聚羧酸遭遇问题多多聚羧酸结冻储存不

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聚羧酸复配冻住了怎么办!

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复配聚羧酸产品的易结冰性

冬季低温季节会给外加剂的储存、使用带来一定的困难,如上一代萘系外加剂因硫酸钠含量超出饱和溶解度而析晶(Na2SO4·10H2O晶体),造成产品因失匀变性和结晶体堵塞管路,而复配聚羧酸产品,在负温条件下则易结冰,以致容器、管路撑裂引起事故。

根据接触的有限案例,聚羧酸复配产品冬季结冰的冰点一般在-6~-8℃以下,区间很窄,比较敏感。有同一配方的产品分送同是江苏南通地区的海安、通州两搅拌站,两地南北经线直距差仅约70km,但偏北的海安就结冰,而偏南的通州就不结冰。

复配聚羧酸产品的易结冰性与配方的含固量有关系,低含固量的(9%~11%)中效级产品比稍高含固量的(16%~18%)高效级产品更易结冰。推测是在较低含固量的产品中,虽总含固量低但盐类功能组分的丰度反而相对要更高一些。经对成冰物、冰下溶液和试验室未被结冰破坏匀质状态的留样(同属一中效级产品)做水泥净浆流动度测定,分别为:92、、mm,说明结冰后罐内产品已失匀质状态。为此,也曾探索和做过在配方中引入不同品种的降冰点剂,以防止结冰的试验,但效果不明显,反会又引出另一副作用——分层。比较切实可行的冬季负温配方设计是尽量减少、直至撤除功能剂,选择全母液或近似全母液的配方。或者将配方的含固量(有效物)提上去,而将掺量降下来。再就是给储罐配置电发热棒(一般10吨左右的储罐配1~2根功率约3kW左右的即可)升温保温,注意要给发热棒、接线盒设遮雨、防尘罩和绝缘措施,以策安全。相比较,设加热装置的防冰措施周全、稳妥、保险,且不限制配方性能设计的合理性和选料用料的自由度。

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聚羧酸母液产品储存的不稳定性

        

化学品,特别是液态的化学品,都存在有效储存期的问题,作为高化学活性的混凝土外加剂也不能免。聚羧酸的久储,也有此类问题,有的仅仅是形态发生变化,但也有活性减低的。

因自缩合倾向引起的不稳定性

但凡合成的高分子化学品,卸出反应釜并不意味着缩聚反应的彻底终止。特别是液态的高化学活性的水剂产品,因溶剂水能为溶质电离的离子的自由迁徙、相遇、继而发生延伸的反应提供“高速公路”,只要反应条件出现,仍能极缓慢地、持续地发生合成缩聚反应,其结果是该化学品的形态和性质发生一定的变化,原有的分散活性将有一定程度的降低。

聚羧酸在静态下久储,底部液体会逐渐变粘变稠(该粘稠物的粘度很大,样品桶倒扣仍可粘于桶底而不滑落),如静储时间再延长,会有透明冰糖状的屑块出现(注:40%高浓度聚羧酸的增粘、转屑块异变的倾向大于20%低浓度的聚羧酸)。如将该冰糖状屑块捞出、置于空气中,会像芒硝晶体(Na2SO4·10H2O)那样缓慢地白粉化。经对粘稠液、冰糖状屑块做简单的定性测定——将40%浓度聚羧酸异变而成的粘稠物、冰糖状屑块,各按1:3溶解于水,掺量1%时,水泥净浆流动度分别为mm、mm,表明这两种聚羧酸形态异变物并未发生大变质,其分散活性依然存在,尽管久储的聚羧酸母液形态会有异变,但仍然可以使用。但需检测评估其缩水的分散活性后,谨慎地降等降级或增加掺量使用。据推测,这两种异变物有可能是延伸的二次合成缩聚反应所致,上一代用尿素做原料合成的三聚氰胺外加剂在久储后也有此现象。砼行有次发往广州拟做“光亮剂”的三聚氰胺货品,二个月后全部变为更大分子量的透明“冻胶”,而且不溶于水,其储存的变质不稳定性更甚于聚羧酸。

因接触碳钢材质引起的不稳定性

由于Fe3+会诱发聚羧酸的不利副反应,故其合成使用的反应器不能采用碳钢材质,并延后到储存容器也不能采用碳钢材质。碳钢诱变在聚羧酸产品问世的初期(当年的合成水平、所用原料和工艺条件与当下有所不同)比较多见。早年曾有过某公司用碳钢材质的盛桶发往外地客户的产品,五个月后竟变为完全不溶于水的透明“果冻”状态的案例。但大部分碳钢诱变的后果没有该例如此极端(完全失效),只是分散活性有不同程度的降低、损失。经过十余年不断的技术进步,Fe3+对现今合成技术生产的聚羧酸诱变的敏感性已大为降低,近年很少见有报,甚至已有企业用不涂隔离层的碳钢容器直接储存聚羧酸母液的。

因生产时加入改性助剂引起的不稳定性

与上一代外加剂的另一不同点是聚羧酸产品自身兼有一定的含气量,不同原料不同工艺合成的产品含气量高低不尽相同,生产企业一般会选择在合成的后阶段(出釜前)加入消泡剂来降低和控制其总量。入选的某些硅酮类、磷酸酯类的消泡剂,加入后在聚羧酸内的均布状态却不能恒久和稳定,静止储存一定时间后,或再因温度下降,有时会反乳化,从聚羧酸母液中析出,凝聚呈液滴状或蜡状碎片浮在液面。处置和控制外加剂的含气量一般遵循“热消泡冷引气”的原则,即消泡生效需要热状态条件。已呈凝聚液滴状或蜡状碎片析出的消泡剂,如不能重返有加热和强搅拌功能的反应釜,是不可能二次分散混匀生效的。

为克服聚羧酸母液产品储存的不稳定性,安全地使用聚羧酸,建议:自产复配企业应根据母液耗用量和混凝土的生产节奏,计划订货,合理控制储存期,在母液供应商产品使用说明书的质保时间期限内用尽该产品;再是定时地启动循环泵打回流,打破储存的静态,保持罐内母液的均布状态;三是如产品一旦过期,须遵循先检后用的安全原则。

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夏季聚羧酸容易出现的问题

一旦进入夏季,温度一般都会在30℃以上,在高温天气聚羧酸减水剂随着糖类缓凝材料的加入等因素,很容易发生变质和腐败的现象,而且一般变质了的产品性能就会下降,影响混凝土的使用效果,其实,在夏季导致聚羧酸减水剂变质的原因还有以下几点:

1、微生物在适当的湿度、温度条件下能在某一聚合物表面长霉,如果是在湿热的环境下,霉菌的分泌物就会引起物质分解转化为醇类、有机酸等物质,这些物质为霉菌的生长提供养料,从而导致霉菌的繁殖。

2、温度的影响,温度升高以后,大分子链的运动加剧,一旦超过化学键的离解能,就会发生链式分解、无规断裂,导致聚合物的劣化速度加快,这是就出现了发霉的现象。

3、糖类混凝剂的影响,聚羧酸减水剂在生产的过程中主要使用的缓凝剂有:葡钠、糖类、柠檬酸等,如果里面的葡萄糖酸钠的生产中在生产的过程中控制不严格,就会发生变质的现象。

在一些工程项目上面,由于受工程进度、天气环境等因素的影响,聚羧酸减水剂的使用速度往往不易掌控,有些工程上面的减水剂放置在工地的时间有的超过了三个月甚至更长的时候,所以变质腐败的现象时有发生,所以建议用户在选购的时候,还是与厂家沟通好产品的使用周期,以免在使用的过程中,造成不必要的损失。

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其它常见问题

问题:硬化以后水泥表面出现气泡,可能是为了施工方便,聚羧酸减水剂的掺量加大。

处理方法:在进行复配过程中应该严格按照配合比施工,改进施工工艺或者是加强施工管理。

问题:混凝土拌合物坍落度突然变大或者是沁水,出现这种情况说明混凝土减水剂的适应性不好。

处理方法:应该适当调整外加剂的掺量。

问题:加入聚羧酸减水剂以后,混凝土很难从搅拌车中卸出来,这可能是水泥与减水剂不适应导致的。

处理方法:要对每一批水泥在使用之前做一次复配试验或者相应提高聚羧酸减水剂掺量。

问题:混凝土凝结硬化慢,这是因为在使用过程中聚羧酸减水剂的掺量加大或者是养护温度不够导致。

处理方法:严格按配合比进行施工,延长养护时间。

聚羧酸减水剂厂家提醒用户虽然聚羧酸减水剂在使用的过程中具有较高的减水性、增强型以及保坍性,是提高混凝土使用性能的重要添加剂,但是在使用的时候一定要注意产品的性能,不同性能的聚羧酸对水泥的适应性不同,所以要在使用前做好试验。不能按以前的经验一成不变地掺入。

-THEEND-

砼学研究所

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