纳米材料改性粉体聚羧酸高性能减水剂的研究

吴江

摘 要：本文通过对纳米材料改性剂的研究试验，解决了粉体聚羧酸高性能减水剂在储存、运输和使用中存在的问题，促进了该材料的推广应用。

关键词：纳米材料；改性；粉体聚羧酸高性能减水剂

近几年，随着高速铁路、高速公路、水利建设等工程的迅速发展，粉体聚羧酸高性能减水剂的使用量不断增长，特别是有些工程施工技术难度高、施工环境条件差，对其材料的使用性能、储存稳定性等方面也提了更高的要求。

为解决粉体聚羧酸高性能减水剂在工程使用、存储和运输过程中出现的问题，本项目研究了一种纳米材料改性粉体聚羧酸高性能减水剂。

一、试验方案

粉体聚羧酸减水剂的软化温度一般为50度，容易潮解软化、结块。液体聚羧酸减水剂放在干燥箱中干燥时，即使水分已经蒸发，干燥得到的固体像石蜡状或浆糊状仍具有粘性，所以将液体聚羧酸减水剂进行改性处理，调整其固化状态是十分必要的。在本项目中选择了纳米粉体材料作为改性剂，如纳米硅、钙、铝和无机分散剂F100等，提高粉体聚羧酸减水剂的软化温度，改变固化形态，以达到项目使用的要求。在本项目中，做了如下试验研究，为确定改性剂的选择和用量。

试验方案为：在固含量40%的液体聚羧酸减水剂中，在温度为45度的条件下，加入适量的改性剂，搅拌30分钟后，将其烘干后低温粉碎，观察状态，测试聚羧酸减水剂的主要性能指标。采用的改性剂为纳米硅、纳米钙、纳米铝和无机分散剂F100。

二、试验结果

試验过程中分别测试了单一改性剂的合理掺量，各种改性剂掺量对水泥净浆流动度的影响基本一致，测试结果为掺1.5%时效果满足使用要求，见图1。

通过上述实验，我们选择G4实验结果，采用纳米钙0.5%+纳米铝0.5%+纳米硅0.5%作为粉体聚羧酸高性能减水剂的改性剂，并对G4样品进行了性能检验，结果见表2。

三、结论

采用纳米材料改性粉体聚羧酸高性能减水剂各项指标符合GB8076标准和正常状态下的使用要求。粉体聚羧酸高性能减水剂经过纳米材料改性后，其储存稳定性提高，吸湿性降低，有利于在潮湿的环境下储存，能够适应施工现场的储存条件。该产品水溶性良好，减水率高，可以满足现场施工的使用要求，有利于进一步的推广应用。