我国混凝土减水剂的现状及未来

董长悦

摘要：减水剂在提升混凝土强度，完善混凝土性能中发挥着不可替代的作用。因此，针对减水剂的现状与未来发展，需要有关部门与工作人员能够做好分析工作，针对不同混凝土减水剂具体优势情况要有正确认识，将其更好应用到混凝土制备等工作中。在未来可以将减水剂复配与改性、高性能聚羧酸减水剂研究、绿色化发展等作为重点与关键。

关键词：混凝土;减水剂;聚羧酸减水剂

在如今社会快速发展背景下，混凝土工业得到很大進步，这促使人们开始加强对混凝土外加剂的研发与应用，促使外加剂成为混凝土拌制中的重要组成部分。在当前混凝土中使用最为广泛的外加剂是减水剂。减水剂的应用有着属于自身的优势，比如，减少拌和过程中水量的使用，提升混凝土强度，提升混凝土自身流变性，在避免水泥浪费的同时，可以节约更多成本。因此，本文将针对混凝土减水剂现状与未来发展具体情况作出相应分析与阐述。

1、减水剂发展历史与现状分析

1.1国外发展历程分析

在二十实际四十年代，美国研制出普浊里减水剂，该减水剂主要是将木质素磺酸盐作为主要成分，这也在一定程度上预示着混凝土减水剂被生产，与广泛应用。在二十世纪五十年代这一时间段中，美国冬季混凝土施工工作、大坝混凝土施工中，广泛应用木质素磺酸盐减水剂。相较于现如今混凝土减水剂而言，木质素磺酸盐减水剂存在着较为明显的缺点，比如，减水率较低、较大含气量，在使用过程中很容易出现缓凝情况以及适应性差情况等，但木质素磺酸盐减水剂是混凝土外加剂研究领域中的一个重大突破与转折点，减水剂的研发与应用能够实现从无到有。1962年萘系高效减水剂被日本研制出来，萘系高效减水剂属于第二代减水剂，这也是第二代减水剂的产生。与第一代减水剂相比，这一减水剂具有，减水率高优势、引起量低特点以及早强效果佳特点等。为后续高性能混凝土研发工作提供技术保障与物质支持。在二十世纪八十年代，聚羧酸减水剂被日本与德国先后研究出来，聚羧酸减水剂的发现，可以说是混凝土减水剂领域发展的重要飞跃，为减水剂发展与应用创造全新时代，这在一定程度上可以推动混凝土技术的进步。聚羧酸减水剂在应用中，不仅可以提升减水率，减水率能够达到35%，而且对于施工环境温度要求相对较低，与不同类型混凝土之间有着较强适应性。实现对混凝土坍落度的有效控制，可以防止离析分层情况、缓凝等情况出现。

1.2国外减水剂研究分析

从当前国外减水剂研究工作开展中不难看出，将聚羧酸减水剂作为研究重点，在具体的研究中，要控制聚羧酸大分子侧链，使得聚羧酸可以提供菜单式服务，这样在具体应用中，才能实现最佳效果。木质素类减水剂一般情况下不会单独使用，萘系减水剂也因为自身因素应用范围逐渐缩小。在近几年发展中，国外在聚羧酸减水剂研究中，将重点集中在以下几点中：（1）聚羧酸减水剂分子结构与合成工艺研究;（2）聚羧酸减水剂分子结构，会受到性能的一定影响;（3）聚羧酸减水剂母液复配研究;（4）聚羧酸减水剂先经过的应用技术研究。

1.3国内发展分析

混凝土减水剂在我国的研究起步较晚，但发展较为迅猛。二十世纪五十年代这一阶段中，木质素磺酸盐减水剂成为混凝土减水剂的研究重点，在七十年代发展背景下，有关萘系高效减水剂的研究也得到很大突破，萘系高效减水剂具有众多优势，比如，减水率高优势、引起量低优势等，因此，在我国混凝土制备中得到广泛应用[1]。在二十世纪九十年代后期，将研究重点放在氨基磺酸盐减水剂、脂肪族高效减水剂当中，促使此类减水剂得到快速进步。减水剂也在我国混凝土行业得到广泛应用不仅能够节约更多水泥，为施工部门节约更多成本，而且可以将环境污染问题控制在有效范围内。减水剂从某种意义上而言属于活性外加剂，已然成为高性能混凝土中的重要组成部分。在如今国家重大工程中，比如，高层建筑工程施工、桥梁工程施工。聚羧酸减水剂在应用过程中，拥有很多优点，但不同类型聚羧酸减水剂在具体应用期间与水泥的相容性存在不同。基于此，在应用过程中需要对消泡剂、引气剂进行合理选用，促使聚羧酸减水剂可以将自身价值发挥出来。

1.4国内研究现状分析

当前我国在减水剂研究工作开展中，将物理复配改性、化学反应改性作为重点。单一类型减水剂会存在一定缺陷情况，无法满足混凝土生产需求。可以将复合成分添加到单方减水剂中，通过物理方式混合，从而将性能上存在的缺点问题更好弥补，使得所需产品效果可以得到保障。物理复配优势体现在不同环节，减水剂之间可以进行优势互补，避免资金浪费情况出现。化学改性通常情况下，利用化学反应推动减水剂分子结构变化，从而实现改性这一目的。比如，将氨基、羧酸基等活性基团连接饿到主链上。聚羧酸减水剂属于新生减水剂代表，因为其性能优越，在行业内得到广泛应用与推崇。

2、常见减水剂类型与性能分析

近些年，随着混凝土研究工作的不断深入，促使减水剂在混凝土中得到广泛应用，而且种类不断增加[2]。结合不同划分标准，可以将减水剂分为以下几种类型，具体如图一所示。具体分析如下：（1）如果按照减水能力可以将减水剂分为普通减水剂（木质素磺酸盐类减水剂）、高效减水剂（萘系减水剂、密胺系减水剂）、高性能减水剂（聚羧酸减水剂）;（2）如果按照增强能力，可以将减水剂分为早强型减水剂、标准型减水剂、缓凝型减水剂;（3）按照组成材料，可以将混凝土减水剂分为木质素磺酸盐减水剂、多环芳香族盐类减水剂与水溶性树脂减水剂三中类型。

在实际工程建设中，一般而言要根据工程具体需求情况，对减水剂进行合理选用，从而提升工程质量与工程效率[3]。基于此，本文主要对几种常见类型减水剂的性能进行分析，为减水剂的更好应用打下良好基础，具体如图二所示。比如，木质素磺酸盐系减水剂减水率能够达到8%—12%，保坍性一般，而引气量较高，在提升混凝土强度中，可以提升10%—20%，但实际发展前景较差。木质素磺酸盐系减水剂的优势是价格相对较低，应用技术也较为成熟。缺点主要是减水率较低，而且气泡质量不佳，在应用中很容易出现缓凝情况。在具体改进中，可以将木质素磺酸盐与偶氮盐之间发生反应，从而得到偶氮化木质素，这样减水剂性能也可以得到完善。聚羧酸减水剂减水率在23%—32%之间，保坍性良好，有着较高引气量，可以进一步提升混凝土强度，提升强度在40%—100%之间，有着良好发展前景。聚羧酸减水剂优势体现在不同方面中，例如，对于水泥分子具备良好超分散性能，对于施工环境温度没有更多要求。但同时也存在一定劣势，比如，价格较为昂贵，在复配期间针对消泡剂以及引气剂的应用有着一定要求[4]。为促使聚羧酸减水剂能够得到更好应用，需要将SO3H系列官能团更好引入到聚羧酸中。总之，不同类型减水剂有着属于自身的有点与缺点，在应用过程中，需要工作人员能够提前了解不同类型减水剂的价值情况与工程项目具体情况，这样才能确保减水剂选用合理性，从而避免成本浪费等情况出现。

3、我国减水剂发展趋势分析

对于我国混凝土减水剂发展趋势的分析，本文主要从以下几点展开：

（1）减水剂复配与改性发展。可以將复配技术应用到减水剂中，这样优良性能可以实现叠加，使得市场发展需求可以得到满足，同时满足减水剂的特殊要求，更好将其应用到生产应用中。复配与改良的主要目的是，能够研发出性能更加完善、成本更低、适应性更强，同时更加环保的减水剂。

（2）高性能聚羧酸减水剂研究。高性聚羧酸减水剂，要具有减水率大优势、强度增长明显优势、坍落度损失小优势，与水泥具有良好适应性，在应用中不会出现污染等问题。聚羧酸减水剂作为新一代高性能减水剂的代表，已经成为我国未来减水剂研究与发展的重要趋势。

（3）绿色化发展研究。在如今二十一世纪发展背景下，绿色化已经成为各行各业发展的重点与关键，而混凝土行业作为我国发展的重点与基础行业，更要为其他行业发展起到良好带头作用。混凝土行业具有产量大特点与应用范围广特点，对于我国经济建设会产生直接影响。基于此，混凝土行业发展要保证能够跟上时代发展步伐，而绿色化是混凝土减水剂未来发展的主要方向[5]。要研发出性能较为优越、资源消耗较低、环保性更强的高效性减水剂，推动我国社会朝着更好方向发展。

结束语

综上所述，在混凝土行业发展中，对于减水剂的研究要给予更多重视。在混凝土制备期间，通过对减水剂的合理应用，可以进一步强化混凝土强度，保证混凝土性能，为后续施工工作的开展打下良好基础。在未来减水剂研发中，可以将聚羧酸减水剂作为重点，从而推动我国混凝土行业的可持续发展，创造更多效益。

参考文献

[1]王龙强.混凝土拌和物的含气量损失试验研究[J].水科学与工程技术，2021（04）：57-59.

[2]冷秀娟，武秀文，冀承蕾.复合纳米材料和复合掺合料对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响[J].化工设计通讯，2021，47（08）：30-31.

[3]石海信，赵文元，王爱荣，耿昊天，王小丽.天然多糖基混凝土减水剂研发趋势及应用进展[J].钦州学院学报，2019，34（05）：73-78+84.

[4]周文，高志纯，郑丽丽，郑凯，史巍.聚羧酸系减水剂在中国的专利申请现状及其发展趋势[J].中国发明与专利，2016（07）：26-29.

[5]高瑞军，王玲，赵霞，高海琼.混凝土减水剂价格走势分析及未来市场预测[J].混凝土世界，2016（04）：26-28.