近年來(lái)，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程加快，商品混凝土成為用量最大和用途最廣的建筑材料。減水劑作為混凝土必不可少的“第五元素”之一，用量也逐年呈遞增趨勢(shì)。
僅2012年，全國(guó)減水劑消費(fèi)總量就超過(guò)500萬(wàn)噸,包括萘系減水劑、聚羧酸系減水劑、脂肪族減水劑、氨基磺酸鹽減水劑和木質(zhì)素減水劑等。其中，有90%以上的減水劑是通過(guò)石油化工、煤化工制備的工業(yè)萘、聚醚、丙酮、苯酚、不飽和酸、硫酸、甲醛等化工原料制成，能源消耗大、碳排放高、適應(yīng)性差。特別是萘系減水劑，產(chǎn)品中還殘余甲醛、雜環(huán)等致癌物質(zhì)，應(yīng)用在居住建筑物中將產(chǎn)生嚴(yán)重污染，是危害人們生命健康的“隱形殺手”。
“如何讓減水劑高效又環(huán)?！笔潜本┙üぴ嚎萍脊ぷ髡唛L(zhǎng)期思考的問(wèn)題。在40多年混凝土外加劑研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的基礎(chǔ)上，北京建工院和北京市功能性高分子建筑材料工程技術(shù)研究中心的混凝土外加劑科研項(xiàng)目組另辟蹊徑，通過(guò)研究減水劑分子結(jié)構(gòu)與功能的構(gòu)效關(guān)系基礎(chǔ)理論，在反復(fù)對(duì)比葡聚糖、半纖維素、纖維素等多種具有長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)的天然高分子聚醚替代品后，將研究重點(diǎn)放在“淀粉”上。
作為一種天然高分子化合物，淀粉可以說(shuō)隨處可見(jiàn)。玉米、馬鈴薯、小麥、稻谷等多種物質(zhì)中都有淀粉的“身影”，可謂是地球上的第二大生物質(zhì)，僅玉米淀粉每年就有2500萬(wàn)噸的產(chǎn)量，是人類取之不盡的生物資源，具有完全可降解、綠色無(wú)污染、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)然，以淀粉為原材料制備減水劑并非首創(chuàng)，國(guó)內(nèi)外部分研發(fā)機(jī)構(gòu)之前就有從事相關(guān)研究。但由于淀粉是天然產(chǎn)物，品種多，分子結(jié)構(gòu)差異大，即使同品種產(chǎn)地不同，分子量分布也不同，不像化工產(chǎn)品，具有定量明確的分子結(jié)構(gòu)、分子量和反應(yīng)活性，使得制備中淀粉反應(yīng)效率低、合成工藝繁瑣、性能低等問(wèn)題凸顯，難以形成市場(chǎng)化產(chǎn)品。
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