SMA 改性三聚氰胺減水劑

一、技術(shù)指標(biāo)

1 、減水率：減水率 25 ％以上，最高可達 35 ％，并且摻量越大減水率越高，在保持砼坍落度不變的情況下?？晒?jié)約水泥 20 ％以上。
2 、凝結(jié)時間：對混凝土凝結(jié)時間影響小。
3 、早期強度： R3 抗壓強度比在 135 ％以上， R7 抗壓強度比在 130 ％以上。 R28 抗壓強度比在 120 ％以上。
4 、明顯改善塑性混凝土的和易性，該高效減水劑為非引氣性。
5 、提高混凝土的耐久性。

二、使用范圍

1 、使用于各類標(biāo)號砼以及高強高性能砼。
2 、預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件及蒸養(yǎng)砼。
3 、滑模施工、大體積砼和免振搗砼等。
4 、用本產(chǎn)品可大大改善砼各項性能，節(jié)約水泥，降低成本，提高工效。

三、特性及使用摻量
　　 本產(chǎn)品無色或淡黃色透明液體，摻量為水泥重量的 0.8 ％～ 1.5% 。

四、改性密胺減水劑質(zhì)量認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)

1 、水泥凈漿流動度：
（ 1 ）采用標(biāo)準(zhǔn)： GB/T8077 － 2000 標(biāo)準(zhǔn)中 12.1 － 12.5 之規(guī)定。水泥采用基準(zhǔn)水泥。
（ 2 ）質(zhì)量指標(biāo)：密胺減水劑摻量 0.5% （水泥重量），初始凈漿流動度≥ 240 ㎜（± 10 ㎜）

2 、砂漿減水率：
（ 1 ）采用標(biāo)準(zhǔn)： GB/T8076 － 1997 標(biāo)準(zhǔn)中 5.5.1 之規(guī)定。水泥采用基準(zhǔn)水泥，砂子采用標(biāo)準(zhǔn)砂。
（ 2 ）質(zhì)量指標(biāo)：密胺減水劑摻量 0.5% （水泥重量），砂漿減水率≥ 20% （± 1.5% ）

五、包裝及儲存

1 、液劑產(chǎn)品采用桶裝，每桶凈重 25kg 或 250kg 。在儲存過程中，防止曝曬。
2 、本品有效期兩年，超期經(jīng)試驗合格后仍可繼續(xù)使用。

[ 應(yīng)用實例 1]

配制混凝土防凍劑

　　防凍劑是能使混凝土在負(fù)溫度下硬化，并在規(guī)定時間內(nèi)達到足夠防凍強度的外加劑。我國規(guī)定當(dāng)氣溫連續(xù) 5 天低于 5 ℃ 即進入冬季施工階段。我國廣大的北方地區(qū)冬季氣溫都比較寒冷，每年冬季長達 4~6 個月。北京屬于華北地區(qū)，一般情況下每年 11 月 15 日開始進入冬季施工，約到次年的 3 月 15 日 冬季施工結(jié)束，冬季施工時間約 4 個月?；炷练纼鰟┦悄壳氨狈降貐^(qū)冬季施工必須采用的外加劑，也是混凝土外加劑的主要品種之一。
　　 我國防凍劑的發(fā)展從成分上大體經(jīng)歷了含氯鹽型、氯鹽阻銹型、無氯高堿型和無氯低堿型幾個階段，其中含氯鹽的防凍劑不允許用于鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)在大多數(shù)用作砂漿防凍劑。從防凍劑在混凝土中的摻量來看，防凍劑也經(jīng)歷了高摻量 (10 ％～ 15 ％ ) 向低摻量 (3 ％～ 5 ％ ) 的發(fā)展過程。由于預(yù)拌混凝土的大量使用，防凍劑的形態(tài)也從粉劑逐漸發(fā)展到液體產(chǎn)品為主。
　　 今后幾年，北京地區(qū)將推廣應(yīng)用無氯、低堿、低摻量、高效能、液體型防凍劑，鼓勵研制開發(fā)有機物組分的液體型防凍劑和有機物組分無機物組分復(fù)合的液體型防凍劑，積極開發(fā)引氣型防凍劑。
　　 目前，我國在研制開發(fā)新型防凍劑的原材料方面尚沒有重大突破，還未能出現(xiàn)性價比高、品質(zhì)優(yōu)良的新型防凍劑產(chǎn)品。
　　 現(xiàn)在北京地區(qū)的外加劑企業(yè)生產(chǎn)的防凍劑一般含有減水組分、早強組分、防凍組分和引氣組分等，這也符合國際上流行的防凍劑發(fā)展趨勢，其原理是通過減少混凝土的用水量、盡早地提高早期強度和防止負(fù)溫度下混凝土被凍害以獲得混凝土的防凍性能。
　　 無論是通過降低混凝土中毛細(xì)孔中水的冰點，還是改變結(jié)冰的結(jié)晶形貌，負(fù)溫下水泥的水化速率都是非常慢的。更為重要的是混凝土在進入負(fù)溫環(huán)境時應(yīng)該具有盡可能高的強度以提高本身的抗凍害能力。
　　 各個國家都規(guī)定了混凝土受凍臨界強度，我國和美國規(guī)定混凝土的臨界受凍強度為 3.5MPa ，即意味著混凝土強度達到 3.5MPa 后便不容易受到凍害。現(xiàn)在可選擇的既不含堿、又不含氯鹽和氨的防凍和早強組分一般為硝酸鈣和亞硝酸鈣，有機物中甲酸鈣也有很好的早強效果，但生產(chǎn)廠家較少，目前很少使用。
　　 硝酸鈣和亞硝酸鈣存在的問題是配制液體防凍劑有沉淀，新拌混凝土的坍落度損失快，早強和防凍效果也不如相應(yīng)的鈉鹽，所以目前很多廠家都采用鈉鹽和鈣鹽復(fù)合使用的措施。
　　 日本混凝土外加劑協(xié)會統(tǒng)計，市場上的無氯低堿防凍劑產(chǎn)品的主要成分為硝酸鹽、亞硝酸鹽和一些特殊表面活性劑，其堿含量一般小于 0.2 ％，氯離子含量小于 0.1 ％，都是液體產(chǎn)品，密度在 1.3 0 ～ 1.45 之間，推薦使用量為 3 ～ 5 升 / 100 千克 水泥，約相當(dāng)于水泥重量的 4 ％～ 7 ％，其中 NMB 公司的防凍劑使用聚乙二醇酯和無機硝酸鹽作為防凍組分。
　　 我國也有些企業(yè)采用過乙二醇作為防凍組分，甚至采用甲醇作為防凍成分，其效果如何未見報道。但甲醇是有毒物質(zhì)，用于混凝土中對環(huán)境的危害肯定比尿素要大得多。
　　 到目前為止對防凍劑的研究都集中在早強組分和防凍組分的選擇上，而減水成分對防凍性能的影響沒有相關(guān)研究報道。
　　 在防凍劑用減水組分方面進行了大量的試驗研究，通過 N —磺酸對三聚氰胺進行磺化，在減水劑分子中引 入－ NH 2 基團，在適當(dāng)?shù)乃岫认戮酆隙频酶男匀矍璋犯咝p水劑，其性能指標(biāo)如表，所示。這種高效減水劑減水率高、早期強度高、 -10 ℃ 內(nèi)抗凍性能好、不含氯鹽、堿含量低、無結(jié)晶沉淀現(xiàn)象，摻加少量防凍組分就能滿足防凍劑 (- 10 ℃ ) 的質(zhì)量要求，在配制液體低堿混凝土防凍劑方面開辟了一條新思路，值得借鑒和進一步深入研究。

表 l 改性三聚氰胺的性能

　　為了探討不同減水組分對混凝土防凍性能的影響，我們設(shè)計了采用普通萘系高效減水劑 (UN F － 5) 、氨基磺酸鹽高效減水劑 AS 和改性三聚氰胺高效減水劑（ SMA ）作為減水組分配制防凍劑的性能的試驗。試驗采用冀東 42.5 普通硅酸鹽水泥，參照 JC472 — 92(96) 《混凝土防凍劑》和 DBJ0 1 － 20002 《混凝土外加劑及應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（泵送防凍劑）進行。試驗時混凝土入模成型 3 小時后移入 -10 ℃～ -12 ℃ 的冰柜中，負(fù)溫養(yǎng)護 7 天后取出。
　　 實驗結(jié)果可見，由于 SMA 本身特殊的分子結(jié) 構(gòu)中含有較多的氨基基團，同時含有羧基和磺酸基等親水性官能團，雖然含氣量較低，負(fù)溫下在未摻加防凍組分時仍能保證混凝土強度繼續(xù)增長， R-7 達到基準(zhǔn)混凝土強度的 21.5 ％，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。而摻氨基磺酸鹽類高效減水劑和萘系高效減水劑的混凝土在負(fù)溫度下強度增長緩慢，達不到標(biāo)準(zhǔn)要求。
　　 改性三聚氰胺高效減水劑 SMA 在復(fù)配引氣劑后，其抗凍性能有所提高，其 R-7+28 強度超過基準(zhǔn)混凝土標(biāo)養(yǎng) 28 天強度，進一步復(fù)配引氣劑和少量防凍成分后，混凝土 R-7 強度明顯提高，但 R-7+28 強度增加不太明顯。
　　 改性三聚氰胺系高效減水劑在正常溫度下，其強度，和減水率與萘系和氨基磺酸系高效減水劑差距不大，但在負(fù)溫下強度發(fā)展明顯不同。此外，無論是復(fù)配還是單獨使用，改性三聚氰胺系高效減水劑都具有良好的坍落度保持性能。

表 2 外加劑產(chǎn)品的低溫穩(wěn)定性能

　　考慮到液體防凍劑的運輸和儲存，要求液體外加劑產(chǎn)品具有較好的低溫穩(wěn)定性能。對于不同高效減水劑在負(fù)溫度下的穩(wěn)定性進行了試驗，結(jié)果如表 2 。改性三聚氰胺系高效減水劑在 -10 ℃ 下儲存不產(chǎn)生結(jié)晶現(xiàn)象，外觀也沒有明顯變化。
　　 改性三聚氰胺高效減水劑含有大量的氨基和其他親水基團，具有很好的減水分散效果，新拌混凝土的坍落度損失小。
　　 改性三聚氰胺高效減水劑本身在負(fù)溫度條件下穩(wěn)定性好，不產(chǎn)生沉淀和結(jié)晶，摻加改性三聚氰胺系高效減水劑的混凝土在負(fù)溫度下強度發(fā)展快，復(fù)合適量的防凍組分可配制出滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的液體防凍劑，為無氯、低堿液體防凍劑的配制提供了新思路。