首页@耀世娱乐@首页减水剂是种能减少混凝土中必要的单位用水量，并能满足规定的稠度要求，提高混凝土和易性的外加剂。减水剂的主要作用有以下几个方面：增加水化效率，减少单位用水量，增加强度，节省水泥用量；改善尚未凝固的混凝土的和易性，防止混凝土成分的离析；提高抗渗性，减水透水性，避免混凝土建筑结构漏水，增加耐久性，增加耐化学腐蚀性能；减少混凝土凝固的收缩率，防止混凝土构件产生裂纹；提高抗冻性，有利于冬季施工。在混凝土、砂浆和净浆的制备过程中，掺入少量的（不超水泥用量的5％）能对混凝土、砂浆或净浆改变性能的一种产品，称为混凝土外加剂。在混凝土中加入适量的外加剂，能提高混凝土质量，改善混凝土性能，减少混凝土用水量，节约水泥，降低成本，加快施工进度。随着技术的进步，外加剂已成为除水泥、粗细骨料、掺合料和水以外的第5种必备材料，掺外加剂是混凝土配合比优化设计和提高混凝土耐久性的一项重要措施。因此新修订的《水工混凝土施工规范》（DL/T5144－2001）强调，水工混凝土中必须掺加适量的外加剂。（1）改善混凝土拌和物流变性能的外加剂。包括普通减水剂和高效减水剂、引气剂和泵送剂等。（2）调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。水工混凝土常用的外加剂种类主要有减水剂、缓凝剂、引气剂以及各种复合性的外加剂，如缓凝减水剂或缓凝高效减水剂、早强减水剂、引气减水剂，根据特殊需要，也掺用其它种类的外加剂，如泵送剂、防水剂、防冻剂等等。GB8076－1997《混凝土外加剂》、DL/T5100－1999《水工混凝土外加剂技术规程》等国家和行业标准对这些外加剂的性能指标和技术规程都有严格要求，可根据混凝土的不同需要进行选用。减水剂又称塑化剂或分散剂。拌和混凝土时加入适量的减水剂，可使水泥颗粒分散均匀，同时将水泥颗粒包裹的水份释放出来，从而能明显减少混凝土用水量。减水剂的作用是在保持混凝土配合比不变的情况下，改善其工作性；或在保持工作性不变的情况下减少用水量，提高混凝土强度；或在保持强度不变时减少水泥用量，节约水泥，降低成本。同时，加入减水剂后混凝土更为均匀密实，改善一系列物理化学性能，如抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性等，提高了混凝土的耐久性。以往水工混凝土使用的减水剂一般是纸浆废液、木钙、糖蜜一类的普通减水剂，减水率不高，一般为5％～10％。随着对水工混凝土质量要求的提高，对减水剂的质量要求也越来越高。二滩、三峡等大型水电工程大量应用的萘系高效减水剂，减水率高达20%～30％，主要用来配制高强度和高流态混凝土或是需大幅度减少用水量的混凝土。高效减水剂对提高水泥使用效率具有明显效果，可节省水泥用量20％左右。三峡工程花岗岩人工骨料混凝土使用普通减水剂时，用水量高达110 kg/m3左右，采用了优选的ZB－1A高效减水剂，并和DH9引气剂、Ⅰ级粉煤灰联掺后，用水量降至85 kg/m3左右，达到了国内外先进水平。三峡工程还使用了减水率更高的丙烯酸类高效减水剂X404，减水率在30％以上，但这类减水剂的价格昂贵，主要用在高强度混凝土部位。缓凝剂能延缓混凝土凝结硬化时间，便于施工；能使混凝土浆体水化速度减慢，延长水化放热过程，有利于大体积混凝土温度控制。缓凝剂会对混凝土1～3 d早期强度有所降低，但对后期强度的正常发展并无影响。一般缓凝剂可使混凝土的初凝时间延长1～4 h，但这对高温情况下大仓面混凝土施工是不够的。为了满足高温地区和高温季节大体积混凝土施工需要，国家“八五”科技攻关项目研究出了高温缓凝剂，这种缓凝剂能在气温为（35＋2）℃、相对湿度为（60＋5）％的条件下混凝土初凝时间为6～8 h。目前在三峡等工程中大量使用的缓凝高效减水剂，通过适当增加掺量，都可使混凝土初凝时间达到6～8 h以上，满足了35℃左右高温季节大仓面混凝土施工需要。引气剂是一种表面活性物质，是混凝土常用的外加剂之一，它能使混凝土在搅拌过程中从大气中引入大量均匀封闭的小气泡，使混凝土中含有一定量的空气。好的引气剂能引入混凝土中的气泡达10亿个之多，孔径多为0.05～0.2 mm，一般为不连续的封闭球形，分布均匀，稳定性好，这样能显著提高混凝土的抗冻性、耐久性（三峡工程内部混凝土抗冻融循环次数达150次以上，外部混凝土达300次以上）；同时还能改善混凝土和易性，特别是在人工骨料或天然砂颗粒较粗、级配较差以及在贫水泥混凝土中使用效果更好；改善混凝土的泌水和离析；减少混凝土渗透性，提高混凝土抗侵蚀能力。引气剂的掺量一般在水泥重量的万分之0.3～2的范围内，由于掺量小，因此要称量准确，拌和均匀。另外，影响引气量的因素很多，如水灰比、水泥用量、砂率、集料、振捣方式、搅拌时间、坍塌度、成型温度等，都需严格规范操作，否则就达不到应有效果。复合外加剂是具有两种以上主要功能的外加剂，如缓凝减水剂同时具有缓凝和减水功能，引气减水剂同时具有引气和减水功能。许多水电工程，特别是三峡工程，将两种外加剂复合使用，如缓凝高效减水剂和引气剂复合，同时具有高效减水、引气、缓凝作用，取得了很好的效果，既满足了大仓面浇筑混凝土缓凝的要求，又达到了减水和提高耐久性的目的。一个工程使用什么样的外加剂应根据工程设计和施工技术要求在工程开工之前进行认真优选，并根据原材料进行严格的适应性试验论证确定。三峡工程在开工初期曾对全国近30个外加剂正规厂家生产的30多个品种按国家标准进行了初选试验，在此基础上，对初选出来的几个品质优良的产品，由3个具有资质的试验单位，结合三峡工程的原材料进行了全面的混凝土适应性试验，经过充分论证和严格评审，最终优选出了2～3个品质优选的、适合三峡工程实际情况的外加剂品种，满足了大仓面、高强度混凝土施工需要，提高了混凝土的各种性能，取得了良好的经济效益。为了方便管理，一个大中型工程优选出1~2种同类外加剂为宜（包括备用在内），一般情况下，在工程施工中不要随便更换外加剂品种。相对于其他原材料而言，外加剂掺量虽然较少，但对混凝土质量至关重要，因此其掺量经试验论证确定之后，应严格控制，外加剂质量及其稳定性应按相关标准在出厂和使用过程中进行严格检验，外加剂的运输和储存也要按相关标准规定严格执行。

　　混凝土外加剂是现代混凝土中不可或缺的成分。混凝土外加剂是指在混凝土拌合前或拌合过程中加入，用以改善新拌混凝土和硬化混凝土性能的物质，该行业属于建筑材料与高分子化学、表面活性剂的前沿交叉领域，具有较高的技术壁垒。

　　混凝土外加剂可分为两大类。按混凝土外加剂主要功能，可以分为改善混凝土拌合物流变性能的混凝土外加剂（减水剂）和功能性外加剂（功能性材料），其中减水剂主要包括普通减水剂、高效减水剂和高性能减水剂，根据其发展历程，也分别叫做第一代减水剂、第二代减水剂和第三代减水剂。

　　减水剂的迭代历程。减水剂的研发已有80余年的历史，其发展历程大致可分为三个阶段：第一阶段：20世纪30年代到60年代，美国率先研制出以松香酸钠等木质素类有机化合物为代表的普通减水剂，减水率为8%～10%；第二阶段：20世纪60年代到80年代，日本研制出以萘磺酸盐甲醛缩聚物等萘系有机化合物为代表的高性能减水剂，其减税率增加到15%～25%；第三阶段：20世纪90年代至今，日本研制出以羧酸类聚合物为代表的高性能减水剂，其减水率高达25%～35%，我国十年后才开始进入第三代减水剂的研发阶段，随着高性能减水剂的兴起，高效减水剂占比在不断下降，2006年以来高性能减水剂发展迅速，如今已经成为市场上的主流产品。

　　高性能减水剂性能全方面优于高效减水剂。相较高效减水剂，高性能减水剂具有高减水率、低掺量的特点，其减水率为25%～35%，最高甚至可达40%，而掺量仅为0.05%～0.3%。高效减水剂的减水率为15%～25%，掺量高达0.3%～1.5%，最佳掺量为0.5%～1.0%。因此使用高性能减水剂可以节约20%～30%的水泥，从源头实现混凝土的节能、省资、减污等清洁化生产，且原材料不使用甲醛，更加环保，而高效减水剂中的蒽油和冼油颜色深、粘度大、味臭，不仅污染环境，且对人体有一定的危害。第一代：普通减水剂第二代：高效减水剂第三代：高性能减水剂20世纪30年代美国研制出木质素类减水剂20世纪60年代日本研制出萘系减水剂21世纪初中国开始研制聚羧酸系减水剂20世纪70年代中国开始研制萘系减水剂20世纪50年代中国开始研制出木质素类减水剂20世纪90年代日本研制出聚羧酸系减水剂

　　高性能减水剂分子结构上含有多种功能性基团。聚羧酸系高性能减水剂的分子结构呈梳形，其特点是在主链或侧链上带有较多的活性基团，这些基团有磺酸基团（—SO3H），羧酸基团（—COOH），羟基（—OH），侧链是较长的聚氧烷基烯基团（—（CH2CH2O）m—R）等，这些基团使分子具有梳形结构。

　　高性能减水剂可极大提高混凝土和易性，且绿色环保无污染。高性能减水剂可保持水泥净浆流动度在2小时内基本无损失，3～4小时仍具有流动性，因此可扩大运输半径。其对各种水泥和混合材料的适应性都要优于传统的减水剂，且可根据性能特点和使用性能要求，形成系列化具有不同性能特点的产品。同时，高性能减水剂顺应国家对绿色环保越来越高的要求，其合成过程中不使用甲醛等对环境有污染的材料，符合ISO14000环境保护管理国际标准，是一种绿色环保产品。

　　国家政策利好聚羧酸系减水剂，推动第三代减水剂渗透率提升。2005年及2011年，铁道部和工信部分别推出政策，规定在高速铁路等大型工程中混凝土必须使用聚羧酸系减水剂以及将其列为重点发展产品。且从2011年起，国家各部委相继推出化工行业“退城入园”相关政策，严格制定高要求环保标准，限制具有危险性、污染性的化学产品生产，而萘系减水剂的生产过程及其本身都会含有污染性和有害性物质，在国家政策驱动下将会被淘汰，于是聚羧酸系减水剂渗透率将迅速提升。同时，严格的环保标准会将行业中部分无法达到标准的中小企业淘汰，行业准入门槛明显提高，推动行业向头部企业集中。

　　上游为石油煤炭化工企业，下游为建筑及地产企业。高性能减水剂和高效减水剂分别由其母液复配而成，其母液的原材料分别为聚醚单体和工业萘，其中聚醚单体还需环氧乙烷进一步合成。工业萘产自于煤化工产品，而目前生产环氧乙烷的方法有三种，包括石油化工、煤化工和酒精法三种路线。复配后的减水剂主要应用于预拌混凝土，预拌混凝土则应用于基建和房地产的建设。

　　根据中国混凝土网，减水剂下游主要应用于预拌及预制混凝土，其商品混凝土为最主要应用产品，占比在70%以上。

　　需求主要受三个因素驱动：一是城镇化建设带来混凝土需求增加，这个和水泥需求驱动力是一致的。

　　二是混凝土预拌/预制化率提升带来减水剂在混凝土中用量提升；由于分散于工地现场搅拌的混凝土受技术设备的限制，质量不够均匀且会造成大气和噪音污染，而混凝土搅拌站从原材料到产品生产过程都有严格的控制管理、计量准确、检验手段完备，使预拌/预制混凝土的质量得到充分保证，2003年商务部、公安部、建设部、交通部发布了《关于限期禁止在城市城区现场搅拌混凝土的通知》，为预拌/预制混凝土的快速健康发展提供了保障，目前预拌/预制化率已经较高了。

　　三是单位（每立方）混凝土中减水剂的用量变化，尤其近几年随着机制砂普遍使用后有明显提升。