减水剂是一种在维持混凝土坍落度基本不变的条件下,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,有木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物等。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。由于高效减水剂对混凝土改性方面的重要贡献,它的应用成为继钢筋混凝土和预应力混凝土之后,混凝土发展史上第三次重大突破。以高效减水剂的研制和应用为标志,使混凝土技术进入由塑性、干硬性到流态化的第三代。
外观形态分为水剂和粉剂。水剂含固量一般有20%,40%(又称母液),60%,粉剂含固量一般为98%。根据减水剂减水及增强能力,分为普通减水剂(又称塑化剂,减水率不小于8%,以木质素磺酸盐类为代表)、高效减水剂(又称超塑化剂,减水率不小于14%,包括萘系、密胺系、氨基磺酸盐系、脂肪族系等)和高性能减水剂(减水率不小于25%,以聚羧酸系减水剂为代表),并又分别分为早强型、标准型和缓凝型。
90年代初,美国首次提出高性能混凝土(HPC)的概念,即要求混凝土具有高强度、高流动性、高耐久性等性能,高性能混凝土对减水剂提出了更高的要求,要求高性能减水剂具有减水率高、大流动度和坍落度经时损失小等特点。一些新型高效减水剂得了迅速的开发和应用,如聚羧酸系、氨基磺酸系高效减水剂。
新型的减水剂如聚羧酸减水剂在制备的过程中,在减水剂的分子上接枝上一些支链,该支链不仅可提供空间位阻效应,而且,在水泥水化的高碱度环境中,该支链还可慢慢被切断,从而释放出具有分散作用的多羧酸,这样就可提高水泥粒子的分散效果,并控制坍落度损失。
国内木质素磺酸盐减水剂主要有三方面的出路:1)单独用作减水剂配制混凝上;2)用于各种早强剂、早强减水剂、缓凝减水剂、缓凝高效减水剂、泵送剂、防水剂等复合外加剂的配制组分;3)用于出口。 根据调查,C30以下的混凝上),30%的术质素磺酸盐则被出口。在国外,木质素磺酸盐被看作是一种环保型的产品,韩国每年从中国进口16万t液体木质素磺酸盐,英国、美国、日本等也从中国进口木质素磺酸盐,主要是单独作为减水剂使用,或用于复合减水剂产品的原料。
是我国最早使用的,是萘通过硫酸磺化,再和甲醛进行缩合的产物,属于阴离子型表面活性剂。该类减水剂外观视产品的不同可呈浅黄色到深褐色的粉末,易溶于水,对水泥等许多粉体材料分散作用良好,减水率达25%。虽然我国减水剂品种主要以第二代萘系产品为主体,但是聚羧酸系高性能减水剂的发展和应用比较迅速。几乎所有国家重大、重点工程中,尤其在水利、水电、水工、海工、桥梁等工程中,聚羧酸系减水剂得到广泛的应用。如:三峡工程、龙滩水电站小湾水电站、溪洛渡水电站、锦屏水电站等,还有大小洋山港工程、宁波北伦港二期工程、苏通大桥、杭州湾大桥、东海大桥、磁悬浮工程等。
根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年中国减水剂市场深度全景调研及投资前景分析报告》显示:
减水剂应选用质量稳定的产品,减水剂与水泥及掺和料之间应具有良好的相容性。当将不同功能的多种外加剂复合使用时,外加剂之间以及外加剂与水泥之间应有良好的适应性。高效减水剂的技术要求应符合表1的规定,聚羧酸系减水剂的技术要求应符合表2的规定,减水剂的匀质性应符合国家现行标准《混凝土外加剂》(GB8076)的规定。
从混凝土外加剂销量情况来看,据统计,2020年我国混凝土外加剂销量为1694万吨,同比上涨8.59%,年均复合增长速度为12.44%,销量保持稳定。混凝土外加剂主要分为减水剂、其他功能性外加剂,其中,我国减水剂占所有外加剂使用量70%以上。从混凝土外加剂产量细分结构来看,据统计,2020年中国混凝土外加剂产量中,减水剂占比最高为66.7%。从减水剂产量结构来看,高效能减水剂因为环保优势,市场占比超77%。据统计,2020年中国减水剂产量结构情况为:高效能减水剂占比77.7%、高效减水剂占比21.4%、普通减水剂占比1.0%。
我国混凝土外加剂行业较为分散,规模以上企业偏少。根据中国混凝土协会统计,2018年聚羧酸减水剂前十大企业市场占有率为19.4%,同比提升3.1个百分点。其中排名第一的苏博特市占率为5.38%,同比提升了1.16个百分点。苏博特、垒知集团、广东红墙三家龙头优势稳固。据中国混凝土网统计,2020年苏博特、科之杰、广东红墙从销售量、销售额、产能等指标角度均明显领先行业。前三家企业总计销售聚羧酸减水剂207.31万吨,总计销售金额约54亿元;前十中剩余7家企业总计销售102.81万吨,总计金额28亿元。
2022年中央经济工作会议提出:要加快实施“十四五”重大工程,加强区域间基础设施联通,加大对符合国家发展规划重大项目的融资支持。由此可见,重大项目建设将成为2023年经济复苏的重要驱动,基建产业链相关产品需求增长可期,减水剂“刚需”释放力度获得保障,减水剂行业发展将迎来新一波利好。
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