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当前，随着我国经济的发展和大型工程的建设，大体积、高泵程的混凝土施工工程越来越多地出现。混凝土的商品化对掺高效减水剂混凝土的流动性保持性提出了更高的要求。混凝土坍损较快，成为亟待解决的工程问题。混凝土坍损速度的快慢受多方面因素的影响，比如混凝土中各材料的物化参数、配合比、外界条件等。而当前国内的实际情况是工程所用的水泥、砂、石很难重新选择，所以当混凝土坍落度损失较快时，往往寄希望外加剂来解决。因此，通过调整外加剂来达到保坍的目的就显得非常现实和重要。
混凝土外加剂在经历了传统的木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛缩合物、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物、脂肪族氨基磺酸盐之后，出现了新的聚羧酸系减水剂。聚羧酸系减水剂根据减水剂对水泥的作用机理，通过分子设计方法合成的具有梳型结构的分子链，从分子结构上解决了传统减水剂普遍存在的坍落度经时损失大、减水率相对较低以及会对环境产生危害等方面的问题。因此，聚羧酸系减水剂必将成为21 世纪绿色混凝土减水剂发展的一个重要方向。聚羧酸系减水剂产品的性能与应用也是目前国内外研究热点。本试验研制了一种梯形结构保塑剂，并探讨该保塑剂在混凝土中的应用性能。
1 保塑剂HLC-BT 的制备与试验方案
1.1 保塑剂HLC-BT 的制备
在四口烧瓶中先加入熔融的甲氧基聚乙二醇（MPEG），再准确称取一定量的助剂，搅拌溶解20 min，直至助剂完全溶解；加入一定量的丙烯酸，搅拌溶解20 min；加入一定量的浓硫酸和对甲苯磺酸，继续搅拌5 min 后开始加热；升温至110℃开始加环己烷回流，4 h 后排水，抽真空3 h 后冷却至50 ℃以下；加入适量水配成60%的水溶液。在该水溶液中加入一定量的甲基丙烯磺酸钠水溶液，搅拌溶解后升温至65 ℃，滴加一定量的过硫酸铵水溶液，滴加时间控制在2 h，再继续保温1 h，冷却加碱调节pH 值至6.5～7.0，即得保塑剂HLC-BT。
1.2 试验方案
1.2 试验方案
（1）考察梯形结构保塑剂HLC-BT 在混凝土中的保塑效果及掺保塑剂后混凝土的相关性能，包括混凝土减水率、凝结时间、抗压强度、28 d 干缩率。从温控抗裂角度考虑掺该保塑剂后混凝土的耐久性问题，考察了该保塑剂对水泥水化放热速率的影响。采用美国TA 公司TAM AIR 等温量热仪测试水泥水化热，实验时保持浆体温度为20℃，每隔1 min 记录1 次数据。
（2）探讨梯形结构保塑剂HLC-BT 与各种水泥的适应性，选择了4 种具有代表性的水泥，对其配制混凝土的保塑性进行测试。
（2）探讨梯形结构保塑剂HLC-BT 与各种水泥的适应性，选择了4 种具有代表性的水泥，对其配制混凝土的保塑性进行测试。
（3）通过与减水剂复配的方式对梯形结构保塑剂HLCBT进行改进，使其更好地应用于工程，并结合上述水泥适应性测试结果，探索推广应用保塑剂HLC-BT 的可能性。
2 原材料选择
2.1 HLC-BT 的合成原料
甲氧基聚乙二醇1000（MPEG1000），由美国Huntsman 公司提供；丙烯酸、对甲苯磺酸、环乙烷、甲基丙烯磺酸钠、过硫酸铵、氢氧化钠，均为化学纯，由上海凌峰化学试剂有限公司提供；浓硫酸，工业品，由南京雄峰化工有限公司提供。
2.2 水泥
2.2 水泥
试验所用水泥为新疆天山P·O42.5 水泥、长春亚泰P·O42.5 水泥、唐山冀东P·O42.5R 水泥和南京海螺P·O42.5 水泥，4 种水泥的化学成分见表1。
2.3 外加剂
保塑剂HLC-BT 分子结构中具有2 条高效减水功能的高分子长链，它们之间通过化学键相连接，整体看似梯形结构。保塑剂HLC-BT 的固含量为36%，呈棕黄色的液体。
2.4 砂、石
砂为天然河砂，属粗砂；碎石为5～20 mm、20～40 mm 二级配碎石。
3 性能试验
3.1 混凝土1 h 坍落度保留值
4 结语
（1）保塑剂HLC-BT 在低掺量时具有高坍落度保持能力，且其混凝土工作性好。
试验采用南京海螺水泥，HLC-BT 保塑剂折固掺量为0.2％，混凝土1 h 坍落度保留值测试结果见表2。
由表2 可见，无论出机或1 h，掺保塑剂HLC-BT 的混凝土坍落度均在（210±10）mm 内，且1 h 坍扩度损失率在2%左右，具有高坍落度保持性能。掺保塑剂HLC-BT 配制的混凝土没有出现泌水离析现象，粘聚性及和易性好。
3.2 混凝土的其它性能
试验采用南京海螺水泥，HLC-BT 保塑剂折固掺量为0.2％，试验参照JG/T 223—2007《聚羧酸系高性能减水剂》进行，混凝土性能测试结果见表3。
由表3 可知，掺保塑剂HLC-BT 后混凝土的初凝、终凝时间分别为6、8 h，较未掺时分别延长30、35 min，有一定的缓凝作用，但缓凝程度较小。这说明保塑剂HLC-BT 在混凝土中的保塑效果并不是主要通过缓凝作用来实现的。与高效减水剂相比，保塑剂HLC-BT 的减水率不大，相应地混凝土抗压强度的提高幅度也不大，这可能与保塑剂HLC-BT 的保塑作用机理有关。掺保塑剂HLC-BT 的混凝土28 d 收缩率有所降低，这有助于降低收缩引起的混凝土开裂风险，从而提高混凝土的耐久性。
图1 为保塑剂HLC-BT 折固掺量为0.2％时水泥净浆的水化热测试结果。
由图1 可见，掺加保塑剂HLC-BT 不仅降低了水泥早期水化放热速率峰值，且延缓了放热峰的出现时间，这无形中增强了混凝土抵抗温度开裂的能力[10]，从而提高混凝土的耐久性。
3.3 与水泥的适应性
3.3 与水泥的适应性
一般认为，通过水泥净浆流动度试验来考察外加剂与水泥的适应性。但水泥净浆流动度及其保持能力与混凝土工作性之间没有相关性[9]：测试的水泥净浆流动度及其保持性非常理想时，有时混凝土的坍落度损失很快；相反，水泥净浆流动性不太理想时，混凝土的坍落度及其保持能力却很理想，而外加剂的终端产品是混凝土。因此，本文直接测试保塑剂HLCBT对混凝土工作性的影响，保塑剂HLC-BT 折固掺量为0.3％，砂率44％，砂灰比2.1，试验结果见表4。
由表4 可知，仅长春亚泰水泥配制的混凝土1 h 扩展度略有损失，减小了50 mm，但坍落度保持不变；其它3 种水泥配制的混凝土1 h 坍扩度反而增大，混凝土1 h 坍落度增至（210±10）mm，扩展度增至450 mm 以上；且4 种水泥配制的混凝土粘聚性、和易性均较好。总之，保塑剂HLC-BT 在这4组混凝土中体现了良好的保塑性，其混凝土工作性较好，这说明保塑剂HLC-BT 与这4 种水泥的适应性好。
3.4 与减水剂的复配性能
聚羧酸系高效减水剂HLC-JS 由南京瑞迪公司自行研制，淡黄色液体，固含量约35%，减水率可达25%以上。将保塑剂HLC-BT 与减水剂HLC-JS 复配，进行混凝土相关性能测试，结果见表5 及表6。
由表5 可知，与单掺HLC-JS 相比，复配样明显改善了混凝土的保塑能力；与单掺HLC-BT 相比，复配样明显提高了混凝土的减水效果。对比表3 和表6，保塑剂HLC-BT 与减水剂HLC-JS 复配后减水率明显增大，抗压强度比也明显增大。保塑剂HLC-BT 与减水剂HLC-JS 复配，不仅弥补了保塑剂的减水不足，而且发挥了保塑剂本身的保塑特性，这无疑拓展了保塑剂HLC-BT 被广泛应用的可能性。
4 结语
（1）保塑剂HLC-BT 在低掺量时具有高坍落度保持能力，且其混凝土工作性好。
（2）掺入保塑剂HLC-BT 可明显降低水泥早期水化放热速率峰，并延缓放热峰的出现时间，降低混凝土28 d 收缩率，这有利于提高混凝土的抗裂性，从而提高混凝土的耐久性。
（3）保塑剂HLC-BT 与减水剂HLC-JS 复配后，不仅弥补了保塑剂减水性的不足，而且还发挥了其保塑性，提高了混凝土抗压强度；同时保塑剂HLC-BT 与水泥的适应性良好。
