目前低水泥浇注料使用的高效减水剂的特点及效果

现在，减水剂正向着高效能、低掺量及复合化的方向发展，聚羧酸高效减水剂即为第三代高效减水剂的杰出代表，其根据混凝土的实际性能盖驳进行减水剂分子结构设计，分子呈梳形结构，主链上带有多个极件较强的活性基团，侧链上带有数量占多数的亲水性活性基团以及分子链较短、数量少的疏水基，使其在混凝土应用中表现出高减水率、高保坍性和体积稳定性的性质。

聚羧酸系高效减水剂首先在20世纪80年代末由日本触媒公司研制成功，90年代正式投入工业化生产，1995年以后，聚羧酸系减水剂大量应用于高层建筑，在日本的使用量超过了萘系减水剂。

与其他高效减水剂相比，聚羧酸系减水剂的分子结构主要有以下特点：

分子结构呈梳形：聚羧酸系高效减水剂主链上带有较多的活性基团，并且极性较强。这些基团有磺酸基团(-SO3-)、羧酸基团(-COO-)、羟基基团(-OH)、聚氧烷基烯基团(-(CH2CH2O)m-R)等，形成梳形结构。各集团对水泥浆体的作用不相同，如磺酸基地分散性好；羧酸基除有较好的分散性外，还有缓凝效果；

羟基不仅具有缓凝作用，还能起到浸透润湿的作用；聚氧烷基类基团具有保持流动性的作用。

侧链带有亲水性的活性基团，并且链较长，通过梳形柔性吸附形态，形成网状结构，具有较高的立体位阻效应，再加上羧基产生的静电排斥作用，可表现出较大的立体斥力效应。

分子结构自由度相当大，合成时可控制的参数多、高性能化的潜力大。通过控制主链的聚合度、侧链(长度、类型)、官能团(种类、数量及位置)、分子量大小及分布等参数可对其进行分子结构设计，研制出性能优异的高效减水剂。

聚羧酸高效减水剂合成单体包括(甲基)丙烯酸、马来酸(酐)、聚乙二醇、(甲基)丙烯磺酸(盐或酯)及丙烯酰胺等，其合成方法主要有：大分子单体法、大分子反应法、原位聚合与接枝。各种乙烯类单体经共聚合反应获得主链，在主链上含有阴离子(如羧基、磺酸基)及其他极性基团(如羟基、醚、酰胺、胺)等的水溶性高分子，表现出很多皮好的使用性能。

低水泥浇注料经科学级配，以Al2O3(含刚玉、矶土熟料等)作骨料，矾土细粉、刚玉细粉和镁砂细粉作基质，掺加α-Al2O3和SiO2超微粉优化基质，用铝酸钙水泥作结合剂，掺适量减水剂以分散基质，改善浇注料拌合物流动性，直接引入预合成的镁铝尖晶石，或通过引入镁砂MgO与Al2O3在高温下原位反应形成尖晶石等技术，对耐火材料施工性能、使用性能进行优化提高其使)效果。

在低水泥浇注料体系中，减水剂、微粉、结合剂形成彼此依赖的结合系统，其在结合系统中共同起作用并相互影响，通过水化反应，结合剂产生胶凝结合作用，微粉填充于骨料空隙中，降低拌合用水量。

一方面，微粉、结合剂在水中形成胶体粒子，在减水剂的作用下，粒子表面形成双电层的重叠，粒子之间产生静电斥力，克服质点间的范德华力，降低界面能，阻止粒子之间的吸附絮凝：另一方面，粒子周围吸附了减水剂，形成溶媒层，增大了低水泥浇注料的流动性，改善了低水泥浇注料的性能。因此，微粉的作用与减水剂密不可分，当选择了合适的微粉和减水剂品种，科学合理配料，结合系统就能充分发挥其最大作用，否则易发生瞬时凝结、流动性降低或硬化延迟等。