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聚羧酸系分散劑的新工藝
通過對聚羧酸系外加劑分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計,既可降低混凝土的用水量,又有助于混凝土施工作業(yè)。
在混凝土行業(yè)中,使用化學(xué)外加劑提高混凝土性能,已是一項廣為接受的應(yīng)用實踐。引氣劑、早強(qiáng)劑和減水劑都已成為有價值的添加劑,提供給混凝土生產(chǎn)商。有 時,減水劑特別有助于滿足兩項具有競爭性的要求,即在混凝土澆筑過程中所需的良好工作性,以及混凝土耐久性和其他各種硬化性能要求所需的低水膠比 。
減水劑這個產(chǎn)品術(shù)語的使用已有很多年了。ASTM C494標(biāo)準(zhǔn)中,把減水劑分成若干類:A類為減水劑;D類為緩凝型減水劑;E類為早強(qiáng)型減水劑;F類為高效型減水劑;G類為高效緩凝型減水劑。
此外,ASTM在ASTM C1017標(biāo)準(zhǔn)中,還包括了生產(chǎn)流動性混凝土所用的化學(xué)外加劑。該標(biāo)準(zhǔn)的重點是,在不降低用水量的狀況下,生產(chǎn)高坍落度混凝土拌合物時,如何使用化學(xué)外加 劑。在大多數(shù)情況下,ASTM C494標(biāo)準(zhǔn)中分類為F型和G型的化學(xué)外加劑,被ASTM C1017標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定用于生產(chǎn)流動性混凝土。這些高效減水劑不僅僅只是起減水作用,它們還會分散水泥顆粒。這種分散作用既可降低用水量,又可產(chǎn)生較高的坍落 度,或者兩者兼而有之。因此,這類高效減水劑能提供的應(yīng)用靈活性更大,產(chǎn)品也更有價值。
聚羧酸系分散劑
近十年來,分散劑化學(xué)已取得了重大的進(jìn)展。其中包括在混凝土行業(yè)的所有產(chǎn)品領(lǐng)域中,均廣泛引進(jìn)和應(yīng)用聚羧酸系分散劑。在此之前,大多數(shù)分散劑的化學(xué)性能只 局限于對分子的改性。但是,聚羧酸系分散劑的應(yīng)用,已為開發(fā)各種新分子結(jié)構(gòu)鋪平了道路。聚羧酸系新分子結(jié)構(gòu)不僅會影響混凝土的各種具體性能,而且還可以為 混凝土定制各種性能。這對于混凝土行業(yè)無疑是個巨大的技術(shù)進(jìn)步。應(yīng)用各種開發(fā)出的新分子結(jié)構(gòu),能單獨(dú)分散波特蘭水泥顆粒,而以前所用的分散劑,大多只是其 他工業(yè)的副產(chǎn)品而已。
只有為混凝土的應(yīng)用專門設(shè)計的分子,才能使混凝土產(chǎn)品真正受益。在進(jìn)行聚羧酸分子結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)使用戶更深入地懂得,為什么它能在混凝土行業(yè)的應(yīng)用中,會 有如此多的可靠性和靈活性。聚羧酸是具有梳狀結(jié)構(gòu)的聚合物,其命名本身就意味著其分子結(jié)構(gòu)的特征,即由一個主桿和接枝多個側(cè)鏈組成的,就像一個梳頭的梳 子,其分子結(jié)構(gòu),使這類分散劑具有極佳的分散效果。此外,還必須讓其能吸附在水泥顆粒的表面。聚羧酸分子的主桿起兩個功能作用,其一是給結(jié)合部位定位,即 吸附在水泥顆粒表面,其二是使分子結(jié)構(gòu)中的側(cè)鏈位置固定。接枝的側(cè)鏈起位阻效應(yīng),使被分散的水泥顆粒重新凝聚。
早期合成分散劑的生產(chǎn)工藝性質(zhì),決定了一位化學(xué)師掌控分散劑分子結(jié)構(gòu)的能力,是有局限性的。通常,從分子結(jié)構(gòu)設(shè)計的角度來看,要獲得各種分散劑的分子結(jié)構(gòu) 是頗為復(fù)雜的,而且,對其生產(chǎn)工藝的掌控也頗為困難。但是,要取得聚羧酸系分散劑的化學(xué)性能,有極其豐富的可能性?;瘜W(xué)師可設(shè)計出一種具有良好減水效果的 分散劑,同時,又能在較長的時間段內(nèi),使混凝土保持很良好的工作性能。
但是,只有當(dāng)我們真正弄請混凝土拌合物中其他材料的性能時,聚羧酸強(qiáng)大靈活的化學(xué)性能才對我們有幫助??傊覀兺?常所見到的多種多樣的混凝土行為特性,都是可以探根尋源到水泥和骨料中其礦物學(xué)的多樣性。這就為化學(xué)師,從一種既定的材料中發(fā)現(xiàn)的最根本的礦物學(xué)的角度出 發(fā),來優(yōu)化一種分散劑的性能,打開了產(chǎn)品設(shè)計的大門。這類下一代分散劑的設(shè)計依據(jù),就是對聚羧酸的任何一個設(shè)計參數(shù),進(jìn)行精心和智能化控制,或通過定制的 配方進(jìn)行控制,或兩種方法綜合運(yùn)用??梢钥隙ǖ氖牵淖冃阅艿牟┺?,通常是看其結(jié)果,而非過程。
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