SMA 改性三聚氰胺減水劑

一、技術指標

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?？晒澕s水泥 20 ％以上。
2 、凝結時間：對混凝土凝結時間影響小。
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 、使用于各類標號砼以及高強高性能砼。
2 、預應力砼構件及蒸養砼。
3 、滑模施工、大體積砼和免振搗砼等。
4 、用本產品可大大改善砼各項性能，節約水泥，降低成本，提高工效。

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

四、改性密胺減水劑質量認定標準

1 、水泥凈漿流動度：
（ 1 ）采用標準： GB/T8077 － 2000 標準中 12.1 － 12.5 之規定。水泥采用基準水泥。
（ 2 ）質量指標：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 ）采用標準： GB/T8076 － 1997 標準中 5.5.1 之規定。水泥采用基準水泥，砂子采用標準砂。
（ 2 ）質量指標：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，超期經試驗合格后仍可繼續使用。

[ 應用實例 1]

配制混凝土防凍劑

　　防凍劑是能使混凝土在負溫度下硬化，并在規定時間內達到足夠防凍強度的外加劑。我國規定當氣溫連續 5 天低于 5 ℃ 即進入冬季施工階段。我國廣大的北方地區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，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 冬季施工結束，冬季施工時間約 4 個月?；炷练纼鰟┦悄壳氨狈降貐^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。
　　 我國防凍劑的發展從成分上大體經歷了含氯鹽型、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應力混凝土結構中，現在大多數用作砂漿防凍劑。從防凍劑在混凝土中的摻量來看，防凍劑也經歷了高摻量 (10 ％～ 15 ％ ) 向低摻量 (3 ％～ 5 ％ ) 的發展過程。由于預拌混凝土的大量使用，防凍劑的形態也從粉劑逐漸發展到液體產品為主。
　　 今后幾年，北京地區將推廣應用無氯、低堿、低摻量、高效能、液體型防凍劑，鼓勵研制開發有機物組分的液體型防凍劑和有機物組分無機物組分復合的液體型防凍劑，積極開發引氣型防凍劑。
　　 目前，我國在研制開發新型防凍劑的原材料方面尚沒有重大突破，還未能出現性價比高、品質優良的新型防凍劑產品。
　　 現在北京地區的外加劑企業生產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孔中水的冰點，還是改變結冰的結晶形貌，負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溫環境時應該具有盡可能高的強度以提高本身的抗凍害能力。
　　 各個國家都規定了混凝土受凍臨界強度，我國和美國規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的鈉鹽，所以目前很多廠家都采用鈉鹽和鈣鹽復合使用的措施。
　　 日本混凝土外加劑協會統計，市場上的無氯低堿防凍劑產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，用于混凝土中對環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，在適當的酸度下聚合而制得改性三聚氰胺高效減水劑，其性能指標如表，所示。這種高效減水劑減水率高、早期強度高、 -10 ℃ 內抗凍性能好、不含氯鹽、堿含量低、無結晶沉淀現象，摻加少量防凍組分就能滿足防凍劑 (- 10 ℃ ) 的質量要求，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 《混凝土外加劑及應用技術規程》（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，負溫養護 7 天后取出。
　　 實驗結果可見，由于 SMA 本身特殊的分子結 構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，負溫下在未摻加防凍組分時仍能保證混凝土強度繼續增長， R-7 達到基準混凝土強度的 21.5 ％，滿足標準要求。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溫度下強度增長緩慢，達不到標準要求。
　　 改性三聚氰胺高效減水劑 SMA 在復配引氣劑后，其抗凍性能有所提高，其 R-7+28 強度超過基準混凝土標養 28 天強度，進一步復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，但在負溫下強度發展明顯不同。此外，無論是復配還是單獨使用，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 外加劑產品的低溫穩定性能

　　考慮到液體防凍劑的運輸和儲存，要求液體外加劑產品具有較好的低溫穩定性能。對于不同高效減水劑在負溫度下的穩定性進行了試驗，結果如表 2 。改性三聚氰胺系高效減水劑在 -10 ℃ 下儲存不產生結晶現象，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溫度條件下穩定性好，不產生沉淀和結晶，摻加改性三聚氰胺系高效減水劑的混凝土在負溫度下強度發展快，復合適量的防凍組分可配制出滿足標準要求的液體防凍劑，為無氯、低堿液體防凍劑的配制提供了新思路。