萘系减水剂的研究进展

第一篇：萘系减水剂的研究进展

萘系减水剂的研究进展

化学学院

化学（师范）专业

2011级

余苑

指导教师

李荣

摘 要：萘系减水剂是我国使用最广泛的混凝土外加剂，其技术水平对它的使用有着重要的影响。本论文介绍了萘系减水剂的分类、合成及性能特点，总结出了近年来萘系减水剂在坍落度损失的减少，减水率的提高，萘系混凝土强度的增强等方面的研究成果。并且总结出了将不同类别减水剂复合使用的效果研究。

关键词：萘系减水剂；合成机理；研究进展

Abstract：Naphthalene superplasticizer is the most widely used in China, it has an important influence on the technical level of its use.This paper introduced the classification, synthesis and properties of naphthalene superplasticizer;Naphthalene superplasticizer was summed up in reducing slump loss, water reducing rate increase, naphthalene concrete strength enhancement for the research results in recent years.And I summed up the effect of different types of superplasticizer in composite use.Key words：Naphthalene super plasticizer；Synthesis mechanism；Research progress 引言

减水剂是最主要的建筑外加剂之一，其技术水平对它的使用有着重要的影响。当前我国减水剂的使用率远低于国际水平。目前，国际上对于高效减水剂的研究热点是聚羧酸类高效减水剂及复合型减水剂，但由于合成聚羧酸系减水剂的原材料选择十分有限，故这类减水剂在国内的研究尚处于实验室阶段，国内应用最多的高效减水剂是萘系减水剂，在混凝土中添加萘系减水剂不仅能够使混凝土的强度提高，而且还能改善其多种性能，如抗磨损性、抗腐蚀性、抗渗透性等。而其

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它的非萘系减水剂产品虽然市场前景广阔，但也因成本和技术性问题，未能得到大规模的应用。资料显示，25万吨，其中萘系减水剂就达20多万吨，占80%以上。

随着高层建筑和商品混凝土的发展，合成高质量的萘系高效减水剂具有较大社会效益和经济效益[1]。因此，对萘系减水剂研究是非常广泛而且必要的。本文依据“循序渐进”的思想，将近年来我国对萘系减水剂的研究成果进行分类、整理、归纳与总结。为进一步对萘系高效减水剂的研究及应用提供依据。萘系减水剂简介

2.1减水剂的定义及分类

减水剂是一种在维持混凝土坍落度不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂。大多属于阴离子表面活性剂。加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量，改善混凝土拌合物的流动性；或减少单位水泥用量，节约水泥。根据其减水及增强能力，分为普通减水剂（又称塑化剂）和高效减水剂（又称超塑化剂）；根据减水剂的化学成分组成，分为水质素磺酸盐类减水剂类，萘系高效减水剂类，三聚氰胺系高效减水剂类，氨基磺酸盐系高效减水剂类，脂肪酸系高减水剂类，聚羧酸盐系高效减水剂类；根据凝结时间分为标准型、早强型和缓凝型[2]。2.2萘系减水剂的特点

不同的减水剂各有不同的特点，那么萘系减水剂主要特点是：

1、在强度和坍落度基本相同时，可减少水泥用量10-25%；

2、在水灰比不变时，使混凝土初始坍落度提高10cm以上，减水率可达15-25%；

3、对砼有显著的早强、增强效果，其强度提高幅度为20-60%；

4、改善混凝土的和易性；

5、对各种水泥适应性好，与其它各类型的混凝土外加剂配伍良好；

6、特别适用于在以下混凝土工程中使用：流态混凝土、塑化混凝土、蒸养混凝土、抗渗混凝土、防水混凝土、自然养护预制构件混凝土、钢筋及预应力钢筋混凝土、高强度超高强度混凝土；

7、混凝土坍

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落度经时损失较大，半小时坍落度损失近40%。所以萘系减水剂的产品在坍落度、减水率以及强度方面性能不高，还有待提升[3]。萘系减水剂的研究进展

3.1 降低萘系减水剂坍落度的研究

前面提到萘系减水剂在应用过程中存在坍落度损失比较严重的问题，混凝土运至施工现场后，流动性大大降低，直接影响到减水剂的使用效果，因而如何有效控制坍落度损失，是进一步推广应用高效减水剂和开发混凝土新技术急需解决的问题。目前，解决萘系减水剂应用中坍落度损失的方法有：复合缓凝剂法，外加剂后掺法，外加剂分批掺入法，引气剂隔离水泥颗粒法等。3.1.1改性萘系减水剂的研究

为适应绿色高性能混凝土发展的需要，混凝土外加剂的绿色化也成为必然。淀粉作为一种产量大、可再生的资源得到了广泛研究。赵平[4]等用经氧化醚化等改性制得的氧化醚化淀粉（OES）与萘系减水剂复配改性，研究了改性萘系减水剂对水泥基材料性能的影响。结果表明，改性萘系减水剂能有效改善萘系减水剂的保坍行为，使水泥浆体保持较长的塑化时间，水泥水化诱导期明显延长；掺13%改性萘系减水剂的水泥浆体2h坍落度损失仅为6%，远小于掺萘系减水剂的56%；与掺萘系减水剂的水泥浆体相比，当改性萘系减水剂中OES含量为5%-13%时，水泥净浆流动度2h损失减小了17%-89%，28d水泥胶砂强度则相应提高了12%-20%。

3.1.2缓释型萘系减水剂的研究

改性萘系混凝土的坍落度是先增加后减小，所以缓凝剂会影响混凝土的早期强度的发展,这在很多场合是很不适用的。相比之下，缓释法是一种很有前途的方案，采用具有缓释性能的减水剂，一次掺加，缓慢释放，使体系中减水剂的浓度得到持续增长，以达到降低坍落度损失的目的，且对混凝土的早期强度不会产生

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不利影响。于是，对缓释型萘系减水剂展开了研究。

王素娟[5]等运用共沉淀法合成了萘系减水剂插层MgAl-LDH的缓释材料。XRD（X射线衍射）图谱显示，萘系减水剂插层MgAl-LDH后，层间距从原来的0.76nm增大到1.06nm，说明萘系减水剂已经进入层间；FTIR（傅氏转换红外线光谱分析仪）谱表明，萘系减水剂插层MgAl-LDH后，保留了LDH层状结构的吸收峰，在1035.6和1123.1cm-1处出现了萘系减水剂中-SO3基团的吸收峰，说明萘系减水剂已经进入层间；在H2O和Na2CO3水溶液考察的缓释性能的结果表明，合成的缓释型萘系减水剂具有明显的缓释效果，其缓释机理主要为客体阴离子与介质中CO32-的离子交换过程，释放速率较大的初期符合一级动力学方程。共沉淀法简单易行，所得缓释型萘系减水剂具有明显的缓释效果，在混凝土外加剂等领域可望有重要应用前景。水泥净浆流动度测试表明，相比商品萘系减水剂，它有明显的缓释效果。

3.1.3丙烯酸改性萘系高效减水剂

尹全勇[6]丙烯酸改性萘系高效减水剂意在原有萘系高效减水剂的分子结构中通过化学合成引入羧基。以多羧酸高效减水剂常用原料丙烯酸为改性剂，在萘系高效减水剂合成工艺的基础上，通过优化原料比例、反应时间等对萘系高效减水剂进行改性。使用沉降试验方法时合成过程进行在线监测，并对合成产物的分散性能进行初步测试。结果表明，丙烯酸改性茶系高效减水剂在保持原有萘系高效减水剂分散效果的同时，显著提高了分散效果的保持时间，使坍落度损失减小。

3.2提高萘系减水剂综合性能的研究

萘系减水剂在我国运用最广泛，但是其缺点除了坍落度损失大以外，减水率不高，萘系混凝土强度不够等缺点也是需要改进的重点。因此，对提高萘系减水剂的综合性能进行了一定的研究。例如合成了新型萘系减水剂、苯酚改性萘系减水剂、葡萄糖酸钠改性萘系减水剂和羟基改性萘系减水剂。3.2.1 新型萘系减水剂

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刘潮霞等用廉价的草浆碱木素和萘等为原料，将萘与浓硫酸磺化，降温加水水解，并将β-萘磺酸加热熔化，加入计量的草浆碱木素，补加浓硫酸，并加入甲醛，控温，最后再用氢氧化钠中和pH至7－9，合成了新产品——新型萘系减水剂。该减水剂具有萘系和木素磺酸盐系减水剂各自的优点，减水率高，坍落度损失少，合成成本低。产品经研究分析得出以下结论：（1）产品的最佳掺量为0.9%，此产品的减水率为44.74%，比普通萘系减水剂提高了一半多；（2）当水灰比为0.35，产品的掺量为0.9%时，水泥净浆流动度为214mm，流动性优于普通萘系减水剂及其简单复合物；（3）合成成本降低了20%左右(由市场调查，工业萘6000-7000元/t，碱木素1000元/t)。实验结果可看出，不仅有效地利用了草浆造纸的污染物，还大大降低了萘系减水剂的合成成本，且减水性能也优于普通萘系减水剂。3.2.2 苯酚改性萘系减水剂

苯酚萘系减水剂是将苯酚加入萘系减水剂中，达到改性提高萘系减水剂质量的目的。萘系减水剂的操作参数按现行生产经验已经确定，改性苯酚磺化液是在缩合过程中加入的，所以苯酚改性萘系减水剂只有缩合阶段发生变化，不影响其他阶段。影响缩合阶段的的主要因素有加入的苯酚磺化液量，改性甲醛量，改性酸量，其他因素影响不大。

李洋[8]通过大量实验，根据改性的目的确定了影响缩合过程加入的各个化学物质的量，并且通过实验数据证明了利用苯酚改性萘系减水剂的是完全可行的。改性后的萘系减水剂的减水率大大提高，稠度和保湿度都增加了，掺量0.7时减水率达27.6%左右；净浆流动度315*318左右；30min和60min的坍落度损失值分别为12-19mm和32-35mm；强度比萘系增加了50%-80%；泌水率比为5.7%。这些实验数据可以看出苯酚改性萘系减水剂的综合性能比普通萘系减水剂大大提高。3.2.3 葡萄糖酸钠改性萘系减水剂

杨开武[9]等通过接枝改性合成葡萄糖酸钠改性萘系高效减水剂。经过接枝改性，在萘系减水剂的分子主链上接枝葡萄糖酸钠分子支链，充分发挥吸附了减水剂分子的水泥颗粒间的位阻斥力。分析合成产品的红外光谱并比较改性前后萘系减水[7]

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剂在流动度、表面张力、表面吸附量、坍落度、减水率和抗压强度等综合性能的差别。实验结果表明，通过接枝改性，使改性后的萘系减水剂的减水率提高3.39%，2h坍落度损失率减小41.49%，克服了传统萘系减水剂坍落度损失大的缺点，同时提高了混凝土的早期抗压强度。3.2.4 羟基改性萘系减水剂

宋波[10]用萘酚磺酸与萘磺酸缩合合成了羟基改性萘系减水剂。相当于部分萘磺酸甲醛缩合物的萘环上接枝羟基基团，通过羟基的强亲水性和对混凝土的缓凝作用，来提高减水率和降低坍落度损失。实验结果表明，掺经羟基改性蔡系高效减水剂的混凝土经过2小时后坍落仅损失了4.1cm，而掺普通萘系减水剂的混凝土过2小时后坍落则损失了8.5cm。可见，羟基改性萘系高效减水剂坍落度损失不及普通萘系减水剂的一半，有效地克服了萘系减水剂坍落度损失过大过快的缺点，保坍效果明显，水灰比低于掺普通萘系减水剂的混凝土，有效地增加了新拌混凝土的净浆流动性。同时，羟基改性萘系高效减水剂的减水率比普通萘系减水剂高16.7%。这几方面性能的提升为商品混凝土的使用创造了有利的条件。3.3萘系减水剂与其它减水剂复合使用的研究

目前混凝土行业主要有三代减水剂：第一代氨基磺酸系减水剂，第二代萘系减水剂，第三代聚羧酸系减水剂。陆智明[11]等研究总结了三类各自的特点，以及对比其性能，发现单一对减水剂的研究是不够的，将不同类的减水剂混合使用也是人们的研究方向，希望将不同类别减水剂的不同优点集中在一起那么减水剂的性能可能会大大提高。

3.3.1 氨基磺酸系与萘系减水剂的复合效应

利用常用的氨基磺酸系减水剂和萘系减水剂进行复合效应，并检验复合效应之后的效果。王中[12]等通过对比试验来测量四种型号、不同条件的水泥单独利用氨基磺酸系减水剂的效果及单独利用萘系减水剂进行分析，再将氨基磺酸系与萘系减水剂按照不同的比例复合检测减水剂的对水泥的使用效果。氨基磺酸系与萘系减水剂复合减水剂使用量减少，依赖效果明显增加。通过大量实验研究结果表明，第 6 页（共 9 页）

两者复配具有良好的效果，净浆流动度有着明显的提高，同时在复配过程中复配效果和减水剂对水泥适应性有较大关联。3.3.2 聚羧酸系和萘系高效减水剂的复合效应

袁泽洋[13]等研究了聚羧酸系减水剂和萘系减水剂单掺及复掺对混凝土坍落度和蒸养强度的影响。分别测试了（1）萘系减水剂单掺对混凝土坍落度和蒸养强度的影响；（2）聚羧酸系减水剂单掺对混凝土坍落度和蒸养强度的影响；（3）聚羧酸系减水剂与萘系减水剂复合使用对混凝土坍落度和蒸养强度的影响。这三组实验进行对比的结果可知，聚羧酸系减水剂和和萘系减水剂单掺时，随掺量增大，混凝土拌合物流动性增大，但对强度而言，存在最佳掺量，此时蒸养强度及蒸养后再标养28d强度达到最大。而聚羧酸系减水剂和萘系减水剂复掺时，与单掺聚羧酸系减水剂相比，混凝土拌合物流动性降低，在最佳掺量时，蒸养强度和蒸养后再标养28d强度所达到的最大值也降低。所以，聚羧酸系减水剂与萘系减水剂复合使用会降低其性能，对坍落度和蒸养强度都是不利的，不宜复合使用。

靳秀芝[14]等人也对复合高效减水剂的性能进行了研究，得到了与上述王中和袁泽洋等人相同的结论。

综上，关于不同类复合减水剂的使用不是都能提高其性能，氨基磺酸类与萘系复合使用能达到协同的作用，而聚羧酸系与萘系复合却产生拮抗的作用，因而不宜复配使用。结论与展望

4.1结论

近年来，作为混凝土不可缺少的组成部分，为了使减水剂能发挥更优的性能，让我们的混凝土行业朝着健康、安全、绿色、环保的方向发展，对萘系减水剂相关性能的研究是连续不断的。研究成果突出表现在：萘系减水剂的坍落度损失，减水率不高，净浆流动度以及萘系混凝土抗压强度等方面得到很大改善，大大提

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高了萘系减水剂的性能，带来更大的社会效益和经济效益。4.2展望

我国对萘系减水剂的研究已有三十多年历史，因其操作简单，价格低廉并且性能相对优良，使得它成为目前我国使用最为广泛的混凝土添加剂。但是就性能来讲，减水率不高，坍落度损失大，净浆流动度低，迫切需要进行改进，研究出高效的萘系减水剂。

当下，对萘系减水剂减水率与坍落度的改良研究已经有所成绩，但也存在着很多问题需要在以后进一步研究改善。具体表现在：

1、苯酚改性萘系减水剂的研究中，在现行萘系减水剂工艺流程中如何增加苯酚磺化液萃取工艺和萃取剂回收装置，以及增加多少投资的问题；

2、生产新型的减水剂或者改性的萘系减水剂成本会提高多少，性能提高相应成本提高后对市场销售又有哪些影响；

3、能不能找出相似的更便宜的原料降低其成本。这些问题都是尚需深入开展的研究工作。

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用,2010,24(7):1-2.[15] 郭丽芳,郭兰,张招贵,等.高效减水剂的研究进展[J].江西化工,2004,6(4):14-16.[16] 王田堂,严云,胡志华,等.氧化-醚化淀粉作水泥减水剂的制备及性能(二)[J].武汉理工大学学报,2011,33(1):60-63.[17] 王田堂,严云,胡志华,等.淀粉改性作水泥减水剂的制备及性能[J].武汉理工大学学报，2010,32(13):30-33.[18] 麻秀星.聚羧酸系与萘系减水剂复配[J].新型建筑材料,2003,22(8):22-23.第 9 页 9 页）

（共

第二篇：改性淀粉用作混凝土减水剂的研究进展

改性淀粉用作混凝土减水剂的研究进展

摘要：综述了混凝土减水剂的发展状况和目前存在的问题，介绍了淀粉的结构、改性淀粉如羧甲基淀粉、磺化淀粉和淀粉丁二酸单酯等的合成方法，以及改性淀粉用作混凝土减水剂的分散机理。

关键词：淀粉；改性淀粉；分散机理；混凝土；减水剂

从材料过程工程学角度来看，混凝土减水剂（Water Reducers）的广泛应用有利于节约资源、改善环境，具体表现在以下几个方面：在不减少单位用水量的情况下，改善新拌混凝土的工作度，提高流动性；在保持一定工作度的情况下，减少用水量，提高混凝土的强度；在保持一定强度的情况下，减少单位水泥用量，节约水泥；改善混凝土拌合物的可泵性以及混凝土的其它物理力学性能。不可否认，减水剂的发展为混凝土工业的发展提供了更大的空间，但是随着世界范围内对环境保护的日益重视，人们对建筑材料的要求也越来越高，不再仅仅是追求使用性能的实现，而是更关心在功能实现的同时不危害环境和人身安全，因此人们更愿意采用“绿色”建筑材料。但是通过对几种通用混凝土减水剂的分子结构、合成路线等方面的分析，不难发现，现有的减水剂品种很难满足绿色、环保等要求。

淀粉是自然界产量仅次于纤维素的多糖类天然高聚物，它以冷水不溶的微小颗粒（直径为1 pm～100 pm或者更大）广泛存在于高等植物的种子、块茎、果实、根部甚至叶子中，目前全世界的年产量约为3600万t〔1〕。由于淀粉原料来源广泛，种类多，产量丰富，特别是在以农产品生产为主的我国，资源极为丰富，且十分廉价，因此，对淀粉的研究及其应用开发具有重要的意义。

目前，淀粉除用于纺织、造纸、塑料等传统行业外，还在食品化工、日用化工、医药、建筑、油田化学与生物化学等领域得到广泛利用。近年来，对淀粉改性制备水泥分散剂的研究已有一定进展。1混凝土减水剂发展概况及目前存在的问题20世纪50年代木质素磺酸钙的研制成功掀起了国内混凝土减水剂研究的第一次高潮。到20世纪70年代，中国建筑材料科学研究院等单位开始研制萘系和三聚氰胺系高效减水剂。1975年萘系减水剂的诞生标志着我国减水剂研究进入了一个崭新的阶段。从20世纪80年代至今，改性木质素磺酸盐和三聚氰胺减水剂都得到了很好的开发和应用。目前，国内减水剂的主要生产企业大多生产的是萘系产品，三聚氰胺系减水剂生产企业有二十多家，但都为1000～2000 t／a的小规模生产。木质素类减水剂生产主要集中在东北，年产总计约8万t。

虽然国内萘系减水剂的使用量占减水剂使用总量的90％以上〔2〕，但由于萘系减水剂流动度损失较快，难以满足工程上的施工要求，且原材料供应不足，极大地限制了其进一步的发展。氨基磺酸系和聚羧酸系高效减水剂在我国的开发只是刚刚起步，并未进入实用阶段。因此，如何进一步有效地利用地球上储量巨大、可再生的淀粉资源，开拓淀粉在新技术、新材料、新能源、新领域中的充分利用，已经成为众多研究人员十分关注的问题。淀粉的结构

从不同来源得到的淀粉，最主要的不同点是其化学结构的差异。从化学上讲，淀粉是一种高聚糖，主要由葡萄糖残基的糖环通过a－D－（l→4）糖苷键连接而成，化学结构为（C6H10O5）n，n为聚合度。虽然淀粉的微观结构至今还没有完全阐明，但已确定淀粉不是一种均质物质，而是由两种不同的聚合物—直链淀粉和支链淀粉组成的。直链淀粉是一种线型聚合物（见图1），它的葡萄糖残基之间全部由a－D－（l→4）糖苷键连接，分子大小随植物种类及提取淀粉时的加工条件而变化，一般为200～2000个葡萄糖残基。

支链淀粉的微观结构（见图2）目前还没有完全确定，在一般情况下，其分子比直链淀粉大得多，分子量在百万数量级。改性淀粉

为了克服天然原淀粉的缺点，改善它的性能并扩大它在工业中的应用范围，目前的研究重点纷纷转移到淀粉的可转化利用方面，其中最重要的一个方面就是淀粉的改性研究。从广义上讲，凡是改变天然原淀粉的化学、物理性能的任何产品都可认为是改性过的。因此，利用物理、化学或酶法处理天然淀粉，增加淀粉的某些功能性或者引进新的特性，使其更适合于一些应用的要求，所得的产品就称为改性淀粉。

对淀粉进行改性的方法中，以化学法最为主要，用化学法改性加工制成的淀粉在应用上也最为广泛。目前，在世界范围内，化学法生产改性淀粉的比例约为80％，物理改性的比例约为14％，其次为生物法。由于淀粉的葡萄糖残基上有很多可反应的羟基，所以通过对淀粉分子进行较低程度的酯化、醚化、交联、氧化以及其它羟基的反应，就能够极大地改善淀粉的物理化学性能，因而人们对淀粉的研究主要集中在化学方法上。下面将对用作减水剂的改性淀粉分别作一介绍。3．1酸解淀粉

酸改性淀粉提供了许多新的物理方面的性能。如酸改性淀粉颗粒受热后不是膨胀而是裂解，易被水分散，流度越高、越易分散于水中。而近年来关于酸改性淀粉的研究主要是将其作为生产其他淀粉衍生物的预处理步骤，随后可进行酯化等其它化学改性，以使处理后的淀粉的性质尤其是物理性质能满足更为广泛的要求〔3〕。在减水剂分散机理中，静电斥力作用和空间位阻作用是决定减水剂性能最主要的两个因素，而淀粉衍生物作为水泥减水剂的机理研究中，空间位阻占主导作用〔4－6〕，因此分子量对性能的影响很大。张东方〔7〕指出，交联度高（高粘度）的淀粉硫酸酯由于分子链间相互缠绕程度较大，在溶液中形成的网络结构庞大，抱水性较强，导致体系中游离水大幅度减少，因此它对水泥颗粒不具有分散效果，表现为水泥净浆流动度（＜65 mm）比空白还要低、甚至无法测量。而以原淀粉和降解淀粉合成的淀粉硫酸酯由于分子链较短，其水溶液粘度很低（＜35 mPa．s），从而具有对水泥颗粒的分散性能，表现为水泥净浆流动度较高（＞226 mm）。因此，低粘度是淀粉硫酸酯作为水泥分散剂使用的前提条件。何禄〔3〕指出，交联的淀粉顺丁烯二酸单酯，分子量大，粘度较大，在溶液中自身能吸水膨胀，从而导致水泥浆体系中的游离水大幅度减少，体系粘度较高，因此加入高粘度产品的水泥净浆流动度比不加样品的还要低（＜65 mm），甚至根本没有流动性，而无法测量。以降解淀粉制备的淀粉顺丁烯二酸单酯分子链较短，粘度较低，减水效果表现为较好的流动性，当用2M的酸降解的淀粉表现为最好的流动性，掺量为0．5％时，流动性就达到224 mm。而当降解酸浓度加强时，淀粉分子量降解更厉害，吸附在水泥颗粒表面上的淀粉衍生物所产生的空间位阻更小，水泥净浆流动度呈下降趋势。3．2醚化淀粉（羧甲基淀粉）

羧甲基淀粉的制备是利用淀粉分子葡萄糖残基上C2、C3和C6上的羟基所具有的醚化反应能力，在以有机媒质做分散剂的情况下，与氯乙酸在碱性条件下发生双分子亲核取代反应。反应分为两步进行：（1）碱化反应：

St-OH+NaOH葑StONa+H2ONaOH使葡萄糖残基上羟基变成氧负离子，提高其亲核性，所生成的淀粉钠盐是进行醚化反应的活性中心。（2）醚化反应：

St-ONa+ClCH2COOH NaOH St-OCH2COONa+NaCl+H2O 同时存在如下副反应： ClCH2COOH NaOH H2O HOCH2COONa+NaCl 张东方〔8〕研究了不同交联度的影响：交联羧甲基淀粉的抗剪切性能、贮存稳定性和抱水性能随着交联度的增大而增加，但交联度对交联羧甲基淀粉的抗盐性和抗酸碱性影响不大。对不同取代度的羧甲基淀粉和0．06％的交联羧甲基淀粉的粘度性能和抱水性能研究表明：随着取代度的增加，羧甲基淀粉的抗剪切性能、贮存稳定性、抱水性和抗酸碱性及抗盐性均有所提高。并且，以酸解淀粉为原料合成的羧甲基淀粉具有低粘度特征，为其在水泥分散剂领域的应用提供了可能。羧甲基淀粉作为水泥分散剂使用时，降解度和取代度对产品分散性能影响很大。其中降解度2 M，取代度为0．5左右的产品分散性能最好。3．3酯化淀粉 3．3．1淀粉硫酸酯

最近程发等〔9〕采用半干法以淀粉为原料，将淀粉磺化后制备了无毒、无污染的淀粉硫酸酯混凝土减水剂，试验证明该减水剂能够达到高效减水剂的效果。作者提出该类减水剂可将不溶于水的葡萄糖环视为疏水基，亲水性强的磺酸基作为亲水基团，使硫酸酯化淀粉具备了表面活性剂的基本结构。该作者研究了基于淀粉的减水剂在水泥净浆中的应用性能，但是未见有在砂浆、混凝土中应用性能方面的相关报道。3．3．2淀粉丁二酸单酯

淀粉丁二酸单酯具有广泛的工业应用价值。常用的淀粉丁二酸单酯的合成方法包括湿法、溶剂法、干法。其中，干法作为一种绿色的合成工艺，由于其操作简单、能耗少、无污染、成本低等特点，目前成为国内外研究的热点。其反应机理为酯化反应，即淀粉与二元羧酸通过酯化可在淀粉上引入一个阴离子基团，在很大程度上提高了其亲水性能。反应方程式如下：

干法制备淀粉丁二酸单酯的最佳反应条件是：淀粉与丁二酸酐摩尔比为1．0∶1．0，温度为140℃，反应时间为4 h，淀粉含水量为13．6％，产品的取代度和反应效率分别达0．51和51．0％，产率为80．6％。张东方〔7〕考察了不同原料淀粉合成的淀粉丁二酸单酯的取代度对其水溶液粘度的影响。实验数据表明，淀粉丁二酸单酯在合成过程中淀粉分子链发生了较大程度的断裂，因此不论是以交联淀粉、原淀粉或降解淀粉合成的产品的粘度均低于100 mPa．s，且随着丁二酰基取代度的增加，产品粘度呈缓慢下降趋势。根据淀粉丁二酸单酯的低粘度特征将其开发用作水泥分散剂，分散性能最好的是以原淀粉为合成原料，取代度为0．51的产品。4 分散机理

由于改性作为混凝土减水剂的机理研究中，空间位阻占主导作用〔4－6〕，下面只对减水剂机理中的空间位阻理论和反应性高分子缓慢释放理论作一介绍。

（1）空间位阻理论

Collepardi、Uchilawa等研究表明，虽然羧酸系减水剂（Pe）的夸电位没有氨基磺酸系、萘系和三聚氰胺系减水剂的夸电位高，但是羧酸系减水剂的减水率高于这三类减水剂，主要是由于氨基磺酸系、萘系和三聚氰胺系减水剂的分子以平躺（棒状）形式吸附在水泥颗粒表面（图3a），而大分子可能是以线团状的形式吸附在水泥颗粒表面（图3b和3c）。另外，在浓溶液中，线团之间还可能相互缠结。因此吸附层可能很厚，大到几十甚至几百纳米，但这并不意味着一定是多分子层的。因为原则上，一个大分子链中只要有一个基团被吸附，该整个分子就可看成被吸附的。这种吸附形式使水泥颗粒表面具有较大的空间位阻（见图4），有效防止了水泥颗粒的团聚，提高了水泥颗粒的分散效果。因此，对于高分子减水剂来说，主链和侧链的长度等高分子构造对其分散性能影响很大。

（2）反应性高分子缓慢释放理论 所谓反应性高分子是分子主链上带有内酯、酸酐、酰胺、酰氯等基团的聚合物，它一般不溶于水，但可以在水泥碱性成分的作用下生成水溶性的减水剂。由于这种化学反应是在界面上发生的减水剂产物的溶解必然是一个缓慢的过程，需要一定时间，这样不断生成的可溶性减水剂分子就可以及时补充水泥拌制过程中减水剂的损失，从而起到有效抑制流动度损失的作用，这就是反应性高分子缓慢释放理论〔9－11〕。羧甲基淀粉和淀粉硫酸酯分子中具有较多的支链和极性的侧链，呈树枝状吸附在水泥颗粒表面上，因此其分散机理主要是空间位阻而不是静电斥力。但它们的吸附模式却不相同，相比之下羧甲基淀粉在水泥颗粒表面上倾向于“立式”吸附，而淀粉硫酸酯倾向“躺式”吸附。与静电斥力分散机理相比，由空间位阻作用产生的分散具有更好的稳定性。淀粉丁二酸单酯用作水泥分散剂时，具有反应性高分子的特征。其分散机理主要来自空间位阻作用，极性侧链的长度对产品分子产生的空间位阻具有一定贡献，因此淀粉丁二酸单酯的分散性能和分散稳定性都优于羧甲基淀粉。结语

对基于改性淀粉减水剂的上述综述表明，通过合理的分子设计，采用适当的反应条件，改性淀粉均有希望制备成混凝土减水剂或高效减水剂由于天然高分子本身具有的、不可替代的优势，开发研究基于淀粉的新型混凝土减水剂，提高天然高分子的利用效率，扩大天然高分子应用领域非常必要。

第三篇：减水剂项目申报材料

减水剂项目

申报材料

泓域咨询机构

报告说明—

我国从 2000 年开始对聚羧酸减水剂的研究和应用，近年来得益于高铁事业的发展，聚羧酸减水剂应用得到飞速推广。随着高性能和低成本化的并行发展，目前聚羧酸减水剂逐渐从高铁、大坝、核电站等领域向民用领域推广。2011 年聚羧酸减水剂产量仅为 239.11 万吨，到了 2015 年就达到了 621.95 万吨（按 20%浓度计算）。与之相对的是萘系减水剂的境遇，尽管因为价格低廉而一直在民用市场保有市占率，但是萘系减水剂近年受到的环保压力大增。2015 年萘系减水剂产量仅有 180.62 万吨，相比 2013 年的 357.59 万吨减少了接近一半。此消彼长之下，聚羧酸减水剂市占率从2007 年的 14.6%快速上升至 2015 年 72.9%，而高效减水剂（以萘系减水剂为主）的市占率从 2007 年的 79.3%下降至 2015 年的 26.4%。

该聚羧酸减水剂项目计划总投资 16886.70 万元，其中：固定资产投资14859.62 万元，占项目总投资的 88.00%；流动资金 2027.08 万元，占项目总投资的 12.00%。

达产年营业收入 17396.00 万元，总成本费用 13109.42 万元，税金及附加 295.60 万元，利润总额 4286.58 万元，利税总额 5173.43 万元，税后净利润 3214.93 万元，达产年纳税总额 1958.49 万元；达产年投资利润率25.38%，投资利税率 30.64%，投资回报率 19.04%，全部投资回收期 6.75年，提供就业职位 318 个。

国内单体产能自 2007 年的 50 万吨飞速扩展至今，年均增长率保持在20%的高增速，2010-2016 年间，下游需求的快速增长使得聚羧酸减水剂单体产能快速增长。预期未来五年聚羧酸减水剂单体产能增速将大幅放缓，在下游需求推动的作用下，聚羧酸减水剂单体的开工率将显著提升。

目录

第一章

概述

第二章

项目建设单位说明

第三章

项目建设及必要性

第四章

市场前景分析

第五章

产品及建设方案

第六章

选址规划

第七章

土建方案

第八章

工艺技术

第九章

环境保护、清洁生产

第十章

安全卫生

第十一章

项目风险评价分析

第十二章

项目节能说明

第十三章

进度计划

第十四章

项目投资分析

第十五章

经济效益分析

第十六章

项目评价结论

第十七章

项目招投标方案

第一章

概述

一、项目提出的理由

减水剂行业工业化起源于 20 世纪 10 年代，当时主要是疏水剂和塑化剂；30 年代美国研制出引气剂，解决了公路路面的抗冻问题，随后第一代木质素类减水剂应运而生，我国在 50 年代左右开始木质素类减水剂的研究和应用；20 世纪 60 年代，日本研制出第二代高效减水剂，随后在混凝土工程中高效减水剂作为最主要的外加剂被大量运用；20 世纪 90 年代，日本又研制出第三代高性能减水剂，聚羧酸系，相较第二代产品减水率更高、掺量更低，并且更加环保。

减水剂行业上游是环氧乙烷（EO），目前国内 EO 下游最大的消费领域仍是乙二醇（EG），此时 EO 作为生产环节中的一环、不作产品销售，而从可流通商品来看，EO 下游包括聚羧酸减水剂单体、非离子表面活性剂、乙醇胺等下游产品，用量最大的是聚羧酸减水剂聚醚单体，占比达到 52%左右。

二、项目概况

（一）项目名称

减水剂项目

（二）项目选址

某某保税区

场址应靠近交通运输主干道，具备便利的交通条件，有利于原料和产成品的运输，同时，通讯便捷有利于及时反馈产品市场信息。

（三）项目用地规模

项目总用地面积 56161.40平方米（折合约 84.20 亩）。

（四）项目用地控制指标

该工程规划建筑系数 66.45%，建筑容积率 1.51，建设区域绿化覆盖率6.10%，固定资产投资强度 176.48 万元/亩。

（五）土建工程指标

项目净用地面积 56161.40平方米，建筑物基底占地面积 37319.25平方米，总建筑面积 84803.71平方米，其中：规划建设主体工程 63832.36平方米，项目规划绿化面积 5170.63平方米。

（六）设备选型方案

项目计划购置设备共计 157 台（套），设备购置费 6656.15 万元。

（七）节能分析

1、项目年用电量 914797.94 千瓦时，折合 112.43 吨标准煤。

2、项目年总用水量 8501.35 立方米，折合 0.73 吨标准煤。

3、“减水剂项目投资建设项目”，年用电量 914797.94 千瓦时，年总用水量 8501.35 立方米，项目年综合总耗能量（当量值）113.16 吨标准煤/年。达产年综合节能量 31.92 吨标准煤/年，项目总节能率 23.19%，能源利用效果良好。

（八）环境保护

项目符合某某保税区发展规划，符合某某保税区产业结构调整规划和国家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施，严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境产生明显的影响。

（九）项目总投资及资金构成

项目预计总投资 16886.70 万元，其中：固定资产投资 14859.62 万元，占项目总投资的 88.00%；流动资金 2027.08 万元，占项目总投资的 12.00%。

（十）资金筹措

该项目现阶段投资均由企业自筹。

（十一）项目预期经济效益规划目标

预期达产年营业收入 17396.00 万元，总成本费用 13109.42 万元，税金及附加 295.60 万元，利润总额 4286.58 万元，利税总额 5173.43 万元，税后净利润 3214.93 万元，达产年纳税总额 1958.49 万元；达产年投资利润率 25.38%，投资利税率 30.64%，投资回报率 19.04%，全部投资回收期6.75 年，提供就业职位 318 个。

（十二）进度规划

本期工程项目建设期限规划 12 个月。

对于难以预见的因素导致施工进度赶不上计划要求时及时研究，项目建设单位要认真制定和安排赶工计划并及时付诸实施。认真做好施工技术

准备工作，预测分析施工过程中可能出现的技术难点，提前进行技术准备，确保施工顺利进行。

三、项目评价

1、本期工程项目符合国家产业发展政策和规划要求，符合某某保税区及某某保税区聚羧酸减水剂行业布局和结构调整政策；项目的建设对促进某某保税区聚羧酸减水剂产业结构、技术结构、组织结构、产品结构的调整优化有着积极的推动意义。

2、xxx 有限公司为适应国内外市场需求，拟建“减水剂项目”，本期工程项目的建设能够有力促进某某保税区经济发展，为社会提供就业职位318 个，达产年纳税总额 1958.49 万元，可以促进某某保税区区域经济的繁荣发展和社会稳定，为地方财政收入做出积极的贡献。

3、项目达产年投资利润率 25.38%，投资利税率 30.64%，全部投资回报率 19.04%，全部投资回收期 6.75 年，固定资产投资回收期 6.75 年（含建设期），项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。

鼓励民营企业参与智能制造工程，围绕离散型智能制造、流程型智能制造、网络协同制造、大规模个性化定制、远程运维服务等新模式开展应用，建设一批数字化车间和智能工厂，引导产业智能升级。支持民营企业开展智能制造综合标准化工作，建设一批试验验证平台，开展标准试验验证。加快传统行业民营企业生产设备的智能化改造，提高精准制造、敏捷制造能力。

“十二五”期间，全省规模以上工业企业研发经费投入年均增长 13%，累计实施省级以上技术创新项目 1.7 万项，其中达到国际先进水平以上的占 33.7%。截至“十二五”末，全省共培育国家技术创新示范企业 32 家、国家企业技术中心 166 家、省级企业技术中心 1427 家，超过 60%的大中型企业建立了多种形式的研发机构。攻克了大尺寸 SiC 单晶衬底产业化、大型快速高效数控全自动冲压生产线等一批重大关键共性技术产品，浪潮集团高端容错计算机系统关键技术与应用等 3 个项目获国家科技进步一等奖。品牌带动效应明显，海尔、海信、潍柴、浪潮、青啤等一大批品牌企业和名牌产品驰名中外，11 个企业品牌列入中国工业企业品牌竞争力百强，居全国第 2 位。

四、主要经济指标

主要经济指标一览表

序号 项目 单位 指标 备注 1

占地面积

平方米

56161.40

84.20 亩

1.1

容积率

1.51

1.2

建筑系数

66.45%

1.3

投资强度

万元/亩

176.48

1.4

基底面积

平方米

37319.25

1.5

总建筑面积

平方米

84803.71

1.6

绿化面积

平方米

5170.63

绿化率 6.10%

总投资

万元

16886.70

2.1

固定资产投资

万元

14859.62

2.1.1

土建工程投资

万元

5976.09

2.1.1.1

土建工程投资占比

万元

35.39%

2.1.2

设备投资

万元

6656.15

2.1.2.1

设备投资占比

39.42%

2.1.3

其它投资

万元

2227.38

2.1.3.1

其它投资占比

13.19%

2.1.4

固定资产投资占比

88.00%

2.2

流动资金

万元

2027.08

2.2.1

流动资金占比

12.00%

收入

万元

17396.00

总成本

万元

13109.42

利润总额

万元

4286.58

净利润

万元

3214.93

所得税

万元

1.51

增值税

万元

591.25

税金及附加

万元

295.60

纳税总额

万元

1958.49

利税总额

万元

5173.43

投资利润率

25.38%

投资利税率

30.64%

投资回报率

19.04%

回收期

年

6.75

设备数量

台（套）

157

年用电量

千瓦时

914797.94

年用水量

立方米

8501.35

总能耗

吨标准煤

113.16

节能率

23.19%

节能量

吨标准煤

31.92

员工数量

人

318

第二章

项目建设单位说明

一、项目承办单位基本情况

（一）公司名称

xxx（集团）有限公司

（二）公司简介

顺应经济新常态，需要公司积极转变发展方式，实现内涵式增长。为此，公司要求各级单位通过创新驱动、结构优化、产业升级、提升产品和服务质量、提高效率和效益等路径，努力实现“做实、做强、做大、做好、做长”的发展理念。

公司引进世界领先的技术，汇聚跨国高科技人才以确保公司产业的稳定发展和保持长期的竞争优势。公司经过多年的不懈努力，产品销售网络遍布全国各省、市、自治区；完整的产品系列和精益求精的品质使企业的市场占有率不断提高，除国内市场外，公司还具有强大稳固的国外市场网络；项目承办单位一贯遵循“以质量求生存，以科技求发展，以管理求效

率，以服务求信誉”的质量方针，努力生产高质量的产品，以优质的服务奉献社会。

二、公司经济效益分析

上一，xxx 有限公司实现营业收入 9367.64 万元，同比增长 22.78%（1738.14 万元）。其中，主营业业务聚羧酸减水剂生产及销售收入为8047.01 万元，占营业总收入的 85.90%。

上营收情况一览表

序号 项目 第一季度 第二季度 第三季度 第四季度 合计 1

营业收入

1967.20

2622.94

2435.59

2341.91

9367.64

主营业务收入

1689.87

2253.16

2092.22

2011.75

8047.01

2.1

聚羧酸减水剂(A)

557.66

743.54

690.43

663.88

2655.51

2.2

聚羧酸减水剂(B)

388.67

518.23

481.21

462.70

1850.81

2.3

聚羧酸减水剂(C)

287.28

383.04

355.68

342.00

1367.99

2.4

聚羧酸减水剂(D)

202.78

270.38

251.07

241.41

965.64

2.5

聚羧酸减水剂(E)

135.19

180.25

167.38

160.94

643.76

2.6

聚羧酸减水剂(F)

84.49

112.66

104.61

100.59

402.35

2.7

聚羧酸减水剂(...)

33.80

45.06

41.84

40.24

160.94

其他业务收入

277.33

369.78

343.36

330.16

1320.63

根据初步统计测算，公司实现利润总额 2425.54 万元，较去年同期相比增长 267.63 万元，增长率 12.40%；实现净利润 1819.15 万元，较去年同期相比增长 199.73 万元，增长率 12.33%。

上主要经济指标

项目 单位 指标 完成营业收入

万元

9367.64

完成主营业务收入

万元

8047.01

主营业务收入占比

85.90%

营业收入增长率（同比）

22.78%

营业收入增长量（同比）

万元

1738.14

利润总额

万元

2425.54

利润总额增长率

12.40%

利润总额增长量

万元

267.63

净利润

万元

1819.15

净利润增长率

12.33%

净利润增长量

万元

199.73

投资利润率

27.92%

投资回报率

20.94%

财务内部收益率

24.86%

企业总资产

万元

25493.06

流动资产总额占比

万元

36.13%

流动资产总额

万元

9209.84

资产负债率

47.44%

第三章

项目建设及必要性

一、聚羧酸减水剂项目背景分析

国内单体产能自 2007 年的 50 万吨飞速扩展至今，年均增长率保持在 20%的高增速，2010-2016 年间，下游需求的快速增长使得聚羧酸减水剂单体产能快速增长。预期未来五年聚羧酸减水剂单体产能增速将大幅放缓，在下游需求推动的作用下，聚羧酸减水剂单体的开工率将显著提升。

2013-2014 年，由于交通基础建设需求猛增，由此导致聚羧酸减水剂单体的产量增速达到极致。但国内产能的快速增长使得供需失衡，导致开工率一直维持在 50%以下。2010-2017 年，聚羧酸减水剂单体产能及产量年均增速分别达到 22.6%以及 32%。

未来 5 年，聚羧酸减水剂单体新增产能约 25 万吨，新增产能为新增环氧乙烷企业的配套下游。原有聚羧酸减水剂单体生产企业暂未有扩能消息。未来五年商用混凝土的增长为聚羧酸减水剂单体提供了稳定的增长预期，2021 年聚羧酸减水剂产量（趋同表观消费量）达到175 万吨，产量增速达到 9.3%。

目前国内聚羧酸单体企业主要产能分布在华东、东北以及华南地区，龙头企业奥克化学占据国内 40%以上单体的产能份额，且奥克化学是第一家布局在国内环氧乙烷生产工厂的企业；扬州目前是奥克化学最大生产基地，乙氧基化产能 30 万吨，环氧乙烷产能 20 万吨；其次

是武汉奥克、广东奥克、辽宁奥克以及四川奥克均布局在环氧乙烷旁边。另外科隆、东科、佳化、皇马等也是单体主流供应商。

目前单体区域布局较为集中，尤其是华东以及东北地区，东北地区 80%以上环氧乙烷下游是聚羧酸单体行业；卓创认为未来单体布局南迁为主，因茂名石化、茂湛一体化以及泉州石化，中海油均有环氧乙烷新增产能，所以后期绝大多数单体工厂或将配套到南方，未来环氧乙烷及单体格局向南发展是趋势，且为了环氧乙烷一体化装置或者说配套下游发展将是主流趋势。

二、聚羧酸减水剂项目建设必要性分析

我国从 2000 年开始对聚羧酸减水剂的研究和应用，近年来得益于高铁事业的发展，聚羧酸减水剂应用得到飞速推广。随着高性能和低成本化的并行发展，目前聚羧酸减水剂逐渐从高铁、大坝、核电站等领域向民用领域推广。2011 年聚羧酸减水剂产量仅为 239.11 万吨，到了 2015 年就达到了 621.95 万吨（按 20%浓度计算）。与之相对的是萘系减水剂的境遇，尽管因为价格低廉而一直在民用市场保有市占率，但是萘系减水剂近年受到的环保压力大增。2015 年萘系减水剂产量仅有 180.62 万吨，相比 2013 年的 357.59 万吨减少了接近一半。此消彼长之下，聚羧酸减水剂市占率从 2007 年的 14.6%快速上升至 2015 年

72.9%，而高效减水剂（以萘系减水剂为主）的市占率从 2007 年的79.3%下降至 2015 年的 26.4%。

2000 年以来，我国聚羧酸减水剂的大规模推广主要得益于国家快速发展的基建项目，尤其是以高铁作为代表，拉动了聚羧酸减水剂的快速发展。目前聚羧酸型减水剂也迅速地扩展到了民用建筑上包括城市建筑、住宅建筑等。减水剂的需求与商品混凝土的消费直接相关，每立方商品混凝土需要加入减水剂 3 至 4 千克。2015 年我国的预扮商品混凝土消费量在 26.5 亿立方，消费减水剂量 863 万吨，平均每立方混凝土消耗减水剂 3.26 千克。

2015 年，中国基建固定资产投资增速为 17.29%，相比 2014 年的20.29%和 2013 年的 21.21%均有所下滑，而房地产开发投资完成额同比增长仅有 1%，相比 2014 年的 10.50%和 2013 年的 19.80%大幅下跌，受此影响，中国水泥产量下降 5.33%，为近10 年来首次下跌，而商品混凝土产量同比仅增长 5.59%，而 2014 年为同比增长 32.88%。需求弱势叠加价格受原油暴跌影响的快速下行，2015 年成为减水剂行业的洗牌之年，大量厂家亏损，过剩和落后产能被淘汰。

2016 年的水泥产量 24.03 亿吨，同比增长 1.86%止跌回升，商品混凝土产量 17.92 亿立方，同比增长 9.2%。需求端复苏，而减水剂价格，2016 年减水剂市场企稳回暖。

尽管 2017 年 2 月全国水泥产量同比下降 0.3%，我们认为这主要是前段时间国家对水泥产能督查限产所致。对于 2017 年的的判断，我们保持乐观态度，这一点从年后持续攀升的水泥价格可以得到印证。2017 年随着一路一带政策落地，政府固定资产投资加码，预计全年固定资产投资增速在 9%左右。数据数据方面，2017 年 3 月基建投资额同比增长 18.68%，较 2016 年全年的 15.7%提升 2.97 个百分点；中国房地产开发投资额累计同比增长 9.1%，较 2016 年全年的 6.9%提升 2.2个百分点。房地产和基建投资作为水泥和商品混凝土的先行指标，在2017 年率先抬头，将会有助于水泥和商品混凝土产量提升，并拉动减水剂的消费。奥克股份作为国内减水剂聚醚单体的主要提供商，有望充分受益。

目前市面上减水剂多以水剂形式出售，其中含固量仅 20%-30%，因此运输不便，辐射半径小。

相比液体减水剂，粉体减水剂不仅具有存储稳定性好，在运输过程中高温条件下不容易变质的优点，还具备高减水率、高保坍性等优

异的技术性能，而且包装费用少、运输成本低、可自动化精确计量，能够便捷出口并广泛应用于海外的港口、铁路、水利等基建项目。

粉剂聚羧酸的出现有望使得中国减水剂不仅可以满足国内 100 万吨左右的需求，还能辐射到全球近300 万吨的市场空间，并可能充分受益于一带一路政策，走向中西亚。

第四章

市场前景分析

一、聚羧酸减水剂行业分析

减水剂行业工业化起源于 20 世纪 10 年代，当时主要是疏水剂和塑化剂；30 年代美国研制出引气剂，解决了公路路面的抗冻问题，随后第一代木质素类减水剂应运而生，我国在 50 年代左右开始木质素类减水剂的研究和应用；20 世纪 60 年代，日本研制出第二代高效减水剂，随后在混凝土工程中高效减水剂作为最主要的外加剂被大量运用；20世纪 90 年代，日本又研制出第三代高性能减水剂，聚羧酸系，相较第二代产品减水率更高、掺量更低，并且更加环保。

2000 年，我国开始聚羧酸系减水剂的探索性生产和应用，21 世纪初随着高铁建设的快速发展，聚羧酸系高性能减水剂迅猛发展；2010年以来，高性能减水剂在房地产等民用领域逐渐普及，开启了新一轮

增长周期。近年来在节能、环保、安全生产等压力下，高性能减水剂在有些地区快速替代高效减水剂成为主流。

2017 我国混凝土外加剂总产量 1399 万吨，折合外加剂销售产值为 478.6 亿元，与 2015 年（1380.4 万吨，552.1 亿元）相比，增长1.4%和-13.3%。总体看来，我国外加剂总产量持续上升，但由于聚羧酸减水剂和液体速凝剂等产品市场价格下降，行业总产值有所下降。

外加剂分为合成减水剂、膨胀剂、引气剂、速凝剂、缓凝剂，其中合成减水剂又包括木质素类、高效、高性能减水剂，分别是一至三代的减水剂。

数据显示，2018 国内混凝土外加剂市场销售量 640.09 亿元，行业盈利毛利润率 10.83%，到 2019 年我国混凝土外加剂市场销售量达614.88 亿元，行业毛利润 14.26%。

行业头部企业市占率正加速集中，整体市占率仍偏低。2018 年主要减水剂生产企业苏博特、建研集团和红墙股份的减水剂销量分别为91.23 万吨、95 万吨、56.93 万吨，分别同比增长 29.31%、28.38%和48.26%，行业头部企业的产品销量出现大幅上升。2018 年三家公司外加剂市占率分别为 4.62%、3.90%和 1.54%，减水剂行业 CR3 为 10.06%，较 2017 年提升 2.82 个百分点；行业集中度在 2017 年出现拐点，并在 2018 年呈现加速上升的趋势，但就目前看行业集中度仍处于偏低的水平。

中小企业由于资金成本压力逐渐退出市场。由于外加剂行业普遍存在垫资现象，中小企业由于融资渠道有限，资金成本压力大，很难做大规模；而上市公司则具有很大的融资优势，可以快速实现产能和市场的快速扩张。

基建自 2019 年以来保持较为平稳的增速，而房地产经历了 2014、2015 年的去库存调整后，新开工房屋增速出现回升，2018 年新开工增速达 17.2%。整体而言，行业下游行业增长都较为稳定，不会出现大幅的下滑风险。减水剂行业预计也将保持平稳增长，更多的是存量市场博弈，而以苏博特为代表的龙头企业能以高于下游行业增长的速度发展，这主要是行业集中度提升的逻辑。

近年来大型建筑公司和施工单位也逐步实施集中采购和战略性合作，行业内领先企业依托自身研发、生产和服务优势，将挤占小企业的市场份额。

环保要求倒逼小厂关闭，份额向龙头企业集中。2017 年 4 月环保部印发《国家环境保护标准“十三五”发展规划》，根据规划，“十三五”期间，环境保护部将全力推动约 900 项环保标准制修订工作，同时将发布约 800 项环保标准，包括质量标准和污染物排放(控制)标准约 100 项，环境监测类标准约 400 项，环境基础类标准和管理规范类标准约 300 项。环保收紧有利于提高行业门槛，加快淘汰落后工艺、技术、装备，为行业龙头企业提供了更大的发展空间。

砂石质量下降，导致减水剂用量提升，对外加剂企业配方的调整能力及产品的质量要求比过去更高，龙头企业更能适应市场的变化。砂石是混凝土重要原材料之一，用量占比 80%左右，长期以来我国基建和房地产所用的砂石大多是在江河湖泊中开采，但随着天然砂石（河砂、湖砂等）的不断开采，天然砂资源正迅速减少，部分地区天然砂已接近枯竭，同时为了保护生态环境、江堤河坝、保证航运安全，越来越多的地区开始严禁开采天然砂石。2018 年 6 月，水利部办公厅发布《关于开展全国河湖采砂专项整治行动的通知》，严厉打击非法采砂行为，在全国范围内组织开展为期 6 个月的河湖采砂专项整治行动，小的河砂采挖户将被清理，进一步加剧河湖砂的供应紧张。

即使是用机制砂，机制砂的开采也开始收紧：2019 年 5 月自然资源部办公厅生态环境部发布《关于加快推进露天矿山综合整治工作实施意见的函》，严格控制新建露天矿山建设项目，重点区域原则上禁止新建露天矿山建设项目。因此不论是河砂还是机制砂，供应都在趋

紧，卖方市场会导致砂石质量下降，这就要求减水剂企业能够有配套的高性能产品来平衡行业的发展缺陷，龙头企业更能满足产业的变化需求。

二、聚羧酸减水剂市场分析预测

减水剂行业上游是环氧乙烷（EO），目前国内 EO 下游最大的消费领域仍是乙二醇（EG），此时 EO 作为生产环节中的一环、不作产品销售，而从可流通商品来看，EO 下游包括聚羧酸减水剂单体、非离子表面活性剂、乙醇胺等下游产品，用量最大的是聚羧酸减水剂聚醚单体，占比达到 52%左右。

2010 年以前中国 70%以上的环氧乙烷产能集中在中石化、中石油两大集团手中，随着民间资本的加入，环氧乙烷产能逐渐释放。根据数据，2017 年我国商品 EO 生产能力为 424.4 万吨，预计至 2020 年国内拟在建 EO 生产能力为 61 万吨。环氧乙烷价格处于历史地位，下行空间不大，但考虑到未来环氧乙烷尚有较多产能释放，预计环氧乙烷价格也不会出现大幅上涨的行情，将维持区间波动走势。

环氧乙烷价格从 2016 年初开始上涨至 2017 年底，2018 年环氧乙烷价格维持在高位。2019 年环氧乙烷价格大幅下跌。

下游商品混凝土市占率进一步提升。混凝土用量及水泥产量下滑，商品混凝土市占率进一步提升。2018 年全国水泥产量 22.1 亿吨，同比减少 5.18%，2017 年全国混凝土用量 46.32 亿立方米，同比减少 3.62%，商品混凝土产量 22.98 亿立方米，同比增加 3.10%，商品混凝土占比达到 49.6%，同比增加 3.2 个百分点。

从各省水泥产量增速看，行业龙头苏博特所在地江苏水泥产量1.47 亿吨，同比下滑 15.03%，建研集团所在地福建水泥产量 0.88 亿吨，同比增加 4.03%，红墙股份所在地广东水泥产量 1.6 亿吨，同比增加 1.27%。

从产能投放看，全国混凝土产能趋于稳定，产能增速放缓，产能利用率仍偏低。2017 年全国预拌混凝土设计产能 64.7 亿立方米，产能利用率仅为 32%，仍存在产能过剩的问题。

第五章

产品及建设方案

一、产品规划

项目主要产品为聚羧酸减水剂，根据市场情况，预计年产值 17396.00万元。

相关行业是一个产业关联度高、涉及范围广、对相关产业带动力较大的产业，根据国内统计数据显示，相关行业的发展影响到原材料、能源、商业、金融、交通运输和人力资源配置等行业，对国民经济发展起到很大的推动作用。通过对国内外市场需求预测可以看出，我国项目产品将以内销为主并扩大外销，随着产品宣传力度的加大，产品价格的降低，产品质量的提高和产品的多样化，项目产品必将更受欢迎；通过对市场需求预测分析，国内外市场对项目产品的需求量均呈逐年增加的趋势，市场销售前景非常看好。

二、建设规模

（一）用地规模

该项目总征地面积 56161.40平方米（折合约 84.20 亩），其中：净用地面积 56161.40平方米（红线范围折合约 84.20 亩）。项目规划总建筑面积 84803.71平方米，其中：规划建设主体工程 63832.36平方米，计容建筑面积 84803.71平方米；预计建筑工程投资 5976.09 万元。

（二）设备购置

项目计划购置设备共计 157 台（套），设备购置费 6656.15 万元。

（三）产能规模

项目计划总投资 16886.70 万元；预计年实现营业收入 17396.00 万元。

第六章

选址规划

一、项目选址

该项目选址位于某某保税区。

当地正朝着一个功能完备、布局合理、产业特色鲜明的工业新城区目标奋进。“十三五”时期，是全面建成小康社会的决胜期，是我市加快新旧动能转换、实现城市转型的攻坚期。一方面，国际金融危机的深层次影响依然存在，国内结构性改革带来的阵痛仍将持续，各种矛盾愈加凸显，各种挑战前所未有。另一方面，世界新一轮科技革命蓬勃兴起，国家全面深化改革持续发力，我市交通区位优势、生态环境优势、政策叠加优势集中显现，广大干部群众盼发展、谋发展、促发展的热情空前高涨，有利于我们坚定赶超发展的信心和决心，在新起点上创造新的业绩。深化体制机制改革，促使战略性新兴产业成为当地经济转型的主导力量，成为全省重要的战略性新兴产业基地。在中央和省委、省政府的坚强领导下，我市积极应对复杂多变经济形势，深入实施振兴发展战略，扎实做好打基础利长远工作，着力转变经济发展方式，有效提升发展质量和效益，在加快振兴发展、全面建成小康社会征程上迈出了扎实步伐。经济实力稳步增强，预计 2020 年实现地区生产总值 1500 亿元、人均 GDP3.4 万元，三次产业结构优化调整为 14.8:38.8:46.4，与 2010 年相比，工业增加值率提高 7.7 个百

分点，单位 GDP 能耗下降 21 个百分点，第三产业增加值占 GDP 比重上升5.7 个百分点。2000 年园区通过验收，正式晋升为市级园区，区位优势明显。自 2008 年园区累计投入近3 亿元打造硬件环境。几年来，园区通过不断加强产业发展规划和功能定位研究，确定以高端制造业为园区主导产业，重点打造高端生物医药、高端装备制造和汽车零部件基地“两园一基地”发展格局。

场址应靠近交通运输主干道，具备便利的交通条件，有利于原料和产成品的运输，同时，通讯便捷有利于及时反馈产品市场信息。

项目投资环境优良，当地为招商引资出台了一系列优惠政策，为投资项目建设营造了良好的投资环境；项目建设地拥有完善的交通、通讯、供水、供电设施和工业配套条件，项目建设区域市场优势明显，对投资项目的顺利实施和建成后取得良好经济效益十分有利。项目建设所选区域交通运输条件十分便利，拥有集公路、铁路、航空于一体的现代化交通运输网络，物流运输方便快捷，为投资项目原料进货、产品销售和对外交流等提供了多条便捷通道，对于项目实现既定目标十分有利。

二、用地控制指标

投资项目办公及生活用地所占比重符合国土资源部发布的《工业项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24 号）中规定的产品制造行业办公及生活用地所占比重≤7.00%的规定；同时，满足项目建设地确定的“办公及生活用地所占比重≤7.00%”的具体要求。根据测算，投资项目建筑系

数符合国土资源部发布的《工业项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24 号）中规定的产品制造行业建筑系数≥30.00%的规定；同时，满足项目建设地确定的“建筑系数≥40.00%”的具体要求。

三、地总体要求

本期工程项目建设规划建筑系数 66.45%，建筑容积率 1.51，建设区域绿化覆盖率 6.10%，固定资产投资强度 176.48 万元/亩。

土建工程投资一览表

序号 项目 单位 指标 备注 1

占地面积

平方米

56161.40

84.20 亩

基底面积

平方米

37319.25

建筑面积

平方米

84803.71

5976.09 万元

容积率

1.51

建筑系数

66.45%

主体工程

平方米

63832.36

绿化面积

平方米

5170.63

绿化率

6.10%

投资强度

万元/亩

176.48

四、节约用地措施

在项目建设过程中，项目承办单位根据项目建设地的总体规划以及项目建设地对投资项目地块的控制性指标，本着“经济适宜、综合利用”的原则进行科学规划、合理布局，最大限度地提高土地综合利用率。土地既

是人类赖以生存的物质基础，也是社会经济可持续发展必不可少的条件，因此，项目承办单位在利用土地资源时，严格执行国家有关行业规定的用地指标，根据建设内容、规模和建设方案，按照国家有关节约土地资源要求，合理利用土地。投资项目建设认真贯彻执行专业化生产的原则，除了主要生产过程和关键工序由项目承办单位实施外，其他附属商品采取外协（外购）的方式，从而减少重复建设，节约了资金、能源和土地资源。

五、总图布置方案

1、达到工艺流程（经营程序）顺畅、原材料与各种物料的输送线路最短、货物人流分道、生产调度方便的标准要求。根据项目承办单位发展趋势，综合考虑工艺、土建、公用等各种技术因素，做到总图合理布置，达到“规划投资省、建设工期短、生产成本低、土地综合利用率高”的效果。

应与场外道路衔接顺畅，便于企业运输车辆直接进入国道、高速公路等国家级道路网络，场区道路应与总平面布置、管线、绿化等协调一致。道路在项目建设场区内呈环状布置，拟采用城市型水泥混凝土路面结构形式，可以满足不同运输车辆行驶的功能要求。

2、场区绿化设计要达到“营造严谨开放的交流环境，催人奋进的工作环境，舒适宜人的休闲环境，和谐统一的生态环境”之目的。场区绿化设计要达到“营造严谨开放的交流环境，催人奋进的工作环境，舒适宜人的休闲环境，和谐统一的生态环境”之目的。场区植物配置以本地区树种为主，绿化设计的树木花草配置应依据项目建设区域的总体布置、竖向、道

路及管线综合布置等要求，并适合当地气象、土壤、生态习性与防护性能，疏密适当高低错落，形成一定的层次感。

项目所在地供水水源来自项目建设地自来水厂，给水压力≥0.30Mpa，供水能力充足，水质符合国家现行的生活饮用水卫生标准。

3、项目用水由项目建设地市政管网给水干管统一提供，供水管网水压大于 0.40Mpa 可以满足项目用水需求；进厂总管径选用 DN300?L，各车间分管选用 DN50?L-DN100?L，给水管道在场区内形成完善的环状给水管网，各单体用水从场区环网上分别接出支管，以满足各单体的生产、生活、消防用水的需要；室外给水主管道采用 PP-R 给水管，消防管道采用热镀锌钢管。项目建设地内规划的排水方案采用分流制，并已建立完善的排水系统，完全能够保证全场生产、生活废水和雨水及时排出。

低压配电系统采用 TN 接地型式；车间配电室采用 TN-S 型三相五线制，变压器中性点直接接地，所有电气设备外壳及外露可导电的金属部分必须与 PE 线可靠连接为一体；保护接地、过电压保护接地和防雷接地共用，构成共用接地系统，所有接地电阻 R≤1.00 欧姆。车间电缆进户处要做重复接地，接地电阻小于 10.00 欧姆，其他特殊设备的工作接地电阻应按满足相应设备的接地电阻要求。

4、场外运输主要为原材料的供给以及产品的外运；产品的远距离运输由汽车或铁路运输解决，项目建设地社会运输力量充足，可满足投资项目场外远距离运输的需求。场内运输主要为原材料的卸车进库；生产过程中

原材料、半成品和成品的转运，以及成品的装车外运；场内运输由装载机、叉车及胶轮车承担，其费用记入主车间设备配套费中，投资项目资源配置可满足场内运输的需求。

卫生间均设排气扇，将湿气和臭气经排风机排至室外，通风换气次数一定要大于 10.00 次/小时。冬季室内采暖要求计算温度：各主体工程14.50℃-16.50℃，需采暖的库房 5.50℃-8.50℃，公用站房 14.50℃，办公室、生活间 18.50℃，卫生间 15.50℃；采暖热媒为 95.50℃-75.00℃采暖热水，由市政外网集中供应，供水压力为 0.40Mpa。

六、选址综合评价

投资项目建设地址及周边地区具有较强的生产配套与协作能力，项目建设地工业种类齐全制造业发达，技术人员与高等级工程技术人力资源充足，项目配套及辅助材料均能找到合适的服务厂家，供应商分布在周边150.00 公里的范围内，供货运输时间约在 2.00 小时之内，而且铁路、公路运输非常方便快捷。

第七章

土建方案

一、建筑工程设计原则

建筑立面处理在满足工艺生产和功能的前提下，符合现代主体工程的特点，立面处理力求简洁大方，色彩组合以淡雅为基调，适当运用局部色彩点缀，在满足项目建设地规划要求的前提下，着重体现项目承办单位企业精神，创造一个优雅舒适的生产经营环境。undefined

二、土建工程设计年限及安全等级

根据《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068）的规定，投资项目中所有建（构）筑物均按永久性建筑要求设计，使用年限为 50.00 年。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011）的规定，投资项目建筑物结构设计符合根据《建筑抗震设计规范》（GB50011）的规定，投资项目建筑物结构设计符合Ⅷ度抗震设防的要求，基本地震加速度值为 0.20g，设计地震分组为第一组，抗震设防类别为乙类，各建筑物均采取相应抗震构造设计。

三、建筑工程设计总体要求

该项目建筑设计及结构设计在满足生产工艺要求的前提下，尽量贯彻工业厂房联合化、露天化、结构轻型化原则，并注意因地制宜。对采光通风、保温隔热、防火、防腐、抗震等均按国家现行规范、规程和规定执行，努力做到场房设计保障安全、技术先进、经济合理、美观适用，同时方便施工、安装和维修。建筑设计是根据生产工艺提出的设计条件结合总图位置，进行平面布局，空间组合，结构选型，全面考虑施工、安装及检修要求，既要充分满足生产经营要求，又要注重建筑的形象。

四、土建工程建设指标

本期工程项目预计总建筑面积 84803.71平方米，其中：计容建筑面积84803.71平方米，计划建筑工程投资 5976.09 万元，占项目总投资的35.39%。

第八章

工艺技术

一、技术管理特点

所需原料应经济易得，就不同原料的投资、成本、生产效率进行比较，选择最为适合、最经济的原料。undefined

项目产品数据管理技术（PDM）：项目承办单位数据管理技术即是以软件技术为基础，以产品为核心，实现对产品相关的数据、过程、资源一体化集成管理的技术。PDM 明确定位为面向制造企业，以产品为管理的核心，以数据、过程和资源为管理信息的三大要素。项目产品制造执行系统（MES）：制造执行系统的作用是在项目承办单位信息系统中承上启下，在生产过程与管理之间架起了一座信息沟通的桥梁，对生产过程进行及时响应，使用准确的数据对生产过程进行控制和调整。

二、项目工艺技术设计方案

在项目建设和实施过程中，认真贯彻执行环境保护和安全生产的“三同时”原则，注重环境保护、职业安全卫生、消防及节能等法律法规和各项措施的贯彻落实。

投资项目采用的技术与国内资源条件适应，具有良好的技术适应性；该技术工艺路线可以适应国内主要原材料特性，技术工艺路线简洁，有利于流程控制和设备操作，工艺技术已经被国内生产实践检验，证明技术成熟，技术支援条件良好，具有较强的可靠性。

三、设备选型方案

项目承办单位通过对相关工艺设备、检测设备生产厂家的技术力量及信誉程度进行详细的了解，并通过现场参观、技术交流等方式，对生产厂家的生产设备、质量控制等环节进行较全面的对比和分析，在此基础上，初步确定在交货期、质量保障、价格优惠、售后服务及付款方式等方面都有一定优势的厂家。主要设备的配置应与产品的生产技术工艺及生产规模相适应，同时应具备“先进、适用、经济、环境保护、节能”的特性，能够达到节能和清洁生产的各项要求；投资项目所选设备必须达到目前国内外先进水平，经生产厂家使用证明运转稳定可靠，能够满足生产高质量产品的要求。投资项目生产工艺装备和检验设备的选用以“先进、高效、实用、节能、可靠”为原则，项目产品生产设备应具有效率高、质量好、物料损耗少、自动化程度高、劳动强度小、噪音低的特点。

项目拟选购国内先进的关键工艺设备和国内外先进的检测设备，预计购置安装主要设备共计 157 台（套），设备购置费 6656.15 万元。

第九章

环境保护、清洁生产

加快传统制造业绿色改造升级，鼓励使用绿色低碳能源，提高资源利用效率，淘汰落后设备工艺，从源头减少污染物产生。积极引领新兴产业高起点绿色发展，强化绿色设计，加快开发绿色产品，大力发展节能环保产业。着力解决重点行业、企业和区域发展中的资源环境问题，充分发挥试点示范的带动作用。积极推进新兴产业和中小企业的绿色发展，加快工业绿色发展整体水平提升。近年来，工业经济运行总体实现缓中趋稳、稳中提质、稳中向好的局势。具体表现在，一是制造强国建设深入推进。新工业革命正在全球孕育兴起，制造业加快向绿色化、智能化、柔性化、网络化发展，我国抓住新工业革命机遇，实施“中国制造 2025”，制造强国建设不断迈上新台阶。二是供给侧结构性改革取得阶段性进展。化解钢铁过剩产能 1.15 亿吨以上，1.4 亿吨“地条钢”产能全部出清。传统产业改造升级步伐加快，企业装备技术水平、智能化水平以及先进产能比重不断提高。“三品”战略实施加速消费品工业升级步伐，累计 5000 余种产品实现内外销“同线同标同质”。三是工业绿色转型加快推进。加快培育节能环保、新能源汽车、新能源装备等绿色制造产业。2017 年，节能环保产业

规模预计达到 5.8 万亿元，风电、光伏技术装备发展迅速，发电累计装机容量约 2.7 亿千瓦，新能源汽车保有量超 170 万辆，绿色低碳产业规模不断壮大。加快实施绿色制造工程，持续加大节能、节水、节约资源投入，利用绿色制造财政专项支持了 225 个重点项目，会同国家开发银行利用绿色信贷支持了 454 个重点项目，首次发布了 433 项绿色制造示范名单。加强钢铁、电解铝、水泥、平板玻璃、合成氨等重点高耗能行业节能监察，积极推行清洁生产，大力推进工业资源综合利用，绿色制造技术创新成果不断涌现，重点行业能效、水效、资源利用效率持续提升。2012 年至 2016年，全国规模以上单位工业增加值能耗、水耗分别下降 29.5%和 26.6%，再生资源回收利用量约 10.7 亿吨，规模以上工业累计节能约 7 亿吨标准煤。绿色制造产业快速发展。绿色产品大幅增长，电动汽车及太阳能、风电等新能源技术装备制造水平显著提升，节能环保装备、产品与服务等绿色产业形成新的经济增长点。绿色制造体系初步建立。绿色制造标准体系基本建立，绿色设计与评价得到广泛应用，建立百家绿色示范园区和千家绿色示范工厂，推广普及万种绿色产品，主要产业初步形成绿色供应链。

一、建设区域环境质量现状

投资项目建设地点―项目建设地主要大气污染物为二氧化硫、二氧化碳和 PM10，根据当地环境监测部门连续 5.00 天监测数据显示，项目建设区域监测到的二氧化硫、PM10 和二氧化碳浓度较低，达到《环境空气质量标准》Ⅱ级标准要求，未出现超标现象，环境空气质量本底值较好。投资项

目建设地点―项目建设地主要大气污染物为二氧化硫、二氧化碳和 PM10，根据当地环境监测部门连续 5.00 天监测数据显示，项目建设区域监测到的二氧化硫、PM10 和二氧化碳浓度较低，达到《环境空气质量标准》Ⅱ级标准要求，未出现超标现象，环境空气质量本底值较好。

二、建设期环境保护

（一）建设期大气环境影响防治对策

在施工过程中用到的施工机械主要包括搅拌机、推土机、挖掘机等，它们都是以柴油为燃料，因此，施工过程中会产生一定量的废气，主要包括一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫等，施工机械产生的燃油废气均为不定时无组织排放，排放量随设备性能而异；由于产生量不大，且施工场地空旷，废气易扩散，废气经自然扩散稀释后对周围空气质量影响较小。对建设期烹饪油烟治理措施：项目建设期间建筑队伍生活炉灶排放的油烟，根据厨房灶头风量选择安装合适的油烟净化器，同时使用天然气、液化气等清洁燃料，以减轻对周围大气环境造成的影响；建设期烹饪油烟废气排放量较少，且为间歇排放，因此，对环境空气质量影响较小；如果有条件，建议施工单位组织员工就餐由外购解决。通过采取以上措施，投资项目在建设期间对项目区域大气环境影响较小。

（二）建设期噪声环境影响防治对策

施工机械产生的噪声往往具有突发、无规则、不连续和高强度等特点，施工单位应采取合理安排施工机械操作时间的方法加以缓解，并减少同时

作业的高噪施工机械的数量，尽可能减轻声源叠加影响。建筑施工在不同阶段产生的噪声具有各自的噪声特性，土方阶段噪声源主要有挖掘机、推土机、装载机和各种运输车辆，基本为移动式声源，无明显的指向性；基础阶段噪声源主要有各种平地车、移动式空气压缩机和风镐等，基本属于固定声源；结构阶段是建筑施工中周期最长的阶段，使用设备较多，是噪声重点控制阶段，主要噪声源包括各种运输设备、振捣棒、吊车等，多属于撞击噪声，但声源数量较少。施工过程中各种运输车辆的运行还将会引起敏感点噪声级的增加，因此，应加强对运输车辆的管理，尽量压缩建设区域汽车数量和行车密度，同时，加强控制汽车鸣笛等措施。

（三）建设期水环境影响防治对策

（四）建设期固体废弃物环境影响防治对策

施工过程中的水土流失，不但会影响工程进度和工程质量，而且由此产生的泥沙会对场址周围环境产生影响；在施工场地上，雨水径流将以“黄泥水”的形式进入排水沟，“黄泥水”沉积后将会堵塞排水沟及地下排水管网，对场址周围的排水系统产生影响；同时，泥浆水还会夹带施工场地上的水泥等污染物进入水体，造成受纳水体的污染。

（五）建设期生态环境保护措施

进出施工区的道路先期进行硬化，并在干燥多风天气条件时对路面适当洒水降尘，减少因车辆运输时产生的扬尘污染。水土流失影响：在工程

建设过程中，将造成大面积的地表裸露，导致不同程度的土壤侵蚀，出现水土流失现象，从而对地表植被、水体、土壤结构等产生潜在危害；这种土壤侵蚀、水土流失现象在夏季会变得更为突出；随着项目的建设，天然植被将有所破坏，因此，在建设后期应及时绿化，对破坏的植被进行修复，实现部分生态环境补偿。

三、运营期环境保护

（一）运营期废水影响分析及防治对策

本系统主要由事故水池和回收管道组成，消...

第四篇：减水剂的性质与表征

一、固体含量

（按照GB/T-8077 2000《混凝土外加剂匀质性测试方法》）1.1方法提要

将已恒量的称量瓶内放入被测试样于一定的温度下烘至恒量 1.2仪器

a.天平不应低于四级,精确至0.0001g;b.鼓风电热恒温干燥箱:温度范围0℃～200℃ c.带盖称量瓶:25mm×65mm； d．干燥器：内盛变色硅胶 1.3试验步骤

1.3.1将洁净带盖称量瓶放入烘箱内，,100℃～105℃烘30min,取出置于干燥器内,冷却30min后称量,重复上述步骤直至恒量,其质量为m0 1.3.2将被测试样装入已经恒量的称量瓶内,盖上盖称出试样及称量瓶的总质量为m1.试样称量:固体产品1.000g～2.000g;液体产品3.0000g～5.000g.1.3.3将盛有试样的称量瓶放入烘箱内开启瓶盖升温至100℃～105℃(特殊品种除外)烘干,盖上盖置于干燥器内冷却30min后称量重复上述步骤直至恒量其质量为 1.4结果表示 固体含量X固按下式计算：

m2-m0100 m1-m0

X固式中：X固——固体含量，%； m0——称量瓶的质量，g；

m1——称量瓶加样的质量，g；

m2——称量瓶加烘干后试样的质量，g。1.5允许差

室内允许差为0.3%； 室间允许差为0.50%。

二、水泥净浆流动度

（参照混凝土减水剂质量标准和试验方法JGJ56-84）

1、方法提要

在水泥净浆搅拌机中,加入一定量的水泥,外加剂和水进行搅拌.将搅拌好的净浆注入截锥圆模内,提起截锥圆模,测定水泥净浆在玻璃平面上自由流淌的最大直径.2、仪器

a.水泥净浆搅拌机;b.截锥圆模:上口直径36mm,下口直径60mm,高度为60mm,内壁光滑无接缝的金属制品;c.玻璃板:400mm400mm5mm;d.秒表;e.钢直尺:300mm;f.刮刀;g.药物天平:称量100g,分度值0.1g;h.药物天平:称量1000g,分度值1g.3、试验步骤

3.1将玻璃板放置在水平位置,用湿布擦抹玻璃板,截锥圆模,搅拌器及搅拌锅,使其表面湿而不带水渍.将截锥圆模放在玻璃板的中央,并用湿布覆盖待用.3.2称取水泥300g,倒入搅拌锅内,加入推荐掺量的外加剂及87g或 105g水,搅拌3min.3.3将拌好的净浆迅速注入截锥圆模内,用刮刀刮平,将截锥圆模按垂直方向提起,同时开启秒表计时,任水泥净浆在玻璃板上流动,至30s,用直尺量取流淌部分相互垂直的两个方向的最大直径,取平均值作为水泥净浆流动度.4、结果表示

表示净浆流动度时,需注明用水量,所用水泥的强度等级标号、名称、型号及生产厂和外加剂掺量。

5、允许差 室内允许差为5mm； 室间允许差为10mm。

6、测试掺量对净浆流动度的影响

三、减水率

（参照混凝土减水剂质量标准和试验方法JGJ56-84）

1、净浆减水率 1.1仪器设备

a.软练水泥净浆搅拌机;b.跳桌(附5mm厚玻璃板);c.截锥圆模:上口直径为65mm,下口直径为75mm,高为40mm;d.刮刀、捣棒和游标卡尺或钢直尺（300mm）1.2试验步骤

1.2.1将截锥模置于附有玻璃板的跳桌上.（预先用湿布擦过，并用湿布覆盖）。

1.2.2称取水泥400g，放入湿布擦过的搅拌锅内，加水搅拌加入的水量使基准水泥净浆扩散度达140～150mm。搅拌三分钟，迅速装入截锥模内，稍加插捣赶出气泡，并抹平表面，将截锥模垂直向上提起以每秒一次的速度使跳桌跳动三十次，然后量取互相垂直的两直径，取两个数的平均值，当扩散度为140～150mm时的用水量为基准水泥净浆用水量（W0）。

1.2.3再称取水泥400g，以同样的方法测定掺减水剂后水泥净浆扩散度为140～150mm时的用水量即为减水后水泥净浆用水量W1。1.3试验结果处理

净浆减水率按下式计算 净浆减水率（%）=

W0W1100 W0式中W0——基准水泥净浆扩散度为140～150mm时的用水量（g）；

W1——掺减水剂后水泥净浆扩散度为140～150mm时的用水量（g）。

减水率值取三个试样的算术平均值。

2、混凝土减水率 2.1仪器设备 a．坍落度筒； b．捣棒；

c．小铲、钢板尺、抹刀等。2.2试验步骤

2.2.1测定基准混凝土的塌落度，记录达到该塌落度时的单位用水量（W0）。

2.2.2在水泥用量相同，水泥、砂、石比例保持不变的条件下，测定掺减水剂的混凝土达到与基准混凝土相同塌落度时的单位用水量（W1）。

2.2.3试验结果处理 减水率按（1）式计算：

减水率（%）W0W1W0100

式中 W0---基准混凝土单位用水量（kg/m3）;W1---掺减水剂的混凝土单位用水量（kg/m3）.四.泌水率

（参照混凝土减水剂质量标准和试验方法JGJ56-84）

1、仪器设备

a.容重筒:取内径18.5cm,高20cm,容积为5升的容重筒,带盖(或玻璃板);b.磅称:称量50kg、感量50g； c．具塞量筒100mL； d．其它：吸液管、定时钟、铁铲、捣棒及抹刀等。

2、试验步骤

2.1容重筒用湿布润湿，称重G0；

2.2将混凝土拌合物一次装入筒中，在振动台上振动二十秒，然后用抹刀将顶面轻轻抹平，试样表面比筒口边低2cm左右。

2.3将筒外壁及边缘擦净，称出筒及试样的总重G1，然后将筒静置于地上，加盖，以防止水分蒸发。

2.4自抹面开始计算时间，前60分钟每隔10分钟用吸液管吸出泌水一次，以后每隔20分钟吸水一次，直至连续三次无泌水为止。吸出的水注入量筒中，读出每次吸出水的累计值，准确至毫升。

2.5每次吸出泌水前5分钟，应将筒底一侧垫高约2厘米，使筒倾斜，便于吸出泌水，取出泌水后仍将筒轻轻放平盖好。

3、试验结果处理

泌水率按下式计算：

B（%）=

Vw100（2）

(W/G)GwGwG1G0

式中 B---泌水率（%）；

Vw---泌水总量（g）；

W---混凝土拌合物的用水量（g）； G---混凝土拌合物的总重量（g）；

Gw---试样重量（g）； G0---筒重（g）。泌水率值取三个试样的算术平均值。如其中一个与平均 值之差大于平均值的20%时，则取二个相近结果的平均值。

泌水率比按下式计算： 泌水率比=

掺减水剂的混凝土泌水率（3）

基准混凝土泌水率

五、凝结时间（贯入阻力法）

（参照混凝土减水剂质量标准和试验方法JGJ56-84）

1、仪器设备

a．贯入阻力仪：最大负荷为120kg，精度0.5kg，附有可拆装的贯入度试针两个。其断面积分别为1cm2和0.2cm2.b．砂浆容器：容器要求坚实，不透水、不吸水、无油渍，截面为圆形或方形，直径或边长为15cm，高度为15cm。c．吸管。

d．筛子：孔径为5mm。e．计时钟。

2、试验步骤 2.1试验步骤

a．将混凝土拌合物通过5mm筛，振动筛出的砂浆装在经表面湿润的塑料盆内。

b．充分拌匀筛出砂浆，装入砂浆容器内，在震动台上震2～3秒钟，置于202℃室温条件下。2.2贯入阻力测试 a．在初次测试贯入阻力前，清除试样表面的泌水，然后测定贯入阻力值，先用断面为1cm2的贯入度试针，将试针的支承面与砂浆表面接触，在10秒钟内缓慢而均匀地垂直压入砂浆内部2.5cm深度，记录所需的压力和时间（从水泥与水接触开始计算），贯入阻力值达3.5N/mm2（35kgf/cm2）以后，换用断面为0.2的贯入度试针，每次测点应避开前一次的测试孔，其净距为试针直径的2倍，至少不小于1.5cm，试针距容器边缘不小于2.5cm。

b．在202℃条件下，普通混凝土贯入阻力初次测试一般在成型后3～4小时开始，以后每隔1小时测定一次。掺早强型减水剂的混凝土一般在成型后1～2小时开始，以后每隔半小时测定一次，掺缓凝型减水剂的混凝土，初测可推迟到成型后4～6小时或更多以后每隔1小时进行一次，直至贯入阻力略大于28N/mm2（280kgf/cm2）.3、试验结果处理

3.1贯入阻力按（4）式计算

PAP贯入阻力=（kg/cm2）

A贯入阻力=101（N/mm2）（4）

式中 P---贯入深度达2.5cm时所需的净压力（kg）；

A---贯入度试针断面面积（cm2）。

3.2以贯入阻力为纵坐标，测试时间为横坐标，绘制贯入阻力与时间关系曲线。3.3以3.5N/mm2（35kgf/cm2）和28 N/mm2（280kgf/cm2）划两条平行横坐标的直线，直线与曲线交点的横坐标值即为初凝和终凝时间。3.4试验精度

试验应固定人员及仪器，每盘混凝土拌合物取一个试样，三个试样为一组，凝结时间取三个试样的平均值，试验误差值应不大于平均值的30分钟，如不符合要求应重做。

六、抗压强度试验

（参照混凝土减水剂质量标准和试验方法JGJ56-84）

1、立方体抗压强度试验步骤应按下列方法进行: ①试件从养护地点取出后应及时进行试验，将试件表面与上下承压板面擦干净。

②将试件安放在试验机的下压板或垫板上，试件的承压面应与成型时的顶面垂直。试件的中心应与试验机下压板中心对准，开动试验机，当上压板与试件或钢垫板接近时，调整球座，使接触均衡。③在试验过程中应连续均匀地加荷，混凝土强度等级

2、立方体抗压强度试验结果计算及确定按下列方法进行： 2.1混凝土立方体抗压强度应按下式计算： fF A式中 f——混凝土立方体试件抗压强度（MPa）； F——试件破坏荷载（N）； A——试件承压面积（mm2）。

混凝土立方体抗压强度计算应精确至0.1MPa。2.2强度值的确定应符合下列规定：

①三个试件测值的算术平均值作为该组试件的强度值（精确至0.1MPa）；

②三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值的差值超过中间值的15%时，则把最大及最小值一并舍除，取中间值作为该组试件的抗压强度值；

③如最大值和最小值与中间值的差均超过中间值的15%，则该组试件的试验结果无效。

2.3混凝土强度等级＜Ｃ６０时，用非标准试件测得的强度值,均应乘以尺寸换算系数，其值为对200mm200mm200mm试件为对1.05；对100mm100mm100mm试件为0.95.当混凝土强度等级≥C60时，宜采用标准试件；使用非标准试件时，尺寸换算系数应由试验确定。

七、抗渗性能试验

（参照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法GBJ82-85》）1.本方法适用于测定硬化后混凝土的抗渗标号。2.抗渗性能试验应采用顶面直径为175mm，底面直径为185mm，高度为150mm的圆台体或直径与高度均为150mm的圆柱体试件（视抗渗设备要求而定）。

抗渗试件以6个为一组。

试件成型后24h拆模，用钢丝刷刷去两端面水泥浆膜，然后送入标准养护室养护。试件一般养护至28d龄期进行试验，如有特殊要求，可在其它龄期进行。

1.混凝土抗渗性能试验所用设备应符合下列规定：

（1）混凝土抗渗仪 应能使水压按规定的制度稳定地作用在试件上的装置。

（2）加压装置 螺旋或其它形式，其压力以能把试件压入试件套内为宜。

2.混凝土抗渗性能试验应按下列步骤进行

（1）试件养护至试验前一天取出，将表面晾干，然后再其侧面涂一层熔化的密封材料，随即在螺旋或其它加压装置上，将试件压入经烘箱预热过得试件套中，稍冷却后，即可解除压力，连同试件套装在抗渗仪上进行试验。

（2）试验从水压为0.1MPa（1kgf/cm2）开始。以后每隔8h增加水压0.1Mpa（1kgf/cm2），并且要随时注意观察试件端面的渗水情况。（3）当6个试件中有3个试件端面呈有渗水现象时，即可停止试验，记下当时的水压。（4）在试验过程中，如发现水从试件周边渗出，则应停止试验，重新密封。

混凝土的抗渗标号以每组6个试件中4个试件未出现渗水时的最大压力计算，其计算式为：

S = 10H – 1 式中

S———抗渗标号；

H———6个试件中3个渗水时的水压力（Mpa）。

八、分子量的测定（凝胶色谱法）

1、简介

分子量及分子量分布是高分子材料最基本的结构参数之一，聚合物的基本性质是分子量的多分散性，聚合物的性质与其分子量分布密切相关，因此平均分子量及分子量分布对减水剂的性能影响很大。测量分子量方法很多，有溶液渗透压法，沸点升高法、冰点降低法测数均分子量，还有根据溶液的光散射能力与体系大分子质量有关方法测重均分子量；依据溶液的粘度与体系分子数目、分子大小及分子形态有关，可以测粘均分子量及分子尺寸。聚合物是分子量不均一的分子，用平均分子量与分子量分布可以表征一个多分散体系不同分子量分子的相对含量，质谱和凝胶色谱方法是使用现代仪器快速、准确检测的较常用方法，质谱法主要通过聚合物分子降解方法推断相对分子量和确定分子式，凝胶色谱方法则依据聚合物溶液中溶质分子大小不同分离。

凝胶色谱方法以溶剂作为流动相，以多孔性填料作为分离介质的柱色谱，是目前表征聚合物平均分子量和分子量分布最有效的手段之一。当溶剂以一定的速度流过色谱柱，不同大小的分子以不同的速度通过柱子而得到分离，最大的溶质分子首先流出，最小溶质分子最后流出，流出体积等于填料之间的空隙。

凝胶渗透色谱图是用检测器获得流出曲线，通过纵坐标记录洗提液与纯溶剂折光指数差值，相当于洗提溶液的相对浓度，以横坐标记录洗提体积，因此，洗提体积大时溶质分子则较小，反之亦然。非水溶性凝胶渗透色谱法，样品经过异丙醇沉淀、丙酮脱水处理，消除溶解在水中的部分小分子，而水溶性凝胶渗透色谱法(GPC)可以直接测定水溶性聚合物的分子量，如对聚氧化乙烯基醚的分子量测定等。聚羧酸系减水剂为水体系聚合物，必须使用水作流动相进行检测，检测减水剂聚合物的平均分子量与分子量分布。

最常见的几种平均分子量表示方法为数均分子量Mn、重均分子量Mw、Z 均分子量Mz、Z＋1 均分子量Mz＋

1、粘均分子量Mp 等，除粘均分子量通过粘度与分子量的经验公式求出外，其它分子量的定义相似，如在一个多分散体系中有许多不同分子量的组分，假如分子量为M1、M2、M3…Mi 的各组分，各有N1、N2 …Ni的摩尔数量，则：

大分子的多分散性常以分布曲线和多分散指数等两种方式表示。凝胶色谱的积分分布曲线为累计重量分布函数；从微分分布曲线可以直观地看出聚合物分子量分布状况。Mw/Mn 比值作为多分散指数，可以根据分子量分布计算相对分散指数。

2、样品制备与GPC 仪器设备(1)样品制备

由于聚羧酸系减水剂的分子结构中有大量的离子型基团，减水剂与常用的有机溶剂三氯甲烷、四氢呋喃、异丙醇等不能相溶，即使经过异丙醇、丙酮等多次分离沉淀再真空脱水处理，制得的样品很难与三氯甲烷、四氢呋喃等有机溶剂完全相溶，所以不能使用三氯甲烷、四氢呋喃作溶剂体系的GPC 方法测新型减水剂MPC 的分子量和分子量分布；用水溶性凝胶渗透色谱法（GPC 方法）可以准确测定聚羧酸系减水剂的分子量，对样品的制备要求较低。本试验直接使用标准型MPC-

1、缓凝型MPC-2 进行干燥，在60℃条件下烘干得到浓缩干燥样品，基本上保持原有减水剂的分子量分布特点。(2)水相体系GPC 法的有关仪器设备

仪器设备为美国Waters 510/Milenium 2010 及Waters 600E/M32 分析/半制备系统，型号为510×2-996-410，采用Waters 公司生产的凝胶色谱柱，流动相为水相体系，主要规格及技术指标如下：600E 四元梯度泵，流速范围0.1～19.9ml/min；510 注射泵，流速范围0.1～9.9ml/min；996 二极管阵列检测器，检测波长范围190～800nm。通过996 二级管阵列检测器同时进行多波长检测，在190～800nm 之间快速扫描，可以获得三维色谱光谱流出曲线，三维图象分别以时间、波长和吸收值为坐标，分析结果通过使用M32 软件对三维谱图进行光谱或色谱的各种运算获得。

3、检测结果与分析

九、红外吸收光谱测量

1、简介

红外光照射物质时，物质分子吸收一部分光能使分子的振动和转动状态的变化，而产生的吸收谱带，则简称为红外光谱（IR）。红外光谱通常以波长或波数为横坐标，吸收度或百分透过率为纵坐标，谱图中反映整个分子的结构特征，不同化合物都有不同的谱图，结构中不同官能团的存在则产生对应的特征谱带，是有机化学研究中最常用的方法之一。根据红外光谱推测结构，红外光谱可以分为特征官能团区（4000～1350 cm-1）和指纹区（1350～600 cm-1），官能团区包括O-H、N-H、C-H、C=O、C=N 等的伸缩振动，指纹区则为C-O、C-N与C-X 等弯曲振动，-OH、–NH2 和–C=O-等振动可以在红外光谱图的高能端（1350～3600cm-1）找到。在官能团区一般分为4000～2500 cm-

1、2500～2000 cm-1和2000～1337 cm-1 等三个频率；指纹区分为1333～900 cm-1 和900～600 cm-1 两频率。有关官能团吸收峰数据，如下表，具体分析如下：①4000～2500cm-1 存在含氢原子的官能团伸缩振动，如OH（3700～3200 cm-1）、COOH（3600~2500cm-1）、NH（3500~3300 cm-1）；烯氢、芳氢（3100～3000 cm-1）、C-H（3000 cm-1）；甲基、亚甲基（2950～2850 cm-1）等吸收峰。② 2500～2000 cm-1 吸收峰表征C=-C或C=-N 等三键存在。③2000～1337 cm-1 存在含双键的化合物：酸酐、酰卤、酯、醛、酮、羧酸、酰胺、醌、羧酸离子的C=O 伸缩振动大致按上述顺序由高到低出现在1870～1600 cm-1 区，并且都是强峰；C=C、C=N、N=O 及烯芳含氮杂环硝基化合物也在这一区域，一般在1600 cm-1 以下，C=C 若对称结构则吸收峰极弱。④ 1333～900 cm-1 存在包括C-O、C-N、C-F、C-P 等单键的伸缩振动吸收和C=S、S=O、P=O 等双键伸缩振动吸收以及C(CH3)

3、RCH=CH2 和RCH=CHR’的骨架变形振动，这一吸收区域反应化合物本身特征性，称为指纹区。⑤900～600 cm-1 可指示（CH2）4 的存在及双键和苯环的取代位置、取代程度及构型等。

表3－2 不同官能团的吸收峰位置

基团 化合物类型 吸收频率范围cm-1 基团 化合物类型 吸收频率范围cm-1 O-H 醇 3200-3600 C=C 烯 1600～1680 羧酸 3000～3500 芳香烃 1400～1600 N-H 胺 3300～3500 C=O 醛 1720～1740 C-H 烷烃 2850～3000 酮 1705～1715 烯烃 3020～3080 羧酸 1700～1750 芳香烃 3000～3100 酯 1725～1730 醛基 2700～2800 酰胺 1640～1700

2、试验仪器与样品制备 试验使用Perkin-Elmer 公司生产的仪器富里叶变换红外和拉曼光谱仪，仪器型号为Spectrum GX，或采用Nicolet 公司的20SXB 型傅立叶红外光谱仪测定。

样品为各种单体材料和不同的聚羧酸系减水剂，测试样品根据实际情况选择不同制样方法。无水液体试样直接加一滴在盐片（大约直径25，厚度5）上制成薄膜，用同样板片盖上，放在测试支架上测定板间薄膜的光谱；固体样品采用压片法，1 份试样与20 份溴化钾碾磨，在室温和真空下用210MPa 压力成型直径10mm,厚度1～2mm 的压片，压片成型为晶片；对于能够溶解于挥发性有机溶剂的固体样品，采用溶剂溶解法，滴加在测量盐片上干燥成膜再测试；聚羧酸系减水剂水溶液样品，先经过异丙醇、丙酮的沉淀和分离，在搅拌下将聚合物溶液（最多含5％聚合物）倾入到过量的(4～10 倍量)溶剂中，重复沉淀。在60℃浓缩一定时间后再真空抽滤，尽可能除去水份，因为在3300 及1640 cm-1处水有强的吸收，另外还影响盐基片的稳定性，应加热软化后涂抹在氯化钠盐片。制样的浓度和厚度最好使百分透过率或吸收度在20～60％范围内，基线在90～95％，最强的吸收谱带在1～20％之间。

3、试验结果讨论

红外谱图反映整个分子结构中有不同的官能团存在的特征，不同化合物都有不同的红外光谱。因此可以通过光谱分析，了解聚羧酸系减水剂不同原材料及减水剂本身分子结构的不同官能团特征。

十、吸附量测定（紫外光谱）

1、简介

紫外－可见吸收光谱是分子吸收紫外－可见光区100～800nm 的电磁波而产生的吸收光谱，简称紫外光谱（UV）。由于近紫外区的光谱涉及绝大多数有机分子的共扼价电子能量跃迁范围，因此对分子结构鉴定十分重要。通常有机化合物的价电子包括成键的σ－电子、成键的π－电子和非键电子，可能发生σ→ σ*、π→ π*、n →σ*、n →π*等跃迁。紫外光谱以吸收波长对吸收强度作图得到吸收曲线，根据吸收波长及峰的强弱可以估计共扼键的类型；由于吸光度与样品的浓度成正比，紫外光谱可用于鉴定聚合物溶液的浓度。

lgI0AAabc

a Ibc式中，I0：入射光强度，I：透射光强度，A：吸光度，a：吸光系数，b：样品池宽度，c：样品浓度。

2、试验仪器与样品制备

试验使用UV2100 紫外－可见分光光度计（UV），波长范围190-850nm，对新聚羧酸高效减水剂作紫外光谱试验。定性试验则可以控制吸收谱带的最大吸光度在5.5 以内，为测水泥浆中减水剂的吸附率，需要标定样品的浓度，在谱图中控制吸收谱带的最大吸光度在0.3～1.0 内，则可准确定量试验样品的浓度。

用50 mL 容量瓶分别准确配制一定浓度减水剂溶液作为原液, 分别准确称取8 g水泥放到50mL的烧杯中, 取32mL 不同浓度的减水剂溶液加入烧杯中, 混合摇匀3m in, 静置一定时间, 使其达到吸附平衡, 取上层清液, 用LDZ4-018A型台式离心机分离10m in(4000 r /m in),稀释分离液。用UV-2100紫外分光光度计测定其浓度, 根据前后溶液的浓度差计算吸附量。

3、试验结果与讨论

十一、ζ电位的测量

1、仪器： JS94H2 电泳仪

2、水泥浆体的ζ电位测定

将减水剂配成0.2%、0.4%、0.6% 和0.8% 的水溶液, 然后将水泥掺入溶液中, W/ C 为100, 取悬浮液测水泥颗粒的ζ电位;按照GB/ T 1346-2001 测定水泥凝结时间, 在不同时间取相同质量的水泥浆, 分散于一定质量的去离子水中, W/ C 约为100, 测水泥粒子的电ζ位。

3、分析不同掺量聚羧酸系减水剂对水泥颗粒表面电位ζ的影响：

得到某个掺量下的减水剂溶液可以补充吸附于水泥粒子的表面, 维持较低的电位ζ，则表明该减水剂分子与水泥粒子相容性较好, 饱和吸附量较高。

第五篇：聚羧酸系减水剂（共）

聚羧酸系减水剂

百科名片

聚羧酸系高性能减水剂（液体）是继木钙为代表的普通减水剂和以萘系为代表的高效减水剂之后发展起来的第三代高性能减水剂，是目前世界上最前沿、科技含量最高、应用前景最好、综合性能最优的一种高效减水剂。PC聚羧酸系高性能减水剂是代表当今世界技术含量最领先的减水剂产品。经与国内外同类产品性能比较表明，PC聚羧酸系高性能减水剂在技术性能指标、性价比方面都达到了当今国际先进水平。

一、性能特点

1、掺量低、减水率高：减水率可高达45%，可用于配制高强以及高性能混凝土。

2、坍落度轻时损失小：预拌混凝土2h坍落度损失小于15%，对于商品混凝土的长距离运输及泵送施工极为有利。

3、混凝土工作性好：用PC聚羧酸系高性能减水剂配制的混凝土即使在高坍落度情况下，也不会有明显的离析、泌水现象，混凝土外观颜色均一。对于配制高流动性混凝土、自流平混凝土、自密实混凝土、清水饰面混凝土极为有利。用于配制高标号混凝土时，混凝土工作性好、粘聚性好，混凝土易于搅拌。

4、混凝土收缩小：可明显降低混凝土收缩，显著提高混凝土体积稳定性及耐久性。

5、碱含量极低：碱含量≤0.2%。

6、产品稳定性好：低温时无沉淀析出。

7、产品绿色环保：产品无毒无害，是绿色环保产品，有利于可持续发展。

8、经济效益好：工程综合造价低于使用其它类型产品。

9、唯一的缺点可能就是与其他水泥和胶凝材料的适应性问题，可以这么说，聚羧酸类减水剂是所有减水剂系类中与水泥适应性最差的外加剂之一，所以在使用之前都要对水泥以及其他胶凝材料做适应性的实验来确定其性能好坏，这是很值得注意的地方！

二、技术性能

项 目（标准型）（缓凝型）

外观 浅棕色液体 浅棕色液体

密度（g/ml）1.07±0.02 1.07±0.02 固含量（%）20±2 20±2 水泥净浆流动度（基准水泥）（㎜）≥250（W/C=0.29）≥250（W/C=0.29）

pH 6～8 6～8

氯离子含量（%）≤0.02 ≤0.02 碱含量（Na2O＋0.658K2O）（%）≤0.2 ≤0.2

聚羧酸系高性能减水剂混凝土性能指标

项 目（标准型）（缓凝型）

减水率（%）25～45 25～45 泌水率比（%）≤20 ≤20

坍落度增加值（㎜）＞100 ＞100 坍落度保留值（1h）（㎜）≥160 ≥160 含气量（%）2.0～5.0 2.0～5.0

凝结时间差（min）初凝-90～+90 +150 终凝-90～+90 +150

抗压强度比（%）1d ≥180 无要求 3d ≥165 ≥155 7d ≥155 ≥145 28d ≥135 ≥130

耐久性 28d收缩率比（%）≤100 ≤100 200次快冻相对动弹模量（%）≥60 ≥60 抗氯离子渗透性（C）≤1000 ≤1000 碳化深度比（%）≤100 ≤100 钢筋锈蚀 无 无

常用掺量（%）占胶凝材料总量的0.8～1.5%

三、使用说明

1、DH-4004型聚羧酸系高性能减水剂的掺量为胶凝材料总重量的0.4%～2.5%，常用掺量为0.8%～1.5%。使用前应进行混凝土试配试验，以求最佳掺量。

2、DH-4004型聚羧酸系高性能减水剂不可与萘系高效减水剂混合使用，使用聚羧酸系高性能减水剂时必须将使用过萘系高效减水剂的搅拌机和搅拌车冲洗干净否则可能会失去减水效果。

3、使用聚羧酸系高性能减水剂时，可以直接以原液形式掺加，也可以配制成一定浓度的溶液使用，并扣除聚羧酸系高性能减水剂自身所带入的水量。

4、由于掺用聚羧酸系高性能减水剂混凝土的减水率较大，因此坍落度对用水量的敏感性较高，使用时必须严格控制用水量。

5、聚羧酸系高性能减水剂与绝大多数水泥有良好的适应性，但对个别水泥有可能出现减水率偏低，坍落度损失偏大的现象。另外，水泥的细度和储存时间也可能会影响聚羧酸系高性能减水剂的使用效果。此时，建议通过适当增大掺量或复配其它缓凝组分等方法予以解决。

6、掺用聚羧酸系高性能减水剂后，混凝土含气量有所增加（一般为2%～5%）有利于改善混凝土的和易性和耐久性，如需在蒸养混凝土中使用或有其它特殊要求，请联系我们，我们为您及时解决。

7、由于聚羧酸系高性能减水剂掺量小、减水率高，使用聚羧酸系高性能减水剂配制C45以上的各类高性能混凝土，可以大幅度降低工程成本，具有显著的技术经济效益；用于配制C45以下等级混凝土，虽然聚羧酸系高性能减水剂的成本偏高，但可以通过增加矿物掺合料用量，降低混凝土的综合成本，同样具有一定的技术经济效益。

四、作用机理

减水作用是表面活性剂对水泥水化过程所起的一种重要作用。减水剂是在不影响混凝土工作性的条件下，能使单位用水量减少；或在不改变单位用水量的条件下，可改善混凝土的工作性；或同时具有以上两种效果，又不显著改变含气量的外加剂。目前，所使用的混凝土减水剂都是表面活性剂，属于阴离子表面活性剂。

水泥与水搅拌后，产生水化反应，出现一些絮凝状结构，它包裹着很多拌和水，从而降低了新拌混凝土的和易性（又称工作性，主要是指新鲜混凝土在施工中，即在搅拌、运输、浇灌等过程中能保持均匀、密实而不发生分层离析现象的性能）。施工中为了保持所需的和易性，就必须相应增加拌和水量，由于水量的增加会使水泥石结构中形成过多的孔隙，从而严重影响硬化混凝土的物理力学性能，若能将这些包裹的水分释放出来，混凝土的用水量就可大大减少。在制备混凝土的过程中，掺入适量减水剂，就能很好地起到这样的作用。

混凝土中掺入减水剂后，减水剂的憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面，而亲水基团指向水溶液，构成单分子或多分子层吸附膜。由于表面活性剂的定向吸附，使水泥胶粒表面带有相同符号的电荷，于是在同性相斥的作用下，不但能使水泥－水体系处于相对稳定的悬浮状态，而且，能使水泥在加水初期所形成的絮凝状结构分散解体，从而将絮凝结构内的水释放出来，达到减水的目的。减水剂加入后，不仅可以使新拌混凝土的和易性改善，而且由于混凝土中水灰比有较大幅度的下降，使水泥石内部孔隙体积明显减少，水泥石更为致密，混凝土的抗压强度显著提高。减水剂的加入，还对水泥的水化速度、凝结时间都有影响。这些性质在实用中都是很重要的。

五、包装

1、DH-4004型聚羧酸系高性能减水剂, 水剂采用桶装, 粉剂为塑桶装。

2、应置于阴凉干澡处储存，避免阳光直射。

3、有效保存期为12个月，超期经试验验证合格后仍可继续使用。

DH-4004型聚羧酸系高性能减水剂（液体）

六、应用中的几点理解误区

作为最新一代的高性能外加剂，聚羧酸减水剂的工程应用日益增加。从预制混凝土构件到现浇混凝土，从自密实混凝土、清水混凝土到需要快凝早强的特殊混凝土，从铁路、桥梁、水电等领域到市政、民建工程，聚羧酸减水剂正占有越来越大的市场份额。但毕竟聚羧酸减水剂工程应用的时间还较短，对其应用技术的基础研究还相对较少，应用者大多凭厂家的宣传、凭以往经验甚至凭感觉，其中难免有一些应用乃至理解上的误区。1、聚羧酸减水剂与水泥的适应性好

常见的对聚羧酸减水剂性能的描述是：减水率高、与水泥适应性非常好、混凝土和易性好、一小时坍落度无损失等。事实上，胶凝材料成分复杂多变，从吸附一分散机理看，任何外加剂都不可能适应所有情况，聚羧酸外加剂与水泥适应性好也是与萘系减水剂相对比较而言的。

混凝土工作性，总体上可分为流动性指标和稳定性指标。掺加聚羧酸减水剂的混凝土和易性比较好，在较高的掺量或较高用水量时也不会发生明显的离析、泌水，混凝土在模板中的沉降也较小，也就是说从稳定性指标来说，聚羧酸减水剂与水泥的适应性要明显好于萘系减水剂。但从流动性指标来说，并不尽然。

（1）聚羧酸减水剂的适应性与其掺量直接相关

我们都知道，萘系减水剂掺量较高的高标号混凝土流动性较好，坍落度损失较小；但中低标号混凝土往往流动性差，坍损也较大，而适当增加掺量是改善适应性的最有效措施。聚羧酸外加剂同样如此，笔者用北京地区常用的胶凝材料和骨料配制 C30 混凝土，外加剂用巴斯夫公司聚羧酸减水剂，结果发现：减水剂掺量(折固)在 0.13 ％ ~0.15 ％间时，混凝土都能获得较好的流动性，但坍落度损失普遍较大，不管复配哪种常用缓凝剂，加多大剂量，当减水剂掺量达到 0.16 ％后，大部分混凝土 1 小时后都能保持较好的流动性。

(2)与萘系减水剂适应性差的水泥一般与聚羧酸减水剂适应性也较差

一般说来，碱含量高、铝酸盐含量高或细度高的水泥需水量大。萘系减水剂的掺量较高，坍落度损失较大，同样，用聚羧酸减水剂也有相同的规律。某些掺加萘系减水剂有滞后泌水现象的水泥，改用聚羧酸减水剂同样会泌水，但程度稍轻。若水泥由于石膏原因存在非正常坍落度损失(混凝土在出机几分钟后即失去流动性)，用聚羧酸减水剂也不会有改观，只能同时补充硫酸根离子才能从根本上解决，这跟萘系减水剂是一致的。

(3)某一具体的聚羧酸产品的“适应面”不及萘系产品

萘系产品是由相同原材料在相同工艺条件下合成的结构性能相同的产品，聚羧酸减水剂是由不同种原材料在不同工艺条件下合成的具有相类似分子结构的一类产品。萘系产品的不同主要体现在原材料的品质和工艺条件的稳定性上，而聚羧酸产品的不同基于化学分子结构的不同。具体到应用上，萘系产品对不同情况的适应性更多表现在最佳掺量在一定范围内的波动或坍落度损失值的相对大小。对于某一具体聚羧酸产品，情况截然不同：如果该产品能适应混凝土材料，混凝土状态会很好，坍损也小；若不能适应混凝土材料，则结果就不是程度的不同了，而可能是完全失效，这时必须换用另一种类型的产品才能解决。事实上这样的情况经常发生，特别是用北方原材料，可能原因是水泥矿物、微量元素或助磨剂等。也就是说从“适应面”上说，某一特定的聚羧酸产品的适应性不及萘系产品。、聚羧酸减水剂太敏感，不易控制

一般而言，减水剂减水率越高，则在其有效掺量区间内拌和物流动度对掺量越敏感。因此，许多工程技术工作者凭直觉认为聚羧酸减水剂应用时太敏感，并以此强调计量、混凝土生产与控制的困难性。这样理解的前提是将减水剂折算成纯固体，看纯固体掺量的增加对混凝土流动性能的改善。举例来说：对普通标号的泵送混凝土，萘系减水剂掺量在 0.65 ％～ 0.85 ％的区间内能使混凝土的工作性能达到最佳，而聚羧酸减水剂(以巴斯夫公司产品为例)的掺量区间是 0.14 ％ ~0.18 ％。萘系减水剂的掺量变化范围是 0.2 ％左右，聚羧酸减水剂的掺量范围是 0.04 ％左右，从这个意义上说，羧酸减水剂确实比萘系减水剂敏感的多。