浅论聚羧酸系减水剂在工程应用中的质量控制_百度文库
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浅论聚羧酸系减水剂在工程应用中的质量控制|
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来源：中国采购与招标网
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福平物招（2013）01号
公告发布日期
招标联系电话
招标联系人
中铁十二局集团有限公司南龙铁路NLZQ-1标大宗及重要自购物资（减水剂）集中采购招标二次公告
建设单位或招标代理
中铁十二局集团有限公司南龙铁路NLZQ-1标项目经理部
中铁十二局集团有限公司南龙铁路NLZQ-1标大宗及重要自购物资（减水剂）集中采购招标二次公告
所属行业:其它
标讯类别: 国内招标
资源来源: 其它
所属地区:江西
招标代理:-
招标人：中铁十二局集团有限公司南龙铁路NLZQ-1标项目经理部
中铁十二局集团有限公司南龙铁路NLZQ-1标
大宗及重要自购物资（减水剂）集中采购招标二次公告
招标编号：福平物招（2013）01号
1.招标条件
本招标项目改建铁路南平至龙岩扩能改造工程（项目名称）已由国家发展改革委《关于福建省南平至龙岩铁路扩能工程可行性研究报告的批复》（发改基础[
号）、中国铁路总公司和福建省人民政府《关于南平至龙岩铁路扩能改造工程初步设计的批复》（铁总办函 [
号）批准建设，项目业主为福建福平铁路有限责任公司，建设资金来自中国铁路总公司、福建省投入的资本金和银行贷款，建设资金已落实。招标人为中铁十二局集团有限公司南龙铁路NLZQ-1标项目经理部，本项目施工用聚羧酸减水剂已经具备招标条件，因招标不成功，现进行第二次公开招标采购。
2.项目概况与招标内容
2.1项目概况
南平至龙岩铁路扩能改造工程NLZQ-Ⅰ标，位于福建省南平市境内，自南平北站&乾山隧道（含）DK0+714.0～DK25+540(包含合福联络线、外南铁路改造、南三龙铁路与外南铁路联络线，线路长度24.826km。本线南平西站与外南线西芹并站，外南线需改线4.39公里。本标段共有隧道9座，其中双线隧道4座18480.74m,单线隧道6座10440m；新建特大桥4座3814.46m，新建大桥8座3127m，新建中桥1座70.84m。站前主要工程数量有：区间路基（含合福联络线、外南改线）挖土方30.9万m3，石方5.8万m3，填方40.3万m3，级配碎石2.4万m3，站场挖土方93.7万m3，填方44.9万m3，级配碎石3.55万m3，附属圬工6.1万m3。
2.2主要技术指标
（1）铁路等级：I级
（2）正线数目：双线
（3）设计行车速度：200km/h
（4）正线线间距：4.4m
（5）最小曲线半径：一般3500m，困难2800m
（6）限制坡度：13&
（7）牵引种类：电力
（8）机车类型：动车组、SS9
（9）到发线有效长度：650m
（10）列车运行控制方式：CTCS-2
（11）行车指挥方式：调度集中
（12）建筑限界：&电力牵引铁路KH-200桥隧建筑限界& （非双层集装箱限界）
注：南平北至南平西（包括与合福铁路联络线）仅运行动车组客车，限制坡度采用20&；南三龙铁路与合福铁路联络线设计行车速度为160km/h。
2.3招标内容
2.3.1减水剂。
2.3.2详见附件一。
3. 投标人资格要求（详见附件一）
4. 招标文件的获取
4.1凡有意参加投标者于日至日，每日14：00至17：00（北京时间，下同），在江西省南昌公共资源交易中心（南昌市红谷滩新区丰和中大道1318号），派代表持单位介绍信、身份证明及加盖公章的企业营业执照、税务登记证、组织机构代码证复印件各一份在江西省南昌公共资源交易中心5楼报名窗口购买招标文件。已经购买过该减水剂包件的投标人，如需继续参加投标，可凭单位介绍信在发售期间免费换取。
4.2本次招标物资一包一投。
4.3招标文件每包件售价见招标公告招标物资一览表（附件一），以现金的方式购买。
4.4本次招标的招标文件将不采用邮购方式发售。
5. 投标文件的递交
5.1 投标文件递交的时间为：
日8：30至9：30，递交投标文件的截止时间（投标截止时间，下同）为日9：30，递交地点为江西省南昌公共资源交易中心（南昌市红谷滩新区丰和中大道1318号）
5.2逾期送达或者未送达指定地点的投标文件，招标人不予受理。
6.1时间： 日9：30时。
6.2开标地点：江西省南昌公共资源交易中心（南昌市红谷滩新区丰和中大道1318号），届时请投标人法定代表人或其委托代理人参加。
7.联系方式
7.1招标人基本信息
招标人名称：中铁十二局集团有限公司南龙铁路NLZQ-1标项目经理部
地址：福建省南平市高新区长沙工业园区
联系人：唐茜
联系电话：
7.2招标人账号信息
户 名: 中铁十二局集团有限公司南龙铁路NLZQ-1标项目经理部
开户银行: 中国工商银行福建南平市分行
银行帐号: 1095961
出刊日期：12-02出刊周期：每月邮寄价格：0
出刊日期：()出刊周期：每周聚羧酸减水剂最主要的作用是什么？_百度知道
聚羧酸减水剂最主要的作用是什么？
提问者采纳
聚羧酸（盐）减水剂的分子是通过“分子设计”人为形成的“梳状”或“树枝状”结构，及在分子主链上接有许多个有一定长度和刚度的支链（侧链）。在主链上也有能使水泥颗粒带电的磺酸盐或其它基团，可以起到传统减水剂的作用，更重要的是一旦主链吸附在水泥颗粒表面后，支链与其它颗粒表面的支链形成立体交叉，阻碍了颗粒相互接近，从而达到分散（即减水）作用。这种空间位阻作用不以时间延长而弱化，因此，聚羧酸减水剂的分散作用更为持久。 聚羧酸系高性能减水剂是继木钙为代表的普通减水剂和以萘系为代表的高效减水剂之后发展起来的第三代高性能减水剂，是目前世界上最前沿、科技含量最高、应用前景最好、综合性能最优的一种高效减水剂。它的有效成分比例高，分子量范围集中，因此，聚羧酸减水剂相比其他减水剂不仅减水率高，坍落度保持就，而且掺量更小。 用聚羧酸系高性能减水剂配制的混凝土即使在高坍落度情况下，也不会有明显的离析、泌水现象，混凝土外观颜色均一。对于配制高流动性混凝土、自流平混凝土、自密实混凝土、清水饰面混凝土极为有利。用于配制高标号混凝土时，混凝土工作性好、粘聚性好，混凝土易于搅拌。与不同品种水泥和掺合料具有很好的相容性，解决了采用其它类减水剂与胶凝材料相容性问题。
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作用机理： 减水作用是表面活性剂对水泥水化过程所起的一种重要作用。减水剂是在不影响混凝土工作性的条件下，能使单位用水量减少；或在不改变单位用水量的条件下，可改善混凝土的工作性；或同时具有以上两种效果，又不显著改变含气量的外加剂。目前，所使用的混凝土减水剂都是表面活性剂，属于阴离子表面活性剂。 水泥与水搅拌后，产生水化反应，出现一些絮凝状结构，它包裹着很多拌和水，从而降低了新拌混凝土的和易性（又称工作性，主要是指新鲜混凝土在施工中，即在搅拌、运输、浇灌等过程中能保持均匀、密实而不发生分层离析现象的性能）。施工中为了保持所需的和易性，就必须相应增加拌和水量，由于水量的增加会使水泥石结构中形成过多的孔隙，从而严重影响硬化混凝土的物理力学性能，若能将这些包裹的水分释放出来，混凝土的用水量就可大大减少。在制备混凝土的过程中，掺入适量减水剂，就能很好地起到这样的作用。 混凝土中掺入减水剂后，减水剂的憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面，而亲水基团指向水溶液，构成单分子或多分子层吸附膜。由于表面活性剂的定向吸附，使水泥胶粒表面带有相同符号的电荷，于是在同性相斥的作用下，不但能使水泥－水体系处于相对稳定的悬浮状态，而且，能使水泥在加水初期所形成的絮凝状结构分散解体，从而将絮凝结构内的水释放出来，达到减水的目的。减水剂加入后，不仅可以使新拌混凝土的和易性改善，而且由于混凝土中水灰比有较大幅度的下降，使水泥石内部孔隙体积明显减少，水泥石更为致密，混凝土的抗压强度显著提高。减水剂的加入，还对水泥的水化速度、凝结时间都有影响。这些性质在实用中都是很重要的。 还有什么可以追问哈
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作者：邵新苗
聚羧酸系高性能减水剂是一种新型的高效减水剂,亦是目前国内外研究的热点。本文结合国内外资料综述了聚羧酸系高性能减水剂的作用机理、国内外研究现状及合成方法，总结了当前研究与应用中存在的问题，并对未来发展方向进行了展望。
　　1 引言　　减水剂是指能增加水泥浆流动性而不显著影响含气量的材料，它是混凝土外加剂中的最核心材料，是混凝土工程中应用最广泛的外加剂品种，其用量占到外加剂总用量的80%以上，已成为混凝土除水泥、砂、石、水以外的第五种组成部分。减水剂属改善混凝土拌和物流变性能的外加剂之一。混凝土减水剂的主要功能就是在保持混凝土拌合物坍落度的前提下，减少拌合过程中的用水量，降低水灰比，改善混凝土拌合物的流变性能及提高水泥混凝土的强度。
　　一般认为,减水剂的发展可以大致分为三个阶段，以木钙为代表的第一代普通减水剂阶段、以萘系为代表的第二代高效减水剂阶段以及以聚羧酸系为代表的第三代高性能减水剂阶段。第一、二代减水剂由于掺量大，减水不够，水泥适应性不广，坍落度损失大，采用有毒物质为原料等问题而受到制约。20世纪80年代初期出现的聚羧酸系高效减水剂被认为是第三代减水剂，它是当今国内外最新一代减水剂, 它以其优异的性能, 正成为世界性研究热点。
　　聚羧酸系高性能减水剂除具有高性能减水(最高减水率可达35% )、改善混凝土孔结构和密实程度等作用外，还能控制混凝土的塌落度损失，更好地控制混凝土的引气、缓凝、泌水等问题。它与不同种类的水泥都有相对较好的相容性，即使在低掺量时, 也能使混凝土具有高流动性，并且在低水灰比时具有低粘度及塌落度经时变化小的性能。因此可以预见，随着混凝土技术的发展，聚羧酸系减水剂以其优良的性能必将得到更大的发展和应用。
　　2& 研究现状　　2.1& 国外聚羧酸系减水剂的研究现状　　在国外，聚羧酸系减水剂的研究已有相当长的历史，20世纪80年代起，国内外就开始积极研发非萘系减水剂, 以丰富石油化工产品为原料, 以极高的减水率, 极小的坍落度损失使萘系减水剂黯然失色, 从而便开创出聚羧酸系混凝土减水剂技术新局面。日本是研究和应用聚羧酸系减水剂最多也是最成功的国家,聚羧酸系高性能混凝土减水剂1985年由日本研发成功后, 90年代中期已正式工业化生产，并已成为建筑施工中被广泛应用的一种新型商品化混凝土外加剂。
　　目前，对聚羧酸系减水剂的研究主要集中在新拌混凝土有关性能和硬化混凝土的力学性能及高强高性能混凝土在工程中的应用技术。聚羧酸系减水剂可使混凝土的水灰比下降到0.25以下，而水泥用量仍可保持在500kg/m3，同时它的坍落度可保持200mm以上，可以满足施工要求。近年来, 日本和欧美一些国家的研究者正在研究开发聚羧酸系减水剂，研究方向主要偏重于开发聚羧酸系减水剂及其相关的新拌混凝土工作性能和硬化混凝土的力学性能及工程使用技术等。
　　2.2& 国内聚羧酸系减水剂的研究现状　　在我国, 聚羧酸系减水剂的研究尚较晚，其用量只占减水剂总用量的2%。聚羧酸系减水剂产品市场前景广阔, 但由于成本和技术性能问题，国内对聚羧酸类减水剂产品的研究仅处于实验室研制阶段，只有少量用作坍落度损失控制剂与萘系减水剂复合使用。研究开发聚羧酸系高性能减水剂是高性能混凝土技术发展的必然要求。
　　为了缩小与国外的差距, 必须加强聚羧酸系减水剂的基础研究，努力提高自身的研究开发水平。从目前的情况来看，必须深入研究聚合物的支链和主链对减水、引气、缓凝的影响，能工业化生产出一系列需要的大单体，优化聚合工艺，开展聚羧酸系减水剂与传统减水剂的协同效应研究，加强聚羧酸系减水剂应用技术的研究。
　　3 合成方法　　聚羧酸系减水剂的主要原料有不饱和酸如马来酸酐、马来酸和丙烯酸、甲基丙烯酸等可聚合的羧酸，聚链烯基烃、醚、醇等聚链烯基物质,聚苯乙烯磺酸盐或酯和(甲基)丙烯酸盐、酯、苯二酚、丙烯酰胺，合成方法主要有可聚合单体直接共聚、聚合后功能化法和原位聚合与接枝等几种。
　　3.1 可聚合单体直接共聚法　　这种合成方法是在主链中引入长聚醚侧链，制备的关键是合成具有聚合活性的大单体(通常为甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯)，然后再将一定配比的单体混合在一起直接采用溶液聚合得到成品。这种合成工艺的前提是在合成大单体阶段，催化剂对合成产品的影响很大，存在中间分离纯化过程比较繁琐的问题。主要是找到合适的催化剂和反应条件，进一步提高产率和缩短反应时间，使生产成本降低。
　　3.2 聚合后功能化法　　这种合成方法是先形成主链再引入侧链，一般是采用一直分子量的聚羧酸， 在催化剂作用下与聚醚在较高温度下通过酯化反应进行接枝，但这种方法存在问题一是现成的聚羧酸产品种类和规格有限，调整其组成和分子量比较困难；二是聚羧酸和聚醚的相容性不好，酯化实际操作困难；三是在酯化过程中生成水，会出现相的分离。因此选择一种与聚羧酸相容性好的聚醚，成为合成工作的关键。
　　3.3 原位聚合与接枝　　这种合成方法主要是为了克服聚合后功能化法的缺点而开发的，在主链聚合的同时再引入侧链，以聚醚作为羧酸类不饱和单体的反应介质。该反应集聚合与酯化于一体，避免了聚羧酸与聚醚相容性不好的问题。这种方法虽然可以控制聚合物的分子量，但主链一般只能选择含―COOH 基团的单体，否则很难接枝，且这种接枝反应是个可逆平衡反应，反应前体系中已有大量的水存在，其接枝度不会很高且难以控制。这种方法工艺简单，生产成本较低，但分子设计比较困难。
　　4& 作用机理　　聚羧酸系减水剂的作用机理目前尚未完全清楚，目前，有关聚羧酸系减水剂作用机理的研究成果可以说绝大部分是由日本发表的，欧美外加剂生产商尽管已有自己的产品投放到市场，但还很少有关于自己的作用机理的报道。以下是其中一些观点:
　　(1)& 聚羧酸系高效减水剂的保持分散机理可以从水泥浆拌和后的经过时间和Zeta电位的关系来了解。一般来说, 使用萘系及三聚氰胺系高性能减水剂的混凝土经60min后坍落度损失明显高于含聚羧酸系高性能减水剂的混凝土。这主要是后者与水泥粒子的吸附模型不同，水泥粒子间高分子吸附层的作用力是立体静电斥力，Zeta电位变化小。
　　(2) “空间位阻学说”, 其理论核心是最低位能峰。即高分子吸附于水泥颗粒表面，其伸展进入溶液的支链产生了空间位阻使粒子不能彼此靠近，从而使水泥颗粒分散并稳定。
　　(3)& 羧基(-COOH)、羟基(-OH)、胺基(-NH2)、聚氧烷基(-O-R)n等极性基团通过吸附、分散、润湿、润滑等表面活性作用，对水泥颗粒提供分散和流动性能，并通过减少水泥颗粒间摩擦阻力，降低水泥颗粒与水界面的自由能来增加新拌混凝土的和易性。羧酸根离子使水泥颗粒带上的负电荷在水泥颗粒之间产生静电排斥作用并使水泥颗粒分散，增大水泥颗粒与水的接触，使水泥充分水化。在扩散水泥颗粒的过程中，放出凝聚体所包围的游离水，改善了和易性，减少了拌水量。
　　(4)& 聚羧酸系聚合物对水泥有较为显著的缓凝作用,主要由于羧基充当了缓凝成分，R-COO-与Ca2+离子作用形成络合物，降低溶液中的Ca2+离子浓度，延缓Ca(OH)2形成结晶，减少C-H-S凝胶的形成，延缓了水泥水化。
　　5 存在的问题及研究难点　　虽然聚羧酸系高性能减水剂在世界范围内已被广泛应用，但是对聚羧酸系减水剂的合成方法、作用机理和应用等方面的研究还存在一些尚待进一步深入解决的难点问题，其中主要的几点总结如下:
　　① 由于减水剂大多数在水体系中合成，难以了解不同单体间复杂的相互作用；　　② 表征对减水剂分子的方法存在局限性，尚不能清楚解释减水剂化学结构与性能的关系，缺乏从微结构方面的研究；　　③ 虽然聚羧酸系减水剂与水泥的相容性比其它种类减水剂更好，但在混凝土流动性方面，当水泥和外加剂共同使用时，会出现混凝土塌落度损失太快及快硬等现象，仍存在水泥和化学外加剂相容性问题，还未完全搞清减水剂是怎样工作的；　　④ 在使用高性能减水剂的混凝土中，当单位水量减少，塌落度增大时,常常发生以下问题: 减水剂用量过大、混凝土粘性太大、出现离析泌水现象及泵送困难等。　　⑤ 聚羧酸系减水剂在使用过程中还存在低温条件下(特别是在冬天) ,当掺量较大时,延缓水泥的水化,水泥浆体的早期强度增长慢等问题。
　　6& 发展方向及展望　　高性能减水剂的研究已成为混凝土材料科学的一个重要分支,并推动着整个混凝土材料从低技术向高技术发展。我国对聚羧酸系减水剂的研究尚处于起步阶段，为了缩小与国外的差距, 必须加强聚羧酸系减水剂的基础研究，努力提高自身的研究开发水平。从目前情况来看, 必须深入研究聚合物的支链和主链对减水、引气、缓凝的影响, 能工业化生产出一系列需要的大单体，优化聚合工艺，开展聚羧酸系减水剂与传统减水剂的协同效应研究，加强聚羧酸类减水剂机理和应用技术的研究。可以预见, 随着国内外对聚羧酸系高效减水剂化学结构及其性能研究的不断深入，生产工艺的成熟发展，聚羧酸系高效减水剂必将获得更广泛的应用。
参考文献：[1] 王明丽,管学茂,张家彬.聚羧酸系高效减水剂合成工艺研究现状[J].混凝土.):65~67[2] 马军委, 张海波, 张建锋等.聚羧酸系高性能减水剂的研究现状与发展方向. 国外建材科技[J].)：24~28[3] 汪海平,陈正国.聚羧酸类高效减水剂的研究现状与发展方向.胶体与聚合物 [J].):31~33[4] 冉千平,游有鲲,周伟玲.聚羧酸类高效减水剂现状及研究方向.新型建筑材料[J].2001,（12）：25~27[5] 李崇智,冯乃谦, 李永德.聚羧酸类高性能减水剂的研究进展.化学建材[J].2001，(6): 38~41[6] 张恂,顾丽瑛,张洪涛.国内聚羧酸系高性能减水剂的合成及研究状况. 胶体与聚合物[J].):5~47[7] 姜莉,殷平福,朱杰.聚羧酸系高效减水剂在商品混凝土中的应用.江苏建材[J].2007，(3):32~34
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