Anwendungsstatus und bestehende Probleme des Polycarboxylat-Wasserreduktionsmittels

Anwendungsstatus und Probleme von Polycarbonsäure-Wasserreduktionsmitteln

Ni Lin

Anwendungsstatus und Probleme von Polycarbonsäure-Wasserreduktionsmitteln

Ni Lin

(Liaoning Petrochemie Planung und Design Institut Co., Ltd, Shenyang 110004, Liaoning)

Die gegenwärtige Situation und die Probleme von Polycarbonsäure-Wasserreduktionsmitteln werden besprochen, und es wird davon ausgegangen, dass die Synthese von Polycarbonsäure-Wasserreduktionsmitteln mit hohem Feststoffgehalt unter Nutzung der Gestaltungsfähigkeit der Molekularstruktur von Polycarbonsäure-Wasserreduktionsmitteln die Richtung der zukünftigen Entwicklung ist aus wasserreduzierendem Polycarbonsäuremittel.

Wasserreduktionsmittel; Polycarbonsäure; Molekulare Struktur

Im Vergleich zu herkömmlichen Wasserreduktionsmitteln aus Naphthalin, Melamin und Sulfaminsäure liegen die Vorteile des Wasserreduktionsmittels aus Polycarbonsäure in seiner hervorragenden Kompatibilität und Verarbeitbarkeit mit Beton, was dem Zement eine hohe Festigkeit und Haltbarkeit verleiht, und das leistungsstarke Wasserreduktionsmittel aus Polycarbonsäure weist hervorragende Eigenschaften auf technische Leistungs- und Umweltschutzeigenschaften, die den Anforderungen des Betonhochbaus gerecht werden können. Polycarbonsäure-Wasserreduktionsmittel sind Acrylsäure oder Methacrylsäure als Hauptkette, gepfropft mit unterschiedlichen Seitenkettenlängen des Polyethers, oder Maleinsäureanhydrid als Hauptkette, gepfropft mit unterschiedlichen Seitenkettenlängen der Polyetherzubereitung, also die beiden oben genannten Synthesewege werden für die Folgeprodukte des Polyethers von Ethylenoxid verwendet, wie z. B. Polyethylenglykolmonomethylether, Allylalkoholpolyoxyethylen/Polyoxypropylenether, ethoxylierter Isopentenolethylenoxidether, ethoxylierter Isobutylalkoholether usw. Polyoxyethylenether, Isobutylenalkoholpolyoxyethylenether usw.

1 In- und ausländischer Forschungsstand zum Wasserreduktionsmittel Polycarbonsäure
1.1 Ausländische Forschung zu Polycarbonsäure-Wasserreduktionsmitteln
Auf dem Gebiet der hocheffizienten Wasserreduktionsmittel standen ausländische wissenschaftliche Forschungseinrichtungen im Mittelpunkt der Forschung vom Naphthalinsystem im Bereich der hocheffizienten Wasserreduktionsmittel bis zum Polycarbonsäuresystem im Bereich der Hochleistungswasserreduktionsmittel, also der Polycarbonsäure Saures Wasserreduktionsmittel Europa, die Vereinigten Staaten, Japan und andere Länder stehen derzeit im Mittelpunkt der Studienrichtung für leistungsstarke Wasserreduktionsmittel und haben eine Vielzahl von Arten von hocheffizienten Wasserreduktionsmitteln auf den Markt gebracht [1-3]. Durch die Suche in ausländischen Zeitschriften können in den letzten Jahren veröffentlichte Papiere zu hocheffizienten Wasserreduktionsmitteln gefunden werden. Wissenschaftler aus Europa, den Vereinigten Staaten und Japan haben wissenschaftliche Forschungspapiere über das Polycarbonsäuresystem von hocheffizienten Wasserreduktionsmitteln in der Anwendungsrichtung veröffentlicht Der Schwerpunkt der Forschung nimmt von Jahr zu Jahr zu und konzentriert sich hauptsächlich auf die Verbesserung der Aktivitätsfähigkeit des Betons sowie auf die Festigkeit des Betons nach dem Aushärten, auf andere Methoden zur Anwendung des wasserreduzierenden Mittels usw .

Auf dem Gebiet der Anwendung von Polycarbonsäure-Wasserreduktionsmitteln ist Japan mittlerweile allen Ländern der Welt voraus und die Forschungs- und Anwendungsergebnisse werden immer ausgereifter. Im Jahr 1995 hat die Verwendung von Polycarbonsäure-Wasserreduktionsmitteln in Japan die des herkömmlichen hocheffizienten Wasserreduktionsmittels auf Naphthalinbasis übertroffen, und bis 2001 machte die Menge an Polycarbonsäure-Wasserreduktionsmitteln mehr als 80 % der Verwendung aus Hocheffizientes Wasserreduktionsmittel, zu den bekannten Marken gehören Kao, Nippon Paper [4] usw. Anfang der 1990er Jahre haben auch Europa und die Vereinigten Staaten begonnen, sich auf die Entwicklung von Polycarbonsäure-Wasserreduktionsmitteln und deren Menge zu konzentrieren Die Verwendung von Polycarbonsäure-Wasserreduktionsmitteln machte im Jahr 2008 ebenfalls etwa 80 % des Einsatzes von hochwirksamen Wasserreduktionsmitteln aus, was das erste Mal weltweit ist, dass Polycarbonsäure-Wasserreduktionsmittel eingesetzt wurden. Im Jahr 2008 machte die Verwendung von Polycarbonsäure-Wasserreduktionsmitteln in Europa und den Vereinigten Staaten etwa 20 % der Gesamtmenge an Wasserreduktionsmitteln aus [5], und es gibt viele bekannte Marken, wie z. B. GRACE Company in den Vereinigten Staaten, SIKA Company in der Schweiz und so weiter. Zu den Hauptanwendungsgebieten von Polycarbonsäure-Wasserreduktionsmitteln in Europa, Amerika und Japan gehört die Kombination von hochfestem Beton, selbstverdichtendem Beton mit hoher Fließfähigkeit, ultrahochfestem Beton, Massenbeton, Spezialbeton und nicht dispergierbarem Beton in Wasser. Im Vergleich zu anderen hocheffizienten Wasserreduktionsmitteln sind die Vorteile von Polycarbonsäure-Wasserreduktionsmitteln: hohe Wasserreduktionsrate, geringer Setzverlust des Betons, niedrige Viskosität des Betons und leichte Fließfähigkeit. Daher werden im technischen Bereich zunehmend Polycarbonsäure-Wasserreduktionsmittel eingesetzt. Beispielsweise ist es in Europa und den Vereinigten Staaten im Bereich technischer Anwendungen durch die Verwendung von Polycarbonsäure-Wasserreduktionsmitteln gelungen, ultrahochfesten und leistungsstarken Beton über C100 und in Hochhäusern zu formulieren. Durch das Faserverstärkungsverfahren kann die Betonfestigkeit sogar auf 200 MPa erhöht werden.

1.2 Forschung zu wasserreduzierenden Mitteln mit Polycarbonsäure in China
China verwendet seit etwa 20 Jahren hocheffiziente Wasserreduktionsmittel auf Naphthalinbasis. Der Nachteil dieser Art der Wasserreduktion besteht darin, dass die Wasserreduktionsrate und der Setzverlust des Zements zu schnell sind, so dass es schwierig ist, die Diversifizierung zu erreichen Konstruktionsanforderungen in technischen Anwendungen. Darüber hinaus steigt der Rohstoffpreis für synthetische Naphthalin-Wasserreduktionsmittel und die Ressourcen werden kleiner, weshalb die Entwicklung von Alternativen zu Naphthalin-Wasserreduktionsmitteln mit besserer Leistung und niedrigerem Preis immer dringlicher wird. Gegenwärtig hat China durch die kontinuierlichen Bemühungen der Forscher erfolgreich leistungsstarke Polycarbonsäure-Wasserreduktionsmittel entwickelt und hergestellt und ist zu einer wichtigen Spezies auf dem Gebiet der Betonzusatzstoffe in China geworden. Obwohl die zuständigen Behörden in China seit Jahren versuchen, den Einsatz von Hochleistungsbeton durch Überarbeitung der Normen und die Durchführung von Pilotprojekten voranzutreiben, ist der Anteil von Hochleistungsbeton am Gesamtbetonverbrauch im Baubereich gering immer noch nicht hoch, und laut Statistik beträgt der Anteil an Hochleistungsbeton weniger als 1 % des gesamten jährlichen Betonverbrauchs, und der Anwendungsbereich ist auf den Beton von Ultrahochhäusern mit großen Spannweiten beschränkt und wichtige Offshore-Brücken.

Angesichts des riesigen chinesischen Marktes für Hochleistungs-Wasserreduktionsmittel gibt es mehr als zehn namhafte ausländische Betonzusatzmittelunternehmen.