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混凝土外加劑的應用領域向深度和廣度發展
時間:2022-03-25    來源:CCPA行業宣傳部    分享:
混凝土外加劑是現代高性能混凝土的關鍵組成部分,對于滿足混凝土工作性能、可泵性能,力學性能、體積穩定性能、耐久性能等具有重要的支撐作用。

混凝土外加劑是現代高性能混凝土的關鍵組成部分,對于滿足混凝土工作性能、可泵性能,力學性能、體積穩定性能、耐久性能等具有重要的支撐作用,隨著我國混凝土外加劑行業的持續發展,傳統的木質素磺酸鹽、萘系、脂肪族類減水劑已經不能滿足高性能混凝土的要求,市場份額也在逐年降低,當前發展主要方向以聚羧酸減水劑合成與功能化改性、混凝土外加劑應用技術開發為主,前者以聚羧酸減水劑性能提升、多功能化、綠色合成工藝研究為主,后者則是聚焦混凝土應用端的復配技術研究為主,這其中也包含了功能助劑的開發研究。


近年來,噴射混凝土在我國基礎設施建設和城市建設工程中起到越來越重要的作用,用量呈不斷增加趨勢。特別是隨著我國“西部開發”和“一帶一路”的不斷推進,西部地區高速鐵路、公路建設過程中隧道建設工程越來越多,對噴射混凝土的性能和耐久性等提出了越來越高的要求。速凝劑是能使混凝土或水泥砂漿迅速凝結硬化的外加劑,其主要功能是加速噴射混凝土的凝結硬化速度,減少回彈損失,防止噴射混凝土因重力引起脫落,加大一次噴射厚度和縮短噴射層間的間隔時間。自從20世紀30年代瑞士SIKA公司最早研制出Sigunite粉狀速凝劑以來,速凝劑的發展經歷了粉狀高堿性、粉狀低堿、液體高堿、液體低堿和液體無堿速凝劑的發展歷程。液體無堿速凝劑是速凝劑產品未來的研究發展方向。


近年來我國速凝劑行業結構調整加速,液體速凝劑產量增速明顯。據中國建材聯合會混凝土外加劑分會統計,2019年我國速凝劑總產量已達到180萬噸。其中液體速凝劑產量在2015年時為46.96萬噸,2019年時產量已達到95.2萬噸。因此未來液體速凝劑必將取代傳統粉狀速凝劑成為主流產品。


水泥混凝土管涵是城鄉建設事業不可缺少的重要水泥制品,目前我國已成為世界上生產使用混凝土和鋼筋混凝土管涵最多的國家,管涵也成為我國水泥制品工業中最大產業之一。據不完全統計,我國現有各種規模管涵生產企業約5000家左右;鋼筋混凝土排水管產品制造和應用的最大規格已超過4000mm;預制矩形體頂管最大斷面達14.8mX9.426m;Φ3500mm以上大口徑鋼筋混凝土管和6m—7m以上矩形箱涵在全國各地的綜合管廊、電力隧道和地鐵通道中得到廣泛應用。


我國管涵生產工藝包括離心、懸輥、芯模振動、徑向擠壓和澆筑成型等形式。其中澆筑成型工藝對混凝土外加劑有一定的要求。滿足混凝土澆筑工藝的混凝土一般要求具有良好的流動性、粘聚性、保水性等工作性能(和易性),因此在澆筑工藝的管涵生產中最常使用的是為改善和易性的萘系高效減水劑和以聚羧酸為代表的高性能減水劑,其中以聚羧酸高性能減水劑占大多數。


在混凝土結構耐久性、抗凍融、防潮防滲性能等要求較高的管涵產品生產中,有時還需要摻加引氣劑、防潮劑、防滲劑等,泵送的混凝土中需要摻加泵送劑,有特殊性能要求的還會摻加緩凝劑和速凝劑等。


國家在節能降耗、綠色生產等方面出臺了一系列的政策,鼓勵企業采用是低碳環保的材料和工藝,自密實混凝土工藝及免蒸養混凝土具有較好的優勢,因此研發滿足于自密實混凝土及免蒸汽養護的混凝土制品生產需要的外加劑尤其為重要,在此方面我們和發達國家相比還有一定的差距。


隨著技術的進步和對混凝土制品的功能性要求越來越多,能提高混凝土強度、高耐久性等功能性要求的外加劑也越來越多。如對于輸送污水或腐蝕性介質混凝土管涵對提高混凝土耐久性方面的外加劑性能要求會越來越高;對于抗滲要求高、抗氯離子腐蝕及硫酸鹽腐蝕等要求,對混凝土強度、密實度及抗腐蝕滲透等性能就有較高要求;相應為適應混凝土這些功能,則需要在外加劑方面提出更多要求。目前對于高性能混凝土、自密實混凝土、免蒸養混凝土制品、超高強混凝土制品等也是包括管涵在內的混凝土制品的發展趨勢,需要外加劑的助力。未來隨著混凝土性能的提高,纖維混凝土和超高型的混凝土使用量會逐步提高,還會需要滿足適應它們性能的高流態減稠型專用外加劑。


抗泥型聚羧酸減水劑、早強型聚羧酸減水劑、降粘型聚羧酸減水、和易性改善型聚羧酸減水劑、機制砂混凝土外加劑等眾多外加劑研制成功,并在工程中實際應用,取得了很好的效果。未來還會有更多功能性外加劑投入使用。


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