2021年度中國混凝土與水泥制品協會混凝土科學技術獎已經啟動，歡迎業內企事業單位及從業人員，持續關注協會官方公眾號【混凝土科技獎】的相關信息。

2020年度中國混凝土與水泥制品協會

混凝土科學技術獎?技術革新類

獲獎項目展示

2020年度中國混凝土與水泥制品協會混凝土科學技術獎工作于2020年6月啟動，至12月圓滿完成。報名期間共收到有效申報項目61項。經過專家評審委員會的初評及終評，共計39個項目獲獎，包括一等獎2項、二等獎15項、三等獎22項，其中“科技進步類”13項、“基礎理論類”2項、“技術革新類”24項。

 二等獎項目：低敏感多功能化型超塑化劑關鍵技術開發及產業化

主要完成單位：科之杰新材料集團有限公司、科之杰新材料集團福建有限公司、廈門市建筑科學研究院有限公司

主要完成人：鐘麗娜、方云輝、柯余良、陳國榮、林艷梅、蔣卓君、賴華珍

項目概況

聚羧酸系超塑化劑作為建筑外加劑的重要組成部分，具有以下獨特的優點：摻量低、減水率高、增強效果好、水泥適應性廣、坍落度損失小。近年來天然砂石的匱乏以及國家對礦石資源和環境保護不斷強化的形勢下，混凝土組分的復雜化、結構的多樣化、服役環境的嚴酷化導致混凝土的性能控制越來越難，技術需要越來越高，傳統的聚羧酸系超塑化劑已經無法滿足現代混凝土生產的需求。

本項目通過聚合物模塊化設計與分子修飾技術，采用與丙烯酸競聚率更匹配的有高雙鍵保留率、高活性的乙烯醚類大單體，并引入不飽和酸、不飽和磷酸酯、不飽和羧酸酯或不飽和兩性季磷鹽、微交聯助劑等物質，微交聯制備具有基團堿激發多級釋放機制的低敏感多功能化型超塑化劑，突破了聚羧酸系超塑化劑在工程應用過程出現的敏感性問題，對解決目前存在的超塑化劑與膠凝材料適應性差，坍落度經時損失快，和易性差、離析、泌水等問題具有重要意義，達到提高我國混凝土整體質量的目的。

本項目研發目的在于：①通過聚合物模塊化設計與分子修飾技術，創建聚合物空間新構象，合理控制聚合物的電荷分布與長短側鏈的接枝密度；同時減少聚醚側鏈擺動的空間阻力，提高聚醚側鏈的包裹性和纏繞性，使聚羧酸高性能減水劑具有更高的適應性，尤其對于砂石料品質差、含泥量高的情況效果顯著。②通過功能可控設計方法，引入具有堿激發釋放作用的微交聯結構，使聚合物具有更好的抗插層作用和分散性能，降低混凝土出現離析或坍落度損失快等現象。③運用高效自由基反應速率及高效自由基轉化率控制技術，在低溫復合氧化還原引發體系下共聚，提高生產效率。④優化小試、中試合成生產設備，解決低溫合成溫度不可控問題，減少能源消耗，降低生產成本。

主要創新點

1.通過聚合物模塊化設計與分子修飾技術，創建聚合物空間新構象，提高聚合物的適應性。采用高活性雙鍵的乙烯醚類大單體，并引入不飽和酸、不飽和磷酸酯、不飽和羧酸酯或不飽和兩性季磷鹽等物質，合理控制聚合物的電荷分布與長短側鏈的接枝密度；同時由于聚醚大單體分子中的雙鍵為一取代結構，進一步減少了聚醚側鏈擺動的空間阻力，使得聚醚側鏈的擺動更加自由，從而提高聚醚側鏈的包裹性和纏繞性，因此聚羧酸系超塑化劑具有更高的適應性，尤其對于砂石料品質差、含泥量高的情況效果顯著。

2. 制備微交聯聚合物，創建基團堿激發多級釋放機制，提高抗泥性能和緩釋效果。采用功能可控設計方法，引入不飽和微交聯助劑等，在聚羧酸減水劑分子結構中引入具有堿激發釋放作用的微交聯結構，使得聚合物具有更大的空間位阻，更好的抗插層作用和分散性能；微交聯助劑的水解速度比不飽和酯的水解速度慢，在堿性條件下可逐漸釋放出分散基團，形成基團堿激發多級釋放機制，提高緩釋性，能大大降低混凝土出現離析或坍落度損失快等現象。

3.運用活性可控自由基聚合技術，提升產品質量，提高生產效率。運用高效自由基反應速率及高效自由基轉化率控制技術，采用與丙烯酸競聚率更匹配的有高雙鍵保留率、高活性的乙烯醚類大單體，在低溫復合氧化還原引發體系作用下，共聚反應更接近理想共聚，反應溫度更低，不飽和小單體的滴加時間更短可以大幅縮短反應時間和降低反應溫度，提高生產效率。

應用效果

該項目研究成果在國內建設工程中得到成功應用，產品應用于配制清水混凝土、高耐久性混凝土、頂升泵送混凝土等高性能混凝土以及普通混凝土。在民用建筑方面已在福建、廣東、廣西、江西、陜西、河南、云南、四川、重慶、貴州等省份的多家攪拌站中成功應用。該項目成果可以替代國外的產品，突破國外技術封鎖，改變目前聚羧酸系超塑化劑產品單一局面，推進我國混凝土技術的發展。