【正文】 而影響了該減水劑的工業(yè)生產(chǎn)和應(yīng)用。按化學(xué)成分組成通常分為：木質(zhì)素磺酸鹽類減水劑類、萘系高效減水劑類、三聚氰胺系高效減水劑類、氨基磺酸鹽系高效減水劑類、脂肪酸系高減水劑類、聚羧酸鹽系高效減水劑類。 萘系高效減水劑萘系減水劑是目前國(guó)內(nèi)外最常使用的水泥混凝土高效減水劑，也是比較廣泛應(yīng)用的一種高效早強(qiáng)水泥減水劑。由于氨基、羥基能與水形成氫鍵，故該類高效減水劑具有較強(qiáng)的親水性；而磺酸基又具有較強(qiáng)的負(fù)電性，因此從作用機(jī)理來(lái)看，氨基磺酸鹽系減水劑具有較強(qiáng)的“降低水泥顆粒固液界面能作用”、“靜電斥力作用”和“水化膜潤(rùn)滑作用”,以及一定的“空間位阻斥力作用”[19]。原因有三：其一是由于接枝共聚物有大量羧基存在，具有一定的螯合能力，加之鏈的立體靜電斥力構(gòu)成對(duì)粒子問(wèn)凝聚作用的阻礙；其二是因?yàn)樵趶?qiáng)堿性介質(zhì)例如水泥漿體中，接枝共聚鏈逐漸斷裂開(kāi)，釋放出羧酸分子，使上述第一個(gè)效應(yīng)不斷得以重視；其三是接枝共聚物Zeta電位絕對(duì)值比萘系和三聚氰胺系減水劑的低，因此要達(dá)到相同的分散狀態(tài)時(shí)，所需要的電荷總量也不如萘系和三聚氰胺系減水劑那樣多。工藝要盡可能簡(jiǎn)單，因?yàn)閺?fù)雜的工藝不僅會(huì)增加操作難度，提高設(shè)備成本，而且會(huì)增加保證減水劑質(zhì)量和性能的難度。當(dāng)減水劑摻入水泥混凝土體系當(dāng)中，在堿性環(huán)境條件下pH值在10左右)氨基磺酸系高效減水劑分子中的活性官能團(tuán)逐步電離，分子結(jié)構(gòu)的極性增強(qiáng)，對(duì)水泥顆粒的分散性能得到繼續(xù)加強(qiáng)，達(dá)到更好的使用效果。稱取300g水泥，倒入攪拌鍋內(nèi)，加入推薦摻量的外加劑及87g或105g水，攪拌3min。所以要獲得足夠分子量的縮合物，甲醛用量(摩爾數(shù))必須超過(guò)苯酚和對(duì)氨基苯磺酸鈉的用量(摩爾數(shù)之和)。本文通過(guò)對(duì)臺(tái)泥、石井水泥、華潤(rùn)水泥以及宏翰水泥這四種水泥研究，分別從以下三個(gè)方面進(jìn)行研究：(1)　在100%萘系減水劑的條件下，改變減水劑用量來(lái)研究水泥凈漿流動(dòng)度。臺(tái)泥是一種非常敏感的水泥，對(duì)絕大多數(shù)減水劑都有著良好的適應(yīng)性，所以凈漿流動(dòng)度變化很大。2) 單純的氨基磺酸鹽減水劑對(duì)不同的水泥，凈漿流動(dòng)度有著不同的變化，針對(duì)不同的水泥，凈漿流動(dòng)度或大或小，表明氨基磺酸鹽減水劑對(duì)水泥依賴性比較大。 宏翰水泥（） （30%）水泥/g萘系溶液/g外加水/g固體/g流動(dòng)度/mm188204216230240270，凈漿流動(dòng)度增加10mm以上，萘系減水劑對(duì)水泥適應(yīng)性良好。稱取300g水泥，倒入攪拌鍋內(nèi)，加入推薦摻量的外加劑及87g或105g水，攪拌3min。由于時(shí)間關(guān)系，這部分工作沒(méi)有進(jìn)行。當(dāng)F/(P+N)減水劑摻量%凈漿流動(dòng)度㎜164183206224當(dāng)F/(P+N)減水劑摻量%凈漿流動(dòng)度㎜171194218237當(dāng)F/(P+N)減水劑摻量%凈漿流動(dòng)度㎜158180202221 F/（P+N）摩爾比對(duì)水泥凈漿流動(dòng)度的影響 ，在F/P+，相同摻量下減水劑的分散性能最好，為最優(yōu)值。然后加入一定量的脲，控溫80℃反應(yīng)4小時(shí)后，降溫用(wt30%)氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值為79。 按照初始反應(yīng)溶液的酸堿度可將氨基磺酸系高效減水劑的制備途徑分為酸性路線和堿性路線兩種。氨基磺酸系高效減水劑具有高減水率和高保坍特點(diǎn)，能顯著降低混凝土粘性，增加混凝土流動(dòng)性能。其結(jié)果是Zeta電位降低很快，靜電衡容易隨著水泥水化進(jìn)程的發(fā)展受到破壞，使范德華引力占主導(dǎo)，坍落度經(jīng)時(shí)變化大。 氨基磺酸鹽系高效減水劑氨基磺酸系高效減水劑屬新型第三代高效減水劑，具有減水率高、坍落度保持性能優(yōu)異、含堿量低、與各種水泥的適應(yīng)性好、低溫不結(jié)晶沉淀、合成工藝較簡(jiǎn)單、有利環(huán)保等諸多技術(shù)性能特點(diǎn)。 聚羧酸鹽系高效減水劑 主要有以下四種類型：甲基丙烯酸／丙烯酸甲酯共聚物、 丙烯基醚共聚物、酰胺／酰亞胺共聚物、 聚酰胺／聚乙烯乙二醇共聚物。聚羧酸系和具有單環(huán)芳烴型結(jié)構(gòu)特征被稱為氨基磺酸系的這兩類高效減水劑,因其減水率高達(dá)30 % ,而且坍落度保持良好,生產(chǎn)工藝又相對(duì)簡(jiǎn)單,因而成為近年來(lái)世界各國(guó)研究的熱點(diǎn),而這兩種類型減水劑在我國(guó)的研究只是剛起步,應(yīng)該成為我國(guó)減水劑今后發(fā)展的方向[1416]。但對(duì)這種接枝鏈或基團(tuán)的選擇、分布以及接枝工藝的研究成果還未見(jiàn)詳細(xì)報(bào)導(dǎo)。20 世紀(jì)30 年代，美國(guó)、英國(guó)、日本等國(guó)家已相繼在公路、隧道、地下等工程中開(kāi)始使用引氣劑。通常是在減水劑中復(fù)合緩凝組分等方法解決,但復(fù)合緩凝組分會(huì)帶來(lái)新的問(wèn)題，如影響混凝土早期強(qiáng)度的發(fā)展等[4]。日本在1995 年利用烯烴和不飽和羧酸共聚,研制成功了聚羧酸系高性能減水劑。減水劑目前在我國(guó)高速公路和高速鐵路廣泛應(yīng)用。它以萘磺酸甲醛縮合物為主要成分，屬陰離子表面活性劑，自60年代初日本發(fā)明以來(lái)，國(guó)際上對(duì)其合成方法及應(yīng)用性能進(jìn)行了多方面研究，它具有優(yōu)越的應(yīng)用性能，對(duì)水泥有強(qiáng)烈的分散作用，具有減水率高、引氣量低、基本不影響混凝土的凝結(jié)時(shí)間和能夠增加混凝土早期、后期強(qiáng)度的特點(diǎn)，對(duì)它的研究促進(jìn)了混凝土的技術(shù)發(fā)展。具有以上分子結(jié)構(gòu)及作用機(jī)理特點(diǎn)的氨基磺酸鹽系減水劑的減水率高，與水泥適應(yīng)性好，能很好地控制混凝土的坍落度損失。對(duì)于有側(cè)鏈的聚羧酸減水劑和氨基磺酸鹽系高效減水劑，通過(guò)這種立體排斥力，能保持分散系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，應(yīng)該使生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單易行，操作方便，提高生產(chǎn)效率，降低成本。通過(guò)酸性路線更容易得到分子主鏈較長(zhǎng)支鏈較多，聚合度較大，分散性能較好的減水劑，但泌水率稍大口堿性路線合成工藝與酸性相比程序較為簡(jiǎn)便，生產(chǎn)成本相對(duì)較低，適當(dāng)控制工藝參數(shù)，可得到性能理想的氨基磺酸系高效減水劑，故實(shí)際生產(chǎn)中采取堿性路線的廠家較多口本研究也將采用堿性合成路線來(lái)進(jìn)行ASPF的制備口合成過(guò)程的主要化學(xué)反應(yīng)包括:（1） 在堿性條件下，苯酚很快同氫氧化物反應(yīng)形成酚氧離子，呈如下平衡:（2） 甲醛在堿性條件下，以下列方式離解:（3） 在堿性條件下，生成的CH2O，它與苯酚進(jìn)行如下反應(yīng)（4） 縮合反應(yīng):經(jīng)甲基苯酚與對(duì)氨基苯磺酸鈉進(jìn)行縮合反應(yīng)，然后進(jìn)行分子重排反應(yīng)，形成支鏈較多、分子量適中、符合設(shè)計(jì)要求的產(chǎn)物。將拌好的凈漿迅速注入截錐圓模內(nèi)，用刮刀刮平，將截錐圓模按垂直方向提起，同時(shí)開(kāi)啟秒表計(jì)時(shí)，任水泥凈漿在玻璃板上流動(dòng)，至30s用直尺量取流淌部分相互垂直的兩個(gè)方向的最大直徑，取平均值作為水泥凈漿流動(dòng)度。但是如果甲醛的用量太大，合成產(chǎn)物的分散性也會(huì)相應(yīng)變差，這可能是因?yàn)榧兹┻^(guò)量生成大量的三輕甲基酚，交聯(lián)反應(yīng)加快，磺化度降低，使得縮合物結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，影響最終產(chǎn)物的分散效果。即減水劑（g）對(duì)凈漿流動(dòng)度（mm）曲線。 (27%溶液)水泥/g水/g溶液/g固體/g流動(dòng)度/mm173195202228251，凈漿流動(dòng)度變化20mm，說(shuō)明臺(tái)泥對(duì)氨基磺酸系減水劑適應(yīng)性非常好。3) 對(duì)同種水泥，相同凈漿流動(dòng)度情況下，所需的萘系減水劑是氨基磺酸鹽減水劑質(zhì)量的2倍。導(dǎo)致這種結(jié)果同樣是因?yàn)榘被撬猁}減水劑對(duì)該水泥的適應(yīng)性不好。 儀器：h) 水泥凈漿攪拌機(jī)；i) 截錐圓模：上口直徑：36mm，下口直徑60mm，高度60mm，內(nèi)壁光滑無(wú)接縫的不銹鋼制品；j) 玻璃板：400mm400mm5mm；k) 秒表；l) 鋼直尺：300mm；m) 刮刀；n) 電子天平：量程：1000g，精度：實(shí)驗(yàn)步驟：將玻璃板放置在水平位置，用濕布擦抹玻璃板，截錐圓模，攪拌器及攪拌鍋， 使其表面濕而不帶水漬，將截錐圓模放在玻璃板的中央 并用濕布覆蓋待用。由于脲可以加長(zhǎng)產(chǎn)物的分子鏈段，除去殘余的甲醛，還可以因其有一定的催化作用，可加快產(chǎn)物分子的重排，形成盡量多的支鏈，而且對(duì)提高產(chǎn)物的透明度也有一定的作用。F/ (P+N), , ，其它試驗(yàn)條件是苯酚(P)與對(duì)氨基苯磺酸鈉(N)的摩爾比P/, pH為10，反應(yīng)過(guò)程保持85℃不變，反應(yīng)過(guò)程恒溫時(shí)間為8小時(shí)。滴加完后控制溫度為90℃ 95℃反應(yīng)4小時(shí)。