納米材料改性粉體聚羧酸高性能減水劑的研究

吳江

摘 要：本文通過對納米材料改性劑的研究試驗，解決了粉體聚羧酸高性能減水劑在儲存、運輸和使用中存在的問題，促進了該材料的推廣應用。

關鍵詞：納米材料；改性；粉體聚羧酸高性能減水劑

近幾年，隨著高速鐵路、高速公路、水利建設等工程的迅速發展，粉體聚羧酸高性能減水劑的使用量不斷增長，特別是有些工程施工技術難度高、施工環境條件差，對其材料的使用性能、儲存穩定性等方面也提了更高的要求。

為解決粉體聚羧酸高性能減水劑在工程使用、存儲和運輸過程中出現的問題，本項目研究了一種納米材料改性粉體聚羧酸高性能減水劑。

一、試驗方案

粉體聚羧酸減水劑的軟化溫度一般為50度，容易潮解軟化、結塊。液體聚羧酸減水劑放在干燥箱中干燥時，即使水分已經蒸發，干燥得到的固體像石蠟狀或漿糊狀仍具有粘性，所以將液體聚羧酸減水劑進行改性處理，調整其固化狀態是十分必要的。在本項目中選擇了納米粉體材料作為改性劑，如納米硅、鈣、鋁和無機分散劑F100等，提高粉體聚羧酸減水劑的軟化溫度，改變固化形態，以達到項目使用的要求。在本項目中，做了如下試驗研究，為確定改性劑的選擇和用量。

試驗方案為：在固含量40%的液體聚羧酸減水劑中，在溫度為45度的條件下，加入適量的改性劑，攪拌30分鐘后，將其烘干后低溫粉碎，觀察狀態，測試聚羧酸減水劑的主要性能指標。采用的改性劑為納米硅、納米鈣、納米鋁和無機分散劑F100。

二、試驗結果

試驗過程中分別測試了單一改性劑的合理摻量，各種改性劑摻量對水泥凈漿流動度的影響基本一致，測試結果為摻1.5%時效果滿足使用要求，見圖1。

通過上述實驗，我們選擇G4實驗結果，采用納米鈣0.5%+納米鋁0.5%+納米硅0.5%作為粉體聚羧酸高性能減水劑的改性劑，并對G4樣品進行了性能檢驗，結果見表2。

三、結論

采用納米材料改性粉體聚羧酸高性能減水劑各項指標符合GB8076標準和正常狀態下的使用要求。粉體聚羧酸高性能減水劑經過納米材料改性后，其儲存穩定性提高，吸濕性降低，有利于在潮濕的環境下儲存，能夠適應施工現場的儲存條件。該產品水溶性良好，減水率高，可以滿足現場施工的使用要求，有利于進一步的推廣應用。