1、聚羧酸減水劑的復配減水劑是指在混凝土和易性及水泥用量不變條件下，能減少拌合用水量、提高混凝土強度；或在和易性及強度不變條件下，節約水泥用量的外加劑。它的發展經歷了以木質素為主的普通減水劑，萘系為主的高效減水劑，聚羧酸為主的高性能減水劑三個階段。鑒于當今混凝土行業向高強度、高流動度方向發展，目前減水劑的研究主要圍繞性能更為突出的聚羧酸系展開。聚羧酸減水劑（P。是分子中含竣基接枝共聚物的一類表面活性劑，分子呈梳形結構，它具備低摻量、高減水率、保坍性好、無污染等突出優勢。但由于實際應用中原材料選取不當、水泥品種過于龐雜、砂石料參數不達標、與添加劑相溶性不佳等因素，阻礙了它的推廣與運用。為滿足不同工程

2、、不同施工條件的要求，可將PC減水劑與緩凝劑、消泡劑、引氣劑等外加劑復配使用，以獲得優良性能的疊加；或將PC減水劑與其它類別減水劑進行復配試驗，以得到和易性更好的復合減水劑，將其投入研發生產，從而擴充減水劑產品種類，形成系列化產品。1 PC減水劑作用機理及不足1.1 PC減水機理普通、高效減水劑的分子大多為“線型”結構，減水劑分子中帶電的磺酸鹽基團吸附在水泥顆粒表面形成電場，帶同種電荷的水泥顆粒因相互排斥而分散，釋放包覆的自由水，從而達到減水的目的。PC減水劑的分子呈“梳形”結構，在分子主鏈上有許多的側鏈，當減水劑主鏈吸附在水泥顆粒表面時，不同水泥顆粒表面的減水劑支鏈交錯連接形成立體網狀結構，

3、阻礙了水泥顆粒的相互靠近，達到更為理想的分散作用，進而達到減水的目的。(PC減水原理見圖1)1.2 PC存在問題PC減水劑自身雖然存在很多性能優勢，但它在實際應用中也出現了一些問題：(1)對摻量的敏感性。當緩凝劑、消泡劑、引氣劑等外加劑摻量低時，混凝土性能改善不達標；摻量高時，混凝土易出現泌水離析、凝結時間過長等問題。(2)與水泥的適應性。PC減水劑自身性能可能比較好，但由于我國水泥品系過于繁多，不同地域水泥的礦物組分區別較大，導致PC減水劑與水泥的適應性不佳。如PC減水劑與高堿水泥、C3A(鋁酸三鈣)含量較高的水泥混合使用時，這些物質會吸附PC減水劑，降低減水劑的作用效果。(3)減水劑相容性

4、差。由于PC減水劑特殊的組成和分子結構，它不能與萘系、蒽系減水劑很好的進行相溶復配。(4)PC減水劑的保存。PC減水劑由于一般呈弱酸性，所以通常保存在塑料、玻璃容器中。但在該類容器中長時間保存，減水劑由于較易受到外部環境因素的影響，其性能不可避免的變差，甚至變質。(5)配制高流動度混凝土泌水、離析問題。由于摻入PC減水劑的混凝土在流動度較高時，它的粘度急劇降低，而非常容易出現粗料下沉，漿體上浮的泌水、離析現象。考慮到PC減水劑單獨使用存在的問題，而科學的復配可以很好的解決這些問題，故復配存在很大的實用價值。2 減水劑復配的概念、要求及目的2.1 復配的概念不同品牌，不同制造商生產的兩種或兩種以

5、上混凝土外加劑，按照一定的配比混合使用，使得混凝土性能優于其中任何一種單獨使用的效果，這一過程即為復配。2.2 外加劑要求應根據工程需要，施工環境和施工工藝選用復配外加劑，它們應具備良好的相溶性，良好的減水率，坍落度和流動度損失少等優點。2.3 復配的目的現今，使用單一類別外加劑改善混凝土使用性能已不能滿足實際施工需求，混凝土行業逐漸向著高性能、多功能、廣應用的方向發展。減水劑的復配是為了滿足混凝土施工對各種性能的要求，產生外加劑性能的“疊加效應”。同時，通過復配技術，可形成不同的產品體系，便于實際的生產與運用。3 減水劑復配的原則復配要按照不同的使用對象，不同的施工環境，不同的質量要求進行設

6、計。根據實際情況，減水劑復配大體上存在三條原則：將A、B兩種外加劑按廠家標識推薦的摻量或按試驗測得的摻量各取50%為基準進行混合，若使用效果劣于A、B任何一種單獨使用，則說明A、B產生“負作用”，不能復配使用。將A、B兩種外加劑按1中摻量及配比混合，若其使用效果優于A、B任何一種單獨使用，達到了施工條件要求的改性效果，則可以考慮復配使用。將兩種或兩種以上外加劑按廠家推薦的摻量取適當比例作為基準進行復配。若獲得優良性能疊加的同時，不影響其與水泥的和易性，則為最佳復配效果。4 復配原材料的選取4.1 水泥的選取通過分析各種外加劑與水泥適應性不佳的原因，歸納得知需水量大、強度低的水泥，更容易出現與外

7、加劑不相適應的問題。所以應選擇需水量小，強度高的水泥作為試驗水泥。4.2 外加劑的選取應盡量選取自身性能優良，與所選水泥相容性佳的外加劑進行復配試驗。但鑒于市場外加劑品質良莠不齊，可以選取國外或國內可靠大企業生產的減水劑，因為他們生產設備先進，合成技術領先，產品穩定性高，這一舉措可很大程度的減少后期出現的復配及應用問題。5添加劑與PC復配PC減水劑復合外加劑按其功能主要分為四類：（ 1）引氣劑和泵送劑等改善混凝土拌合物流變性能的外加劑。（ 2）緩凝劑、早強劑和速凝劑等調節混凝土凝結時間、硬化性能的外加劑。（ 3）引氣劑、防水劑和阻銹劑等改善混凝土耐久性的外加劑。（4）膨脹劑、著色劑等改善混凝土

8、其它性能的外加劑。5.1 緩凝劑5.1.1 緩凝劑定義是指能夠延緩混凝土凝結時間，并對混凝土后期強度等性能無影響的外加劑。5.1.2 緩凝劑分類緩凝劑主要分為：糖類，如糖蜜；木質素磺酸鹽類，如木鈣、木鈉等；羥基羧酸及其鹽類，如檸檬酸；無機鹽類，如硼酸鹽。5.1.3 緩凝劑作用機理（1）吸附理論。吸附理論認為緩凝劑被吸附在未水化水泥顆粒表面上，通過離子鍵、氫鍵及偶極間作用而防止水分子靠近，阻礙水化反應的進行，從而達到緩凝的效果。（吸附作用機理見2）（2）沉淀理論。沉淀理論認為緩凝劑與水泥中某些組分發生化學反應，產生的沉淀包覆著水泥顆粒，阻礙水化反應的進行，從而達到緩凝效果。（沉淀作用機理見圖2）

9、一般而言，具有多個氧原子的物質，通常是比較有效的緩凝劑。5.1.4 緩凝劑的功效及運用緩凝劑具有緩凝、減水和增強混凝土強度等作用。實際應用中，主要用于大體積混凝土和炎熱環境下施工的混凝土，泵送混凝土等。5.2 引氣劑5.2.1 引氣劑定義是指能使混凝土在攪拌過程中引入大量均勻、穩定而封閉的微小氣泡，從而改善混凝土和易性的外加劑。5.2.2 引氣劑的分類引氣劑主要分為：松香樹脂類、烷基和烷基芳烴磺酸類、脂肪醇磺酸鹽類、皂苷類以及蛋白質鹽、石油磺鹽酸等。5.2.3 引氣劑作用機理引氣劑大部分屬于陰離子表面活性劑，在空氣-水界面上，憎水基向外排布，在水泥-水界面上，水泥或其水化粒子與親水基相吸附，與

10、憎水基背離，形成憎水化吸附層，它在內力的作用下逐漸靠近液面。引氣劑分子在空氣-水界面上的吸附及粒子向液面靠近效應的綜合作用下，使得混凝土在攪拌過程中產生大量的微氣泡，這些氣泡相互排斥并均勻分布。（作用機理見圖3）5.2.4 引氣劑的功效及運用引氣劑的主要作用是引入氣泡，其次是分散和潤濕作用。引氣劑引入的氣泡能夠降低混凝土“毛細管作用”，從而減弱混凝土泌水和離析問題，提高混凝土的均質性。它主要用于提高混凝土抗凍性、抗鹽漬性、抗滲性、耐硫酸鹽侵蝕及抗堿集料反應性等。6減水劑與PC復配6.1 PC與木質素類減水劑的復配6.1.1 木質素類減水劑簡介木質素的提取主要來自針葉植物，而木質素磺酸鹽的主要來

11、源則是亞硫酸鹽造紙廢液，因為亞硫酸鹽造紙廢液中和時引入的堿性物質不同，而使得木質素磺酸鹽中的陽離子存在多種形式，包括鈉離子、鈣離子、鎂離子等。相應的，木質素磺酸鹽減水劑便有木鈉、木鈣、木鎂等類別?，F今，我國木質素類減水劑所占市場使用率處于萎縮階段，主要作為復配輔料使用。6.1.2 木質素類減水劑與PC減水劑的相溶性判定將木質素類減水劑配成與PC減水劑濃度一致，按照1：1的質量比與PC在透明塑料杯中混合，搖勻，加蓋，靜置24小時，觀察現象得兩種減水劑相溶性較好，無分層或沉淀現象產生，可以進行復配6.1.3 木質素類減水劑與PC減水劑作用原理分子結構呈“梳形”的聚羧酸分子主鏈在水泥顆粒表面吸附，吸

12、附層內會出現間隙，而木質素磺酸鹽可以插入吸附層內的空隙，使吸附層更加致密。再加上聚羧酸分子支鏈的空間位阻作用，使得混凝土流動性得到改善。（作用原理見圖4）6.2 PC與萘系減水劑的復配6.2.1 萘系減水劑簡介萘系減水劑是一種粉劑呈褐黃色的粉末，液體呈棕褐色的粘稠液，它是我國目前應用范圍最廣，占有市場份額最大的一類減水劑。其原料主要來自煤焦油中的稠環芳烴，它們是煤焦油經分餾處理所得到的萘及其同系物。6.2.2 蔡系減水劑與PC減水劑的相溶性判定將蔡系減水劑配成與PC減水劑濃度一致，按照1:1的質量比與PC在透明塑料杯中混合，搖勻，加蓋，靜置24小時，觀察現象得兩種減水劑相溶性較好，無明顯分層或

13、沉淀產生。故在不考慮復合使用效果時，存在復配使用的可能性。6.2.3 蔡系減水劑與PC減水劑作用原理蔡系減水劑與PC減水劑的復配效果不佳，甚至產生“負效應”。這是因為當摻入秦系減水劑時，它與PC減水劑產生了競爭效應，它吸附在水泥顆粒表面，阻礙了PC減水劑的吸附。究其原因，可能是由于兩種減水劑在水泥顆粒表面的吸附能力及吸附形式不同，茶系減水劑分子的側鏈部分對PC減水劑與水泥顆粒的吸附起到了阻礙作用。所以實際應用中，一般不考慮萘系減水劑與PC減水劑的復配。（作用原理見圖5）6.3 PC與氨基酸磺酸鹽類減水劑的復配6.3.1 氨基酸磺酸鹽類減水劑（ASB簡介氨基酸磺酸鹽類減水劑屬新型第三代高效減水劑

14、，具有減水率高、保坍性好、含堿量低、適應性好、合成工藝簡單等特點。6.3.2 氨基酸磺酸鹽類減水劑與PC減水劑的相溶性判定將氨基酸磺酸鹽類減水劑配成與PC減水劑濃度一致，按照1:1的質量比與PC在透明塑料杯中混合，搖勻，加蓋，靜置24小時，觀察現象得兩種減水劑相溶性較好，無明顯分層或沉淀產生，故存在復配使用的可能性。6.3.3氨基酸磺酸鹽類減水劑與PC減水劑作用原理氨基酸磺酸鹽類減水劑與PC減水劑復配中，隨著ASF摻量的逐漸增大，其對PC減水劑的作用效果由“負作用”逐漸變為“正作用”。因為當ASF摻量較低時，由于其具有較多的磺酸基、氨基、羥基等活性基團，它會優先吸附在水泥顆粒表面，阻礙PC減水劑的吸附作用；當ASF摻量較高時，ASF的吸附量達到飽和值，水泥顆粒重新吸附PC減水劑，兩種減水劑會產生疊加的作用效果。（作用原理見圖6）復配這一理論不僅僅限于兩兩復合，它也可以是多者結合。木質素、脂肪族和聚羧酸三者之間具有良好的相溶性，合理的控制三者的摻量