外加劑合成、復(fù)配技術(shù)的工程應(yīng)用
2009-09-23 00:00
商品混凝土、工程混凝土、預(yù)制件混凝土等，現(xiàn)已大量使用外加劑。怎樣經(jīng)濟(jì)、高效的使用外加 劑，不單是節(jié)能、低成本的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，也是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。同時(shí)是我國(guó)外加劑今后發(fā)展的導(dǎo)向問(wèn)題。因我國(guó)外加劑市場(chǎng)資源相對(duì)充沛，買方在市場(chǎng)中占據(jù)主導(dǎo)地位， 外加劑的性能受買方技術(shù)要求的支配。外加劑的技術(shù)發(fā)展必然會(huì)受到影響，怎樣科學(xué)、合理的使用外加劑，使其發(fā)揮應(yīng)有的作用，現(xiàn)對(duì)外加劑生產(chǎn)——工程應(yīng)用，作 一些淺析。
一、外加劑應(yīng)用現(xiàn)狀，按市場(chǎng)使用目的來(lái)分
1、以滿足商砼運(yùn)輸、泵送為目的的外加劑。
這類外加劑主要表現(xiàn)為摻量低(萘系減水劑及復(fù)配品)摻量在1%一1.5%(液體)左右。 其特點(diǎn)是相對(duì)減水率較低，但緩凝保塑效果較好。購(gòu)方使用這樣的外加劑一股給的水灰比都較大，或所用水泥蓄水量較低。其購(gòu)價(jià)也較低。水泥用量及混凝土集料成 本較高。與不摻外加劑的空白混凝土相比(同塌落度)增強(qiáng)不大。
2、以滿足商砼要求，有減水要求的外加劑。
這類外加劑摻量(液體)一般在2—2.5%，購(gòu)方所使用的水泥蓄水量較大，或品種較多。商砼集料價(jià)位適中，可選用一部分質(zhì)差價(jià)低的材料。商砼強(qiáng)度與空白(相同塌落度)相比有所增強(qiáng)。
3、以滿足市場(chǎng)需求，供應(yīng)高強(qiáng)混凝土和特種混凝土為使用目的的外加劑。
這類外加劑摻量一般為2.5～3%(不含抗?jié)B、抗磨、抗凍等其它功能)，這類外加劑水灰 比較低，購(gòu)方對(duì)沙、石含泥量、細(xì)度、粒徑、石粉含量、吸水等都有要求。同時(shí)對(duì)外加劑的減水率和易性、泌水率、增強(qiáng)性、保塑性、商混外觀等有一定要求。這類 外加劑具備了同強(qiáng)度要求下，調(diào)整、改變配合比，選擇集料的可行性。
4、以滿足特種工程需要的外加劑。
這類外加劑一般為多品種復(fù)合的外加劑或聚羧酸類減水劑，這類減水劑各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能滿足設(shè)計(jì)施工需要，可生產(chǎn)高質(zhì)、耐久高強(qiáng)的混凝土。
綜上所述，外加劑是按市場(chǎng)需求分類，在實(shí)際中，外加劑供應(yīng)商不可能按照自己的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)生產(chǎn)外加劑。滿足市場(chǎng)，按照市場(chǎng)需求生產(chǎn)、研究外加劑技術(shù)性能是外加劑廠的主導(dǎo)發(fā)展方向。
二、外加劑生產(chǎn)——應(yīng)用中的幾個(gè)模式
1、 復(fù)配型
外加劑復(fù)配廠從合成減水劑廠及其它所需材料廠家購(gòu)進(jìn)原材料，進(jìn)行功能性的疊加復(fù)合，加入 載體后，供應(yīng)給商砼站、工程使用單位。 這類廠投資少、見(jiàn)效快，有一定的利潤(rùn)空間。在外加劑行業(yè)中占60%以上。這類廠的技術(shù)差異較大，究其原因是 復(fù)配組方技術(shù)、檢驗(yàn)檢測(cè)方法、商砼知識(shí)、原料采購(gòu)方面的差異。
2、合成復(fù)配型
國(guó)內(nèi)部分減水劑主料合成廠擁有自己的復(fù)配技術(shù)，可把自己的產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)整、復(fù)合，然后直供 商砼站或]：程中使用。這類廠在行業(yè)中占有30%左右。技術(shù)上的差異在于合成工藝、 配方、原料及所掌握的同類產(chǎn)品中先進(jìn)程度的工藝配方。單一產(chǎn)品的廠家和多品種產(chǎn)品廠家也有一定的差異。
3、復(fù)配使用型
這類企業(yè)大多屬于商混站自建外加劑復(fù)配廠，白配白用，可節(jié)省部分外加劑使用資金，以增強(qiáng) 企業(yè)商砼的競(jìng)爭(zhēng)力。經(jīng)濟(jì)效益較好。也有施工單位自建外加劑廠的，目的為了節(jié)約資金和保證工程質(zhì)量。這類企業(yè)由于自產(chǎn)白用對(duì)商砼集料相對(duì)熟悉，技術(shù)較簡(jiǎn)單。 使用中可用外加劑解決商砼配合比問(wèn)題，同時(shí)也可用調(diào)整商砼配合比解決外加劑的問(wèn)題。在行業(yè)中商砼站(公司)建外加劑廠(復(fù)配、合成)的不足10%。這種模 式是今后發(fā)展的趨勢(shì)，也正是因此使的復(fù)配型企業(yè)經(jīng)營(yíng)更加困難，技術(shù)要求更高。并逐步建立自己的小型、多品種合成廠。
4、生產(chǎn)(合成、復(fù)配)經(jīng)營(yíng)、科研型 [Page]
在國(guó)內(nèi)有少數(shù)具有一定經(jīng)濟(jì)實(shí)力、技術(shù)實(shí)力的外加劑企業(yè)，這些企業(yè)在技術(shù)上位于前沿，有開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品、完成特種工程所需外加劑供應(yīng)的能力。是外加劑行業(yè)中新產(chǎn)品、新技術(shù)的代表性企業(yè)，也是我國(guó)外加劑發(fā)展方向所在。
三、混凝土外加劑的應(yīng)用中的性價(jià)比
簡(jiǎn)而言之就是以最少的價(jià)格獲得最高質(zhì)量的外加劑或商砼。
性價(jià)比有廣義的性價(jià)比和狹義的性價(jià)比之分。廣義的性價(jià)比以較廣泛的范圍來(lái)綜合評(píng)定某種外 加劑。如高性能混凝土所使用的高性能外加劑，價(jià)格一般都較高，單方混凝土成本也較高，但構(gòu)成的建筑使用壽命則有大幅度增加。無(wú)論外加劑或商砼若按使用壽命 計(jì)算，建筑成本則很低，實(shí)際上這類外加劑及商砼則單價(jià)并不高。國(guó)內(nèi)重要工程建筑都以追求建筑的耐外性為目標(biāo)，對(duì)外加劑質(zhì)量也有嚴(yán)格要求，價(jià)位相對(duì)也較高， 追求高性能外加劑，使用高性能混凝土，建設(shè)高質(zhì)量工程建筑是今后的發(fā)展方向。
高性能外加劑在普通商砼中銷售也遇到了困難，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，關(guān)注近期利益的現(xiàn)象普遍存 在。生產(chǎn)、使用一般性能的外加劑成為了普通現(xiàn)象。由于外加劑材料成本、工藝等因素使減水率在14—25%以的外加劑、萘系減水劑占有主導(dǎo)地位。使一些高性 能的外加劑少量進(jìn)入這一市場(chǎng)。 狹義的性價(jià)比狹義的性價(jià)比分為以下幾個(gè)方面：減水組份的組織一般在2種以上的減水材料，有的泵送劑采用三元、四元復(fù)配技術(shù)，各種減水劑用量的合理組配，是 按單一減水組份對(duì)某水泥的適應(yīng)性而定的。同時(shí)還需對(duì)復(fù)合后效果進(jìn)行檢驗(yàn)、分析。各組份疊加有著一套試驗(yàn)方法，選擇外加 劑品種，合理配量是組織減水組份的原則。
在實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)同一品種外加劑不同生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品對(duì)某水泥而言有優(yōu)劣之分。確定一個(gè)減水劑品種需從三方面衡量：一、單質(zhì)減水率，二、復(fù)合減水率，三、復(fù)合保塑性及增強(qiáng)性。外加劑減水組份復(fù)配是一項(xiàng)簡(jiǎn)單、繁重的系列試驗(yàn)。
A、緩凝組份多元化
由于現(xiàn)代大規(guī)模的建設(shè)生產(chǎn)，水泥所需的優(yōu)質(zhì)礦材越來(lái)越少，水泥企業(yè)為了滿足市場(chǎng)需求，不斷進(jìn)行技術(shù)的研發(fā)，使用部分代用材料，這樣外加劑面對(duì)的情況越來(lái) 越復(fù)雜，選用適當(dāng)?shù)臏p水組份，配合好緩凝組份才能使外加劑發(fā)揮更大的減水效果。從緩凝材料上可進(jìn)行多品種的組合，可選堿性無(wú)機(jī)鹽與酸性無(wú)機(jī)鹽的組織，也可 選用有機(jī)、無(wú)機(jī)物的組合。優(yōu)良的緩凝組份是保證外加劑優(yōu)良性能的重要組份，在這方面一些企業(yè)根據(jù)地方性水泥的特性、研究和開(kāi)發(fā)了各種保塑劑，促使外加劑能 充分發(fā)揮作用，這類保塑劑所用材料一般為較少用到品種、摻量很小、超越摻量起不到應(yīng)有的作用，把幾種摻量小，品種較多的緩凝組份組織在一起稱為保塑劑。
緩凝組份使用得當(dāng)能大幅度提高減水組份的減水率，從結(jié)構(gòu)上講，緩凝組份的分子型式與減水組份的分子形式結(jié)合在一起，會(huì)產(chǎn)生較復(fù)雜的新的分子結(jié)合物。使減水機(jī)理發(fā)生變化提高了減水效果。由現(xiàn)在的功能性疊加到今后的常溫化學(xué)反應(yīng)，制造使用新品種是今后的方向。
B、引氣組份多元化
引氣組份單一是目前一部分減水劑的基本結(jié)構(gòu)，在引氣組份中，有部分產(chǎn)品具有加強(qiáng)減水組份增水基的功能，同時(shí)也有加強(qiáng)親水基功能的品種，通過(guò)試驗(yàn)，采用多組份引氣劑發(fā)揮其增加減水，提高保塑性，提高混凝土流動(dòng)性，抗凍融性、抗?jié)B性是引氣組份組織的關(guān)鍵所在。
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一、外加劑應(yīng)用現(xiàn)狀，按市場(chǎng)使用目的來(lái)分
1、以滿足商砼運(yùn)輸、泵送為目的的外加劑。
這類外加劑主要表現(xiàn)為摻量低(萘系減水劑及復(fù)配品)摻量在1%一1.5%(液體)左右。 其特點(diǎn)是相對(duì)減水率較低，但緩凝保塑效果較好。購(gòu)方使用這樣的外加劑一股給的水灰比都較大，或所用水泥蓄水量較低。其購(gòu)價(jià)也較低。水泥用量及混凝土集料成 本較高。與不摻外加劑的空白混凝土相比(同塌落度)增強(qiáng)不大。
2、以滿足商砼要求，有減水要求的外加劑。
這類外加劑摻量(液體)一般在2—2.5%，購(gòu)方所使用的水泥蓄水量較大，或品種較多。商砼集料價(jià)位適中，可選用一部分質(zhì)差價(jià)低的材料。商砼強(qiáng)度與空白(相同塌落度)相比有所增強(qiáng)。
3、以滿足市場(chǎng)需求，供應(yīng)高強(qiáng)混凝土和特種混凝土為使用目的的外加劑。
這類外加劑摻量一般為2.5～3%(不含抗?jié)B、抗磨、抗凍等其它功能)，這類外加劑水灰 比較低，購(gòu)方對(duì)沙、石含泥量、細(xì)度、粒徑、石粉含量、吸水等都有要求。同時(shí)對(duì)外加劑的減水率和易性、泌水率、增強(qiáng)性、保塑性、商混外觀等有一定要求。這類 外加劑具備了同強(qiáng)度要求下，調(diào)整、改變配合比，選擇集料的可行性。
4、以滿足特種工程需要的外加劑。
這類外加劑一般為多品種復(fù)合的外加劑或聚羧酸類減水劑，這類減水劑各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能滿足設(shè)計(jì)施工需要，可生產(chǎn)高質(zhì)、耐久高強(qiáng)的混凝土。
綜上所述，外加劑是按市場(chǎng)需求分類，在實(shí)際中，外加劑供應(yīng)商不可能按照自己的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)生產(chǎn)外加劑。滿足市場(chǎng)，按照市場(chǎng)需求生產(chǎn)、研究外加劑技術(shù)性能是外加劑廠的主導(dǎo)發(fā)展方向。
二、外加劑生產(chǎn)——應(yīng)用中的幾個(gè)模式
1、 復(fù)配型
外加劑復(fù)配廠從合成減水劑廠及其它所需材料廠家購(gòu)進(jìn)原材料，進(jìn)行功能性的疊加復(fù)合，加入 載體后，供應(yīng)給商砼站、工程使用單位。 這類廠投資少、見(jiàn)效快，有一定的利潤(rùn)空間。在外加劑行業(yè)中占60%以上。這類廠的技術(shù)差異較大，究其原因是 復(fù)配組方技術(shù)、檢驗(yàn)檢測(cè)方法、商砼知識(shí)、原料采購(gòu)方面的差異。
2、合成復(fù)配型
國(guó)內(nèi)部分減水劑主料合成廠擁有自己的復(fù)配技術(shù)，可把自己的產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)整、復(fù)合，然后直供 商砼站或]：程中使用。這類廠在行業(yè)中占有30%左右。技術(shù)上的差異在于合成工藝、 配方、原料及所掌握的同類產(chǎn)品中先進(jìn)程度的工藝配方。單一產(chǎn)品的廠家和多品種產(chǎn)品廠家也有一定的差異。
3、復(fù)配使用型
這類企業(yè)大多屬于商混站自建外加劑復(fù)配廠，白配白用，可節(jié)省部分外加劑使用資金，以增強(qiáng) 企業(yè)商砼的競(jìng)爭(zhēng)力。經(jīng)濟(jì)效益較好。也有施工單位自建外加劑廠的，目的為了節(jié)約資金和保證工程質(zhì)量。這類企業(yè)由于自產(chǎn)白用對(duì)商砼集料相對(duì)熟悉，技術(shù)較簡(jiǎn)單。 使用中可用外加劑解決商砼配合比問(wèn)題，同時(shí)也可用調(diào)整商砼配合比解決外加劑的問(wèn)題。在行業(yè)中商砼站(公司)建外加劑廠(復(fù)配、合成)的不足10%。這種模 式是今后發(fā)展的趨勢(shì)，也正是因此使的復(fù)配型企業(yè)經(jīng)營(yíng)更加困難，技術(shù)要求更高。并逐步建立自己的小型、多品種合成廠。
4、生產(chǎn)(合成、復(fù)配)經(jīng)營(yíng)、科研型 [Page]
在國(guó)內(nèi)有少數(shù)具有一定經(jīng)濟(jì)實(shí)力、技術(shù)實(shí)力的外加劑企業(yè)，這些企業(yè)在技術(shù)上位于前沿，有開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品、完成特種工程所需外加劑供應(yīng)的能力。是外加劑行業(yè)中新產(chǎn)品、新技術(shù)的代表性企業(yè)，也是我國(guó)外加劑發(fā)展方向所在。
三、混凝土外加劑的應(yīng)用中的性價(jià)比
簡(jiǎn)而言之就是以最少的價(jià)格獲得最高質(zhì)量的外加劑或商砼。
性價(jià)比有廣義的性價(jià)比和狹義的性價(jià)比之分。廣義的性價(jià)比以較廣泛的范圍來(lái)綜合評(píng)定某種外 加劑。如高性能混凝土所使用的高性能外加劑，價(jià)格一般都較高，單方混凝土成本也較高，但構(gòu)成的建筑使用壽命則有大幅度增加。無(wú)論外加劑或商砼若按使用壽命 計(jì)算，建筑成本則很低，實(shí)際上這類外加劑及商砼則單價(jià)并不高。國(guó)內(nèi)重要工程建筑都以追求建筑的耐外性為目標(biāo)，對(duì)外加劑質(zhì)量也有嚴(yán)格要求，價(jià)位相對(duì)也較高， 追求高性能外加劑，使用高性能混凝土，建設(shè)高質(zhì)量工程建筑是今后的發(fā)展方向。
高性能外加劑在普通商砼中銷售也遇到了困難，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，關(guān)注近期利益的現(xiàn)象普遍存 在。生產(chǎn)、使用一般性能的外加劑成為了普通現(xiàn)象。由于外加劑材料成本、工藝等因素使減水率在14—25%以的外加劑、萘系減水劑占有主導(dǎo)地位。使一些高性 能的外加劑少量進(jìn)入這一市場(chǎng)。 狹義的性價(jià)比狹義的性價(jià)比分為以下幾個(gè)方面：減水組份的組織一般在2種以上的減水材料，有的泵送劑采用三元、四元復(fù)配技術(shù)，各種減水劑用量的合理組配，是 按單一減水組份對(duì)某水泥的適應(yīng)性而定的。同時(shí)還需對(duì)復(fù)合后效果進(jìn)行檢驗(yàn)、分析。各組份疊加有著一套試驗(yàn)方法，選擇外加 劑品種，合理配量是組織減水組份的原則。
在實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)同一品種外加劑不同生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品對(duì)某水泥而言有優(yōu)劣之分。確定一個(gè)減水劑品種需從三方面衡量：一、單質(zhì)減水率，二、復(fù)合減水率，三、復(fù)合保塑性及增強(qiáng)性。外加劑減水組份復(fù)配是一項(xiàng)簡(jiǎn)單、繁重的系列試驗(yàn)。
A、緩凝組份多元化
由于現(xiàn)代大規(guī)模的建設(shè)生產(chǎn)，水泥所需的優(yōu)質(zhì)礦材越來(lái)越少，水泥企業(yè)為了滿足市場(chǎng)需求，不斷進(jìn)行技術(shù)的研發(fā)，使用部分代用材料，這樣外加劑面對(duì)的情況越來(lái) 越復(fù)雜，選用適當(dāng)?shù)臏p水組份，配合好緩凝組份才能使外加劑發(fā)揮更大的減水效果。從緩凝材料上可進(jìn)行多品種的組合，可選堿性無(wú)機(jī)鹽與酸性無(wú)機(jī)鹽的組織，也可 選用有機(jī)、無(wú)機(jī)物的組合。優(yōu)良的緩凝組份是保證外加劑優(yōu)良性能的重要組份，在這方面一些企業(yè)根據(jù)地方性水泥的特性、研究和開(kāi)發(fā)了各種保塑劑，促使外加劑能 充分發(fā)揮作用，這類保塑劑所用材料一般為較少用到品種、摻量很小、超越摻量起不到應(yīng)有的作用，把幾種摻量小，品種較多的緩凝組份組織在一起稱為保塑劑。
緩凝組份使用得當(dāng)能大幅度提高減水組份的減水率，從結(jié)構(gòu)上講，緩凝組份的分子型式與減水組份的分子形式結(jié)合在一起，會(huì)產(chǎn)生較復(fù)雜的新的分子結(jié)合物。使減水機(jī)理發(fā)生變化提高了減水效果。由現(xiàn)在的功能性疊加到今后的常溫化學(xué)反應(yīng)，制造使用新品種是今后的方向。
B、引氣組份多元化
引氣組份單一是目前一部分減水劑的基本結(jié)構(gòu)，在引氣組份中，有部分產(chǎn)品具有加強(qiáng)減水組份增水基的功能，同時(shí)也有加強(qiáng)親水基功能的品種，通過(guò)試驗(yàn)，采用多組份引氣劑發(fā)揮其增加減水，提高保塑性，提高混凝土流動(dòng)性，抗凍融性、抗?jié)B性是引氣組份組織的關(guān)鍵所在。
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