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百科解读

我国混凝土外加剂技术的发展现状

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2017/7/25     浏览次数:    

  国际上自上世纪30年代开始使用混凝土外加剂。我国自上世纪50年代开始研制和少量使用混凝土外加剂;上世纪70年代外加剂行业开始兴起,科研队伍开始发展壮大,生产企业不断增加,新产品不断研制开发,应用领域不断拓展扩大。经过近30年的努力,我国的外加剂行业已经得到长足的发展。


  一、合成技术稳定发展,以萘系高效减水剂为主,新品种合成高效减水剂快速发展


  合成高效减水剂是混凝土外加剂中最为重要的一类产品,可以单独使用,也可以与其他产品复配使用;到2005年年底,全国共有合成高效减水剂企业2m家,其中规模化企业近80家,年产高效减水剂111万吨,年销售收入约51亿元,位居世界第一。其中,萘磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂占到全部合成高效减水剂产量的80%左右。我国萘系高效减水剂生产工艺成熟稳定,产品已经接近国外的水平,但是半数以上的企业规模太小,性能更好的高浓高效减水剂(Na2SO4的含量小于5%)的用量还不到5%。




  近5年来,我国合成高效减水剂产品多样化,是目前高效减水剂技术发展的特色之一。从原来较为单一的萘系产品向氨基磺酸盐、新型三聚氰胺、脂肪族、聚羧酸盐等多品种共同发展。新型高效减水剂生产工艺比萘系简单,投资少,在性能上又具有明显的特点,具有较好的技术经济效益,可与国外的产品质量相比。


  聚羧酸盐高效减水剂的研究和生产,是我国高效减水剂发展的一个亮点。国内目前有自主知识产权的生产企业包括上海建筑科学研究院外加剂厂、江苏省建筑科学研究院、中国建筑科学研究院等,有10多家企业具有生产聚羧酸盐高效减水剂的能力。其中,上海建筑科学研究院年产量在7000吨左右,并在多个重点工程中应用。我国聚羧酸盐高效减水剂生产技术与国外产品还有差距,关键是国外厂家的基础化工比较好,分子量分布精确,我国的聚羧酸盐高效减水剂还需要解决好吸附、消泡等问题。


  二、混凝土外加剂品种齐全,产品性能不断提高


  我国混凝土外加剂品种很多,有能够降低混凝上用水量、提高混凝土强度的高效减水剂,改善新拌混凝土工作性的泵送剂,用于调整混凝上凝结时间的缓凝剂、促凝剂,要减少混凝土收缩开裂时使用的膨胀剂、减缩剂,能提高混凝土的抗冻融性能、延长混凝上使用寿命的引气剂,在冬季负温条件下施工时使用的防冻剂等等,基本能够满足我国现有条件下施工的各种混凝土性能的要求。国外有的品种在国内几乎都有,目前在国家标准和行业标准中已经对14种外加剂产品的性能进行了明确规定。


  混凝土施工技术的发展促进了各种外加剂的升级换代。2005年,混凝上膨胀剂的年产量达100万吨,比1999年的年产25万吨翻了两番,混凝土膨胀剂也由高碱高掺(15%-20%)、中碱中掺(10%-12%)逐步向低碱低掺(6%-8%)发展。


  速凝剂用于喷射混凝土中,主要调节混凝土凝结硬化时间,2005年的产量约在10万吨左右。以前我国速凝剂几乎全为粉状的速凝剂,近两年无碱液体速凝剂产量有了明显增加,大大减少了作业面的粉尘数量,降低了喷射混凝土后期强度损失,提高了喷射混凝土工程质量。


  引气剂在泵送剂、防冻剂等复合型外加剂中得到广泛使用,2005年产量在8000吨左右。传统的松香皂类引气剂也被进行多种方法的改性,新型三萜皂甙类引气剂也有多个厂家生产。


  通过各种不同功能组分的恰当复配,可以得到综合性能优异的复合型混凝土外加剂,同时满足工程混凝土的多种要求。总体看来,我国复合外加剂的配制技术和生产技术都在不断完善和提高过程中。


  三、自动化生产刚刚起步,大型企业开始全面实行自动化生产


  传统外加剂生产过程中,计量、温度控制、反应时间控制、加料等过程都是人工操作,常常出现误差和错误,轻则造成质量波动,重则出现废品。利用自动化控制技术,改进传统生产工艺是我国混凝土外加剂生产技术提高的重要途径之一,也是我国混凝土外加剂生产企业发展的方向。


  目前,全自动化生产线的技术含量较高、投资费用也较多,江苏博特新材料有限公司、山东省建筑科学研究院、佛山瑞安建材有限公司、浙江五龙化工有限公司等一批新建和改建生产线的大型企业开始尝试全自动化生产,并取得良好效果。


  一些外加剂生产企业对合成外加剂关键工艺进行了自动化监控,如北京某厂对萘系合成高效减水剂反应温度进行全程监控,对于提高产品质量,减小质量波动起到重要作用。


四、混凝土外加剂的绿色化生产技术还需加强


  与其他建筑材料一样,混凝上外加剂的绿色化生产越来越受到重视。外加剂生产企业也明显感到环保压力,注意到生产区与居民区的隔离、生产压力容器的安全问题。


  许多生产企业在外加剂绿色化生产技术方面,开展了多种途径的研究和应用。生产企业十分注意减少生产过程中的废气排放、循环水利用等。今后企业还应加强对外加剂各种原料、成品环保性能的评价等工作,一些复合外加剂厂应加装除尘设备,收集生产车间的粉尘,改善生产条件,保障工人安全。




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