2021年度中国混凝土与水泥制品协会混凝土科学技术奖已经启动，欢迎业内企事业单位及从业人员，持续关注协会官方公众号【混凝土科技奖】的相关信息。

2020年度中国混凝土与水泥制品协会

混凝土科学技术奖•技术革新类

获奖项目展示

2020年度中国混凝土与水泥制品协会混凝土科学技术奖工作于2020年6月启动，至12月圆满完成。报名期间共收到有效申报项目61项。经过专家评审委员会的初评及终评，共计39个项目获奖，包括一等奖2项、二等奖15项、三等奖22项，其中“科技进步类”13项、“基础理论类”2项、“技术革新类”24项。

 二等奖项目：低敏感多功能化型超塑化剂关键技术开发及产业化

主要完成单位：科之杰新材料集团有限公司、科之杰新材料集团福建有限公司、厦门市建筑科学研究院有限公司

主要完成人：钟丽娜、方云辉、柯余良、陈国荣、林艳梅、蒋卓君、赖华珍

项目概况

聚羧酸系超塑化剂作为建筑外加剂的重要组成部分，具有以下独特的优点：掺量低、减水率高、增强效果好、水泥适应性广、坍落度损失小。近年来天然砂石的匮乏以及国家对矿石资源和环境保护不断强化的形势下，混凝土组分的复杂化、结构的多样化、服役环境的严酷化导致混凝土的性能控制越来越难，技术需要越来越高，传统的聚羧酸系超塑化剂已经无法满足现代混凝土生产的需求。

本项目通过聚合物模块化设计与分子修饰技术，采用与丙烯酸竞聚率更匹配的有高双键保留率、高活性的乙烯醚类大单体，并引入不饱和酸、不饱和磷酸酯、不饱和羧酸酯或不饱和两性季磷盐、微交联助剂等物质，微交联制备具有基团碱激发多级释放机制的低敏感多功能化型超塑化剂，突破了聚羧酸系超塑化剂在工程应用过程出现的敏感性问题，对解决目前存在的超塑化剂与胶凝材料适应性差，坍落度经时损失快，和易性差、离析、泌水等问题具有重要意义，达到提高我国混凝土整体质量的目的。

本项目研发目的在于：①通过聚合物模块化设计与分子修饰技术，创建聚合物空间新构象，合理控制聚合物的电荷分布与长短侧链的接枝密度；同时减少聚醚侧链摆动的空间阻力，提高聚醚侧链的包裹性和缠绕性，使聚羧酸高性能减水剂具有更高的适应性，尤其对于砂石料品质差、含泥量高的情况效果显著。②通过功能可控设计方法，引入具有碱激发释放作用的微交联结构，使聚合物具有更好的抗插层作用和分散性能，降低混凝土出现离析或坍落度损失快等现象。③运用高效自由基反应速率及高效自由基转化率控制技术，在低温复合氧化还原引发体系下共聚，提高生产效率。④优化小试、中试合成生产设备，解决低温合成温度不可控问题，减少能源消耗，降低生产成本。

主要创新点

1.通过聚合物模块化设计与分子修饰技术，创建聚合物空间新构象，提高聚合物的适应性。采用高活性双键的乙烯醚类大单体，并引入不饱和酸、不饱和磷酸酯、不饱和羧酸酯或不饱和两性季磷盐等物质，合理控制聚合物的电荷分布与长短侧链的接枝密度；同时由于聚醚大单体分子中的双键为一取代结构，进一步减少了聚醚侧链摆动的空间阻力，使得聚醚侧链的摆动更加自由，从而提高聚醚侧链的包裹性和缠绕性，因此聚羧酸系超塑化剂具有更高的适应性，尤其对于砂石料品质差、含泥量高的情况效果显著。

2. 制备微交联聚合物，创建基团碱激发多级释放机制，提高抗泥性能和缓释效果。采用功能可控设计方法，引入不饱和微交联助剂等，在聚羧酸减水剂分子结构中引入具有碱激发释放作用的微交联结构，使得聚合物具有更大的空间位阻，更好的抗插层作用和分散性能；微交联助剂的水解速度比不饱和酯的水解速度慢，在碱性条件下可逐渐释放出分散基团，形成基团碱激发多级释放机制，提高缓释性，能大大降低混凝土出现离析或坍落度损失快等现象。

3.运用活性可控自由基聚合技术，提升产品质量，提高生产效率。运用高效自由基反应速率及高效自由基转化率控制技术，采用与丙烯酸竞聚率更匹配的有高双键保留率、高活性的乙烯醚类大单体，在低温复合氧化还原引发体系作用下，共聚反应更接近理想共聚，反应温度更低，不饱和小单体的滴加时间更短可以大幅缩短反应时间和降低反应温度，提高生产效率。

应用效果

该项目研究成果在国内建设工程中得到成功应用，产品应用于配制清水混凝土、高耐久性混凝土、顶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、广东、广西、江西、陕西、河南、云南、四川、重庆、贵州等省份的多家搅拌站中成功应用。该项目成果可以替代国外的产品，突破国外技术封锁，改变目前聚羧酸系超塑化剂产品单一局面，推进我国混凝土技术的发展。