對于建筑工地現(xiàn)場，我們大抵都有這樣的印象：地基的不遠(yuǎn)處，散落著石子、水泥、黃沙等包裝袋，在鐵鍬的舞動(dòng)下，黃沙躍過斜撐著的門框一樣大小的網(wǎng)篩變?yōu)榧?xì)沙，激起肆意的塵土在空中飛揚(yáng)。工人賣力用鐵鍬拌合混凝土的身影在隨風(fēng)飄灑的飛塵中若隱若現(xiàn)。施工場地周邊的建筑物和居民區(qū)都緊閉門窗......

而如今，這樣的場景已基本不復(fù)存在，取而代之的則是在城郊混凝土攪拌站的集中、機(jī)械化生產(chǎn)，再由混凝土攪拌車轉(zhuǎn)運(yùn)到工地現(xiàn)場。

這種集中生產(chǎn)保護(hù)了環(huán)境、減少了污染，但是大家不免會產(chǎn)生這樣的疑問：從攪拌站到施工現(xiàn)場，少則幾公里、多則幾十公里，經(jīng)過長途運(yùn)輸，混凝土是如何保持良好的施工性能的？

答案是：依靠混凝土減水劑！每方混凝土添加4kg~10kg的減水劑，便可以輕松實(shí)現(xiàn)對混凝土流動(dòng)性和凝結(jié)時(shí)間的調(diào)控，使其能充分滿足工程施工的性能要求。

秤砣雖小壓千斤。被譽(yù)為水泥混凝土“血液”的減水劑對環(huán)境保護(hù)的貢獻(xiàn)卻不止于此。接下來，就帶您看看第三代高性能減水劑——聚羧酸減水劑到底都有哪些環(huán)保擔(dān)當(dāng)？

綠色工藝，清潔生產(chǎn)

從生產(chǎn)原料到生產(chǎn)過程再到成品應(yīng)用，聚羧酸減水劑可以實(shí)現(xiàn)全生命周期綠色環(huán)保。

與前兩代減水劑不同，聚羧酸減水劑不再使用工業(yè)萘、甲醛、濃硫酸等腐蝕性強(qiáng)、環(huán)境污染重的原材料，而是使用環(huán)氧乙烷衍生物、丙烯酸等環(huán)境友好型化學(xué)材料。其中，作為主要原材料的環(huán)氧乙烷衍生物，在化妝品、洗潔精、洗發(fā)露等日常洗護(hù)用品中也被廣泛使用，對環(huán)境友好。

此外，聚羧酸減水劑的生產(chǎn)工藝主要采用常壓中低溫聚合，無需大量高溫蒸汽，生產(chǎn)過程能耗低，“三廢”排放少，減碳效益非常顯著。

更為重要的是，聚羧酸減水劑主要成分為水溶性高分子，無毒、不易燃易爆，使用火車、汽車、輪船均可安全運(yùn)輸。

綠色低碳，變廢為寶

眾所周知，水泥作為混凝土的主要膠凝材料，是影響混凝土強(qiáng)度與耐久性的重要因素，也是混凝土組成材料中的碳排放大戶。

聚羧酸減水劑的出現(xiàn)，可以在滿足混凝土拌合物施工性能和硬化性能的同時(shí)，大幅減少水泥的用量。通常生產(chǎn)1立方大流態(tài)抗壓強(qiáng)度為30~35Mpa的混凝土，需要使用360 kg以上的水泥和220 kg以上的拌合用水。摻入聚羧酸減水劑后，水泥用量可降至240 kg以下，拌合用水也只需要160 kg不到，節(jié)約了約1/3的水泥用量。

聚羧酸減水劑在降低水泥用量的巨大作用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面，是有效減少原先因游離水產(chǎn)生的空隙結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了混凝土的密實(shí)度；另一方面，則是實(shí)現(xiàn)了粉煤灰對部分水泥的替代。

2021年全國商品混凝士生產(chǎn)總量達(dá)32.93億立方米，按照聚羧酸減水劑在混凝土生產(chǎn)過程中可節(jié)約的水泥用量估算，去年全年可減少碳排放相當(dāng)于3個(gè)江蘇省面積大小的樹林一年的吸收量。

粉煤灰是火力發(fā)電的必然產(chǎn)物，也是我國工業(yè)固體廢物中排放量最大的污染源之一，通常每消耗2噸煤就會產(chǎn)生1噸粉煤灰，若不加以處理則會產(chǎn)生揚(yáng)塵，污染大氣；排入水系則會造成河流淤塞，危害水生物。

而聚羧酸減水劑卻可以“妙手回春”、變廢為寶，通過對粉煤灰添加后初始分散慢、強(qiáng)度發(fā)展慢等問題的解決，實(shí)現(xiàn)粉煤灰在混凝土中的廣泛使用。在取代15%水泥的同時(shí)，粉煤灰顆粒相較于水泥更小，兩者協(xié)同作用使得水泥拌合后更好地凝結(jié)硬化，進(jìn)一步提高了混凝土的強(qiáng)度。

如今，混凝土產(chǎn)業(yè)已成為粉煤灰的消納“大戶”之一，按照業(yè)內(nèi)平均每立方混凝土添加100公斤粉煤灰計(jì)算，2021年混凝土領(lǐng)域共消耗粉煤灰3.293億噸，約占同期全國粉煤灰產(chǎn)生量的40%左右。

節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境

一直以來，混凝土中細(xì)骨料的來源主要依賴于天然的河砂和江砂。然而隨著建設(shè)工程項(xiàng)目的日益增長，混凝土用量的不斷加大，天然砂作為一種不可再生資源也變得越來越少。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國一半以上的地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)天然砂資源逐漸減少甚至無資源的情況，河床結(jié)構(gòu)失衡、岸坡水土流失、通航易遇旋渦等風(fēng)險(xiǎn)不斷加大。政府對天然砂的開采管控力度不斷增強(qiáng)、河道治理舉措也不斷深入，機(jī)制砂代替天然砂已成為必然的趨勢。

機(jī)制砂是由巖石通過機(jī)械破碎加工而成的，相較于天然砂，具有石粉含量高、顆粒形貌差、生產(chǎn)穩(wěn)定性差等特點(diǎn)，在混凝土的實(shí)際應(yīng)用中技術(shù)難度較高。

聚羧酸減水劑則憑借其普適性的分散各種粉體材料的能力，可有效分散石粉，協(xié)調(diào)優(yōu)化高石粉機(jī)制砂混凝土拌合物黏聚性與流動(dòng)性的平衡，實(shí)現(xiàn)機(jī)制砂在混凝土中的廣泛應(yīng)用，為機(jī)制砂替代天然砂的浩浩進(jìn)程提供不竭動(dòng)力。

結(jié)語

在國家“碳達(dá)峰”、“碳中和”的戰(zhàn)略目標(biāo)指引下，蘇博特將繼續(xù)堅(jiān)持“人無我有，人有我優(yōu)”的科技創(chuàng)新理念，充分運(yùn)用技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，持續(xù)在混凝土外加劑的基礎(chǔ)理論研究、產(chǎn)品研發(fā)、工藝優(yōu)化和工程應(yīng)用等方面取得更多更大突破，為行業(yè)的綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)蘇博特力量。

（文/唐暉、毛永琳）