木质素磺酸盐减水剂改性的研究

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目前，关于木质素磺酸盐减水剂改性的研究主要有三种方法：通过两种外加剂复合，以克服各自的缺点，达到理想的减水、保坍和耐久性好的性能；从分子设计的角度，通过化学方法使有害基团无害化或转变为有利基团，从根本上改变其性能，从而达到改性的目的；第三种方法是通过物理吸附、超滤、萃取等方法，使分子量分离，除去其中小分子量部分和大分子量部分，而保留分散减水作用较好的中间分子量部分的木质素磺酸盐。 有时，为了达到更加理想的减水效果，通常可以三种方法配合使用，尤其是通过物理改性和化学改性相结合的办法，通过对分子量和功能基团的调整，既可以提高木质素磺酸盐的分散减水作用，又可以改善其超掺时引气效果不佳以及过渡缓凝的弊端。

复合改性方法：

针对木质素磺酸盐减水剂引气效果不佳，及大掺量时过渡缓凝的缺点，以及其他外加剂，如萘系高效减水剂使混凝土坍落度损失大、工作性能欠佳以及成本过高，而引气剂又不能很好的节约水泥，减少用水量等缺点，因此，在需要获得不同性能时，可以使两种或更多种外加剂配合使用，取长补短，优化混凝土性能。 高性能混凝土的一个基本性能就是要有足够好的耐久性，而混凝土的耐久性的好坏，主要取决于混凝土内部孔隙的特征和孔隙的多少。吴中伟教授曾提出:可以通过改变孔级配，增加无害孔和少害孔，减少有害孔和多害孔，以改善混凝土的性能。由于木质素磺酸盐减水剂引入的气泡质里较差、较少，不足以提高混凝土的耐久性，而单独掺加引气剂又不能达到节约水泥的目的，这时需要将木质素磺酸盐减水剂与引气剂复合使用，从而达到足够好的耐久性，通常与木质素磺酸盐减水剂复合使用的引气剂有合成高分子引气剂，如十二烷基磺酸钠等、阴离子表面活性剂以及松香类引气剂等，而其中最常用的是松香类引气剂，两者复合使用时会得到比较好的耐久性。 目前比较常用的萘系高效减水剂会导致水泥水化热短时间内放出，易使混凝土结构出现裂缝，同时坍落度损失大，而普通木质素磺酸盐的缓凝效果虽好，但减水增强效果不够，将两者复合使用后，可以达到与萘系高效减水剂相近的减水增强效果，但却具有价格低廉、降低早期水泥水化热、坍落度损失小、混凝土保水性、粘聚性和可泵性好等优点，并且具有改善混凝土各项工作性能的优越性，是一种比较好的新型复合外加剂。 根据水泥水化结晶动力学原理，要增加水泥石强度必须增加晶胚生成速度，既增加离子交换过程、增加液相离子浓度、促进水化过程。掺具有促凝和早强作用的无机电解质就可以达到此目的；与此同时，掺入具有分散减水作用的表面活性剂，可以降低表面能和液相粘度、减小水灰比而增加成键比例。据此原理，木质素磺酸盐可以同硫酸钠、氧化钙等组成复合早强剂。有研究表明，2%氯化钙同1%的木质素磺酸盐复配，可以有效的缓和木质素磺酸盐的缓凝作用，同时早期和后期强度均较空白混凝土高。

另外，改性木钙缓凝高效减水剂又可以同羟乙基纤维素以及引气剂配制混凝土泵送剂，它对水泥净浆具有减水率高、保水增强效果好的优点，同时又改变了普通木钙过度缓凝的缺点，是一种价格低、性能好的混凝土泵送剂。