混凝土阻泥剂的发展史以及国内外研究进展

　    所谓混凝土阻泥剂就是为了帮助在实际生产过程中加入减少对泥土的吸附。混凝土外加剂(concrete admixture)是实现混凝土高强度、高工作性能、高耐久性能的主要手段。近年来，混凝土外加剂技术不断发展进步，主要表现在新的大单体推陈出新，以及聚羧酸减水剂的常温合成技术推广普及。随之带来的主要问题是，行业技术门槛越来越低，企业同质性严重，几乎没有核心技术，市场竞争倾向于压低价格或者以承诺押款获得市场份额。这就使得行业的发展越来越缓慢，恶性竞争严重。笔者认为，一个健康的外加剂行业应该具有一定的技术门槛，而有着核心技术的企业应该在市场竞争中占有领先的地位。因此，作为核心技术的阻泥剂技术的研发和产业化具有很大的经济效益和社会效益。

　　土壤因其特别的层间结构，会大量吸附聚羧酸分子。研究发现，当砂含泥量(膨润土)达到5%时，聚羧酸减水剂30min损失可以达到50%，1h时混凝土的坍落度和流动度与不掺聚羧酸减水剂的混凝土基本相同，可以说聚羧酸减水剂完全失效。土壤成分复杂，尤其以膨润土(蒙脱土)对聚羧酸减水剂的吸附能力强，高岭土次之。因含泥量造成的聚羧酸减水剂失效，屡屡造成混凝土质量事故。目前，外加剂应对含泥问题的主要措施不外两种：一是对砂进行水洗，二是聚羧酸减水剂超掺。水洗砂虽然可以从源头控制砂含泥量，但是增加了一道工序，成本为大多数混凝土企业难以承受。使用超掺的方式则有可能会带来一系列更加严重的质量事故，因超掺量无法精确控制，一旦超掺过量，会造成混凝土凝结时间过长甚至不凝。可见，这两种方法都不能高效的解决含泥量对聚羧酸减水剂的的不良影响。

　　阻泥剂技术的发展现状

　　国外阻泥剂技术的研究进展

　　早发现土壤对聚羧酸减水剂影响的国家是日本,Adarashi 等通过研究发现，粘土的层间结构会大幅吸收聚羧酸减水剂的分子，但是对萘系减水剂分子的吸附较少，次解释了含泥量对聚羧酸减水剂的影响机理。

　　第十届国际混凝土外加剂会议资料显示，聚乙二醇(2000)可以作为阻泥剂缓解粘土对聚羧酸减水剂的吸附作用。另外有研究发现，无机阳离子(如K+离子)可以有效的吸附粘土。

　　据了解，美国格雷斯公司等跨国企业已将阻泥剂应用于其聚羧酸减水剂系列产品中，但是由于是这些跨国企业的关键技术，未见有阻泥剂产品的组成和结构的专利及文献资料报道。

　　国际上对于阻泥剂的研究虽有一些进展，但是比较缓慢，而一些产业化的阻泥剂产品受知识产权保护，出于不公开的状态。

　　国内阻泥剂技术研究进展

　　经过近年来各研究单位和企业的努力，我国阻泥剂的研究已有了一定的进展：公 开 专 利 《一 种混凝土阻泥 剂》(专 利 号CN201510198113.1)使用水性聚合物、没食子酸、二乙二醇生产出一种阻泥剂，该产品“可以减少混凝土减水剂在泥颗粒上的吸附，提高高含泥量混凝土体系的流动度，显著提高混凝土减水剂的保坍性”。

　　实质审查中的专利《一种基于粘土矿物絮凝作用的混凝土阻泥剂及其制备方法》(专 利 号CN201410695499.2)所述的混凝土阻泥剂，主要成分为一种多离子络合盐的絮凝剂，辅以稳定剂、缓释剂、增强剂消除絮凝剂的酸性腐蚀和影响混凝土早期强度的副作用。“可以有效降低减水剂用量和混凝土的制备成本”。

　　已失效的专利《混凝土用阻泥剂及其制备方法》(专利号CN 102276181 A)指出，在泥与阻泥剂分子吸附后，会降低泥颗粒的吸水率，从而使得混凝土需水量降到一个合适的量值。“阻泥剂的聚合物单体为具有支链结构的分子，该支链可以有效降低泥颗粒彼此靠近聚成凝胶的可能，从而使含泥混凝土体系有很好的流动性。” 该专利的阻泥剂成分为烯基胺醚、(甲基)丙烯酸酯、DA、烯基盐、EA、乙烯基酯。