，聚羧酸系減水劑很有可能會(huì)取代普通減水劑和高效減水劑。目前我國(guó)對(duì)聚羧酸系減水劑的性能結(jié)構(gòu)以及各方面的應(yīng)用還未完全了解清楚，所以以后對(duì)聚羧酸系減水劑的研究也是一個(gè)重要的方向。