JN系列高效减水剂及缓凝高效减水剂研制，2 0 0 0 年 第 6 期 ( 总第 128 期) Nurabef 6 in 20~ (T ota il No． 128) 露影 。 ’ 土 强 · C oh erete 丁^厂 全国 建 冀科 学 械 心 期 刊 C hina Bl i1 曲培 Sci e n ce Core Periodical J N 系列高效减水剂及缓凝高效减水剂研制 3 卞穰芝张师恩( 苏州市金星混凝土外加剂研究所) 苏州市金星混凝土外加剂研究所对萘系高效减水 剂的合成工艺作了进一步研究， 在缩合工艺上有所突 破， 提高了产品性能。根据不同季节及不同工程要求， 开发了缓凝型与标准型、 液剂与粉剂 、 高浓型与低浓型 产品． 即 J N 高效减水剂 、 J N 高效减水剂(缓凝型 ) 、 J ...

　　2 0 0 0 年 第 6 期 ( 总第 128 期) Nurabef 6 in 20~ (T ota il No． 128) 露影 。 土 强 C oh erete 丁^厂 全国 建 冀科 学 械 心 期 刊 C hina Bl i1 曲培 Sci e n ce Core Periodical J N 系列高效减水剂及缓凝高效减水剂研制 3 卞穰芝张师恩( 苏州市金星混凝土外加剂研究所) 苏州市金星混凝土外加剂研究所对萘系高效减水 剂的合成工艺作了进一步研究， 在缩合工艺上有所突 破， 提高了产品性能。根据不同季节及不同工程要求， 开发了缓凝型与标准型、 液剂与粉剂 、 高浓型与低浓型 产品． 即 J N 高效减水剂 、 J N 高效减水剂(缓凝型 ) 、 J N一 2 超塑化剂(高浓型) ( 液剂与粉剂 ) 、 J N一 3 缓凝高效减 水剂(高浓型) ( 液剂与粉剂) 。产品除 自检外， 并经 同 济大学混凝土材料研究国家重点实验室 、 国家建材局 苏州混凝土水泥制 品研 究院、 云南省建筑工 程监督站 等多个单位检测 ， 优于国标一等品， 其中 JN一 3 认定为 省高新技术产品。本企业科工贸一体， 已建成年产液 剂三千吨及粉剂一千吨生产线． 已有四千余 吨产 品在 商品混凝土、 桥梁混凝土、 道路混凝土、 预制 混凝土等 80 万 rn3混凝土中应用， 效益显著， 提高了工程质量， 节省了水泥． 降低了混凝土成本， 受到用户欢迎。 1立项背景及 总体思路 1． 1立项背景 ( 1)商品混凝土及基础设施建设 的发展为开发优 质外加剂提供了机遇。 近十年商品混凝土在我国得到了迅速发展。如今 全 国已有八十多座城市建成商 品混凝土站六 百多座， 设计能力约 6000 万 。苏州市也有商品混凝土站 l2 座 ． 设计能力达 200 万 。商品混凝土离不开优质外 加剂， 按目前全国商品混凝土设计能力计算． 年需液体 类外加剂产品 2O万吨。九五期同， 国家对公路、 铁路、 港 口、 水利等基础设施建设投资增加， 这些领域同样需 要大量优质的外加剂。 ( 2) 外加剂企业及产品老化． 不能适应混凝土技术 发展的需要。 甲甲● 匝匾卜匝匝卜、 0 L 如以木钙或糖 钙为 主要成分的外加剂， 对水泥适 应性差， 不溶物较多． 引气性及缓凝性 波动较大． 超掺 时混凝土强度严重下降。又如低浓型萘系减水剂对混 凝土耐久性不利． 配制的泵送剂 夏季混凝土坍 落度损 失快． 冬季液体产品因硫酸钠结晶而影响应用。 (3) 商品混凝土站现用外 加剂 品种杂 乱， 质量不 稳． 迫切希望简化品种． 提高质量． 提高外加剂 的综合 经济效益。 1． 2总体思路 (1)顺应混凝土技术发展的需要， 开发档次高， 系 列配套， 适用面广． 价位适中的优质高效减水剂及缓凝 高效减水剂。 (2) 小试、 中试及工程应用交叉进行． 力争缩短研 究周期． 顺应市场需要。 ( 3)与技术及装备力量雄厚 的商品混凝土站合作， 结合工程开展产 品的应用研究． 提高科 技成果的经济 效益和社会效益。 ( 4) 以科研为龙头， 科工 贸一体， 以其人材优势创 办科研型的外加剂企业。 2技术方 案及 实施效 果 2． 1技术方案 萘系高效减水剂是国内外普遍应用的一类优质高 效减水剂， 笔者在八十年代对萘系高效减水剂的生产 技术作 了综述u J 。与 国内外另一种较普遍 应用的密 胺类高效减水剂 ( 如德国的 Melment， 我国的 SM 、 SP401) 相比． 性能基本相 同而价 格较低。为此， 本 项 目通过下述生产流程 图及技术途径 ， 达到 总体思路提 出的产品档次高． 系列配套． 适应面 广， 价 位适中的 目 标。 甲 甲匝夏卜早 J 、 高效碱水剂 强 凝型 ) 回一匦一 高 圉 1 J N 系列产 品生产流程示意 图 一 一 撇 一 匠 一 匪 维普资讯 对萘系高效减水剂的合成工艺进行 系统试验， 其主要收获是在缩合工艺上有所突破。通过相应的工 艺措施． 既避免缩合时的暴聚， 又使产 品性能有较大幅 度提高。同掺量下与密胺类高效减水剂的功能相同。 (2)开发高浓型萘系高效减水剂， 克服低浓产品硫 酸钠含量高 ． 坍落度损失快 ， 低温时有结晶沉淀及碱骨 料反应等不足。 ( 3) 采用二次超澄净法进一步提高压滤后液剂产 品纯度。 ( 4)通过缓凝措施减少坍落度损失及满足大体积 混凝土施工要求。其中缓凝组分区别于木钙 、 糖钙． 具 有对水泥的适应性强 ， 既缓凝又早强 的功能。一旦超 掺时， 对混凝土的后期强度影响较小。 ( 5)通过调整掺量适应不同级别混凝土的要求， 简 化商品混凝土外加剂品种； 通过与粉煤灰双掺等技术 途径， 提高应用 IN一 2、 3的经济效益。 2 ． 2实施效果 实践证 明开发档次高． 系列配套． 适用面广， 价位 适中的萘系类高效减水剂产 品的总体思路是正确的， 其产品已成为本企业的主产品， 产值和利税 已占本企 业的 90％。主要用户是商品混凝土站及京珠高速 公 路 、 淮江高速公路、 宁宿 馀高速公路、 瓯江三桥等国家 重点建设工程。开发的产品名称及特色如下。 2 ． 2． 1 JY 一 3 缓凝 高效减水 剂 缓 凝 及 高 浓 型 萘 系 高 效 减 水 剂。 执 行 国 标 GB8076 1997 中缓凝高效减水剂一等品质量标准。中 低标号混凝土中液剂掺量为 C × 1． 0～1． 5％， 高 强混 凝土中掺量为 2． 0～2． 5％。其特点是： 缓凝， 调节掺 量凝结时间可延长 315小时 ； 坍落度损失小 ． 水泥的 初期水化热 降低 ； 水 泥适 应性 好； 减水 率高达 2O～ 3O％， 混凝土 的单 方 用水 量减 少， 从而 可 节 省水 泥 20％左右， 与粉煤灰双掺 时可节省水泥 30％左 右； 混 凝土的抗渗性提高( s12) ； 非引气， 早 强高效效果显 著， 7 天可达设计强 度等级， 28 天提高 30- - 40％ 硫酸 钠含量低(液剂4 1． 0％， 粉剂4 3％) 。 对碱骨料反应无 不良影响。适用于夏季施工的商品混凝土、 泵送混凝 土、 泵送高强混凝土、 防水混凝土及有缓凝要求的混凝 土(如大体积混凝土)等。粉剂适用于配制液剂的高效 泵进剂及高效 防水剂。 2． 2． 2 J N一 2 超塑化剂( 高浓型) 高浓型萘系高效减水剂。执行国标 GB8076 1997 中高效减水剂一等品质量指标 。中低标号混凝土中液 剂掺量为 C × 1． 0～1． 5％， 高强混凝土 中掺量 为 2． 0 2． 5％。其特点是 ： 硫酸钠含量低( 液剂 1％。 粉剂 4 3％)， 液体产品低温时无硫酸钠结晶沉淀， 对碱骨料 反应无不 良影响， 坍落度损失小； 对凝结时间影响较 - -36 小 ； 早强高强效果显著 ， 7 天可达设计强度等级 ， 28 天 提高30～40％； 减水率高达 20～30％， 混凝土单方用 水量减少， 从而可节省水泥 20％左右， 与粉煤灰双掺 可节省水泥 30％左右。适用于 0* C 以上的商品混凝 土 、 泵送混凝土 、 泵送高强混凝土、 防水混凝土。粉剂 产品适用于配制液体的高效泵送剂和高效防水剂。 2 2 ． 3 JN 高效 减水 剂 系土黄色粉末， 主要成分是 物． 符合国标 GB8076． 1997 中高效减水剂一等品质量 指标。其特点是非引气、 超塑化、 减水率大、 早强高强 效果显著。掺量为水泥重量的 0 ． 5～1． 0％， 减水率 15 25％。 20℃时 3～5 天达设计强度的 70％， 7 天达设 计强度， 28 天提高 20～4O％。适 用于预制混凝土 、 高 强混凝土、 道路混凝土、 桥梁混凝土及冬季施工的商品 混凝土。 2． 2。 4 IN 高效减水剂( 缓凝型) 系土黄色粉末． 主要 成分是 口 一 萘磺酸钠 甲醛缩合 物及特殊缓凝剂． 符合 国标 GB8076 1997 中缓凝高效 减水剂 一等品质 量指标。掺 量为 水泥重量 的 0 5～ 1． 0％。其特点是 ： 缓凝， 调节掺量 凝结时 间可延长 3 萘磺酸钠 甲醛缩 合 - -～15 小时， 坍落度损失小， 抑制水泥初期水化热 ； 水泥 适应性好； 非引气， 减水率大 ( 15～25％) ， 早强高强效 果显著， 2O℃时 3～5 达设计强度 70％， 7 天达设计强 度。 28 天提高 20～40％。适用于夏季施工的道路混凝 土 、 桥梁混凝土、 高强混凝土、 商品混凝土 、 防水混凝土 及有缓凝要求的混凝土(如大体积混凝土)等。 3成果特 色及应用实例 3． 1成果特色 (1)注重市场调研和分析， 针对混凝土技术的现状 和发展， 开发的产品技术性能先进． 系列配套， 价格适 中． 适用面广， 主要性能达 国外同类先进产品水平。该 项成果经技术鉴定， 结论 是： 通过 工艺措施， 使 J N一 2、 JN一 3 的硫酸钠含量显著降低； 对缓凝型产品， 采用了 特殊的技术措施， 改 善 了对水泥的适应性； 该技术及 产品具有国内先进水平 。 (2) 科技成果转化为生产力方面成绩显著。本企 业以其人才优势与技术装备及力量雄厚的大型商品混 凝土站合作， 结合工程开展产品的应用研究， 取得了显 著的经济效益和社会效益。 3． 2应用实例 3． 2． 1 中外合作苏州I业固区金城建筑 I 程有限公 司 该公司为商品混凝土生产一级 企业， 结合工程 为 本项 目开展 了大量的应用研究， 简化了商品混凝土用 外加剂品种， 低 温时应用 J N． 2 超塑化剂。 高温季节应 维普资讯 用 JN一 3 缓凝高效减水剂液体 产品。两年内 已使用近 千吨产品， 主要工程如金华盛纸业公司 的超长大型设 备基础 ( 分段浇 筑， 一次浇 筑长 100m、 1200m ， 共 三 次)， 未出现任何裂缝； 泵送浇筑的 c5o预制桩等， 强度 百分之百合格， 得到了金华盛纸业公司等单位的表彰 和感谢， 提高了企业信誉。与粉煤灰双掺使用， 取得了 显著 的经济效益， 节省水泥 20～30％， 两年内降低成 本增加效益近 160 万元。超长大型设备基础 c3 o混凝 土的配合比为 P． 0425 水泥 ： 粉煤灰 ： 砂 ： 碎石 ： 水 ： J N． 3= 280： 90 ： 756 ： 1100 ： 157 ： 5 ． 6(kg／ m ) 。 3． 2． 2常州中铁一建联合商品混凝土供应公 司 该公司将本产品与其它外加剂进行 了对比试验， 确认其减水率 大， 掺量小， 节省水泥， 坍落度损失小， 经 济实惠等优点后推广使用， 至今已使用 J N． 3、 J N-2 产 品五百余吨， 主要工程有泵送 高度达 93 米 高 31层 的 供电局职工大楼， 采用 c6。 商品混凝土的和平大厦， 赛 德热电厂大型设备基础， c6。 的斗巷商贸城后浇带等。 在 38℃高温下停放 2 小时， 泵送性能 良好。混凝土强 度均匀性好， 强 度标准差 口 值小( 2MPa) ，c3 o混凝土 水泥用量由以前的 430kg／ m3降为 380kg／ m3， 节省水 泥 13％。 3． 2 ． 3 中外 合 资囊 德混凝 土 制品有 限公 司 该公司己应用 JN． 2、 J N一 3 产 品二百余吨， 预拌混 凝土 6 万 m0， 降 低成本增 加效 益 20 万 元。配 制 的 C50 早强高强混凝土在官渎里立交桥工程 中应用， 日 平均 气 温 01；情 况 下， 10 天 强 度 53． 1MPa， 28 天 63． 4MPa， 满足了提前开放交通 、 缓解市内交通拥挤状 况的需求 。在 312 国道苏州西线 A 段改建工程中， 面对交通工 程的高标准和严要求， 近万 m3 混凝土的 强度合格率 100％， 受到旖工方和 甲方好评。 3． 2． 4苏州三新商品混凝土有限公司 该公司应用 J N． 2、 J N-3 产品二百余 吨， 预拌混凝 土 5-8 万 m3， 降低成本增加效益 65 万元 。其中星海 大厦墙板 C4 0、 sl2混凝土配合 比为 P $525 水泥 ： 粉煤 灰： 中砂： 碎石 ： 水 ： J N一 3= 330： 80： 705： 1103： 162： 6． 9 ( kg／ m3) ； 坍落度为 12 2cm； 在星海大厦 G 5高强泵 送混凝土中， 水泥用量仅 为 410kg／ m ， 粉煤灰 80kg／ rrl3~ 7 天强度 50． 6MPa， 28 天 70MPa， 混凝土 合格率 10 0 ％ 。 3． 2 5要求的大体积混凝土、 抗掺混 凝土 中应用本产品约二 百吨。如信息大楼底板 C40、 S12 大体积设旖工时正 值二月份天气最冷 的时候， 一次浇筑 6000rll3， 混凝土 内外温差小于规范要求， 没有 出现任何裂缝 。该混 凝 土配 合 比为 P $525 水 泥 ： 中砂 ： 碎石 粉煤灰 ： 水 = 370：694 ： 809 ： 60 ： 185( kg／ rll3) ； J N一 3 掺量 为 C × 派安混凝土有限公 司在高强混凝土及有较高 1 ． 5 ％ 。 3． 2． 6绍兴市商品混凝 土公司 绍兴市商 品混凝土公司供应义乌市红旗大桥 C50 预拌混凝土时遇到了两个技术难题： 一是运输距离长 达 96 公里 。 需经过两县市八个 城镇 的省级公路， 运输 时间达 2． 5 小时(即 150 分钟)， 若考虑到车辆故障或 检修等因素， 则达 3小时(即 180 分钟)， 施工季节又在 五月底六月初， 气温较高(26～28℃) ； 二是混凝土要求 早强高强， 7 天强度达设计强度的 80～85％， 以便进行 张拉施工。该公司选用 JN一 3 缓凝高效减水剂较好地 解决 了上述难题。 该公司为研究远距离运输对混凝土坍落度及强度 的影响。 进行了模拟试验 。试验从中午 11： 30 开始， 气 温 261； ， 混凝土拌合物装入 6m3 运输搅 拌车 ， 旋转预 拌 150 分钟 ， 测试结果见表 1。从混凝土加水开始， 历 时 150 分钟， 掺 J N一 3 缓凝高效减水剂的混凝土仍有 良 好的可泵性 和施工性能， 坍落 度为 180mm， 扩 展度为 400mm； 3、 7、 28 天强 度 分别 为设 计 强度 的 62、 91、 126％。实际施工 的混凝土配合 比为胶 凝材料 ： 水 ： 中 砂 ： 碎石 = 1： 0． 36 ： 1． 46 ： 2． 26( kg／ 2． 5％， 混凝土质量见表 2。 表 l 模 拟试 验数据 ) ； JN一 3 掺量 为 坍落 度(扩展 度) (ram) 抗压强度 (MPa) 3o 分 分 9O分 120 分 150 分 3d 7d 28d 230 (615) 220 (610) 200 ( 500) 190 (450) 180 (400) 3 1． 2 4 5 8 63 3 表 2 现场 混凝 测试 数据 坍 落 度(ram) 强 度MPa 始坍蔷虚(血 工地坍幕度( 血) 7天硬压强度(M ) 鹅天抗压强 度(㈣ 最大『 最小J平均 最大 最小 平均 最大 最小『 平均 最大 最小『 平均 220 195 I 200 185 155 170 48 6 45 8 47 65 8 52 2 56 3 3． 1． 7路桥 I程 江苏昆仑道桥工程公司在淮江高速公路 I 一3 标 旋工中应用 J N 高 效减水剂及 J N 高效减 水剂 ( 缓 凝 型) ， 配制 C50 大流动性 混凝土， 不...