近年來，隨著我國基礎設施建設的快速發展，各種高性能預制構件層出不窮，比如：在地鐵隧道、引水輸水隧洞、西氣東輸過江隧道等工程中廣泛使用的高精度鋼筋混凝土盾構管片；在城市橋梁施工中發展預制拼裝節段梁；在高速鐵路施工中推廣無渣軌道和預制箱梁；在大型體育場看臺開發了高性能先張預應力板；在一些重點工程中使用了預制清水混凝土飾面板等等。

這些高性能預制構件具有如下共同特點：

（1）使用設計強度等級大于C50的高性能混凝土，而且有較高的早期強度要求，在蒸汽養護條件下滿足12h一次模具周轉。

（2）構件幾何尺寸偏差要求高，生產構件用的模具必須進行機加工或采購國外進口產品。比如盾構管片的幾何尺寸偏差要求要求小于1mm，生產模具幾何尺寸偏差要求小于0.5mm。

（3）構件外觀質量要求高，要求棱角完整無磕碰、外觀光亮顏色均勻一致、表面致密氣泡少。

（4）體積穩定性好，裂縫少。

（5）耐久性要求高，如混凝土抗滲性要求高，有的還有耐腐蝕要求，必須滿足低堿骨料反應性等。

早強型聚羧酸減水劑（PCE）

國內外研究現狀

??長期以來我國建筑工程的建造周期長、勞動生產率低，且在建筑節能與環保方面遠遠落后于發達國家。近年來，隨著住宅產業化進程的加快和基礎設施建設工程的增多，預制混凝土制品的用量呈現不斷增長的趨勢。大規模預制構件裝配式建設的實行，實現了住宅的高質量、零缺陷、減少浪費、快速度、高效益，同時能最好地實現可持續發展并減少建筑揚塵對空氣污染的影響。歐美國家預拌混凝土和預制混凝土的比例各占50%左右，而我國預制混凝土只占混凝土總量的10%，發展空間巨大。

??近幾年，日本觸媒公司、瑞士西卡公司、德國巴斯夫公司、德固賽公司、意大利馬貝公司及美國格雷斯公司紛紛推出了具有早強作用的PCE產品，并已用于預制混凝土構件生產和要求早強的混凝土配制，如Rheobuild 3000FC、ViscoCrete等。在意大利和西班牙，具有特殊功能基團的兩性型PCE已被大量使用，在獲得較好坍落度保持性的同時提高了早期強度。2007年西卡公司發明了一種聚合物分子結構中含有陰離子羧基、非離子聚氧乙烯基和陽離子酰胺多胺基團的兩性聚羧酸系共聚物，能夠降低混凝土的粘度，早強效果好，并且坍落度保持能力優異。但國外用于制備早強型PCE的原料鑒于知識產權的原因在國內不易獲得，且制備工藝較為復雜，工業化轉化的成本高昂，不利于推廣。

??目前，我國應用于預制構件混凝土的減水劑以萘系和三聚氰胺系減水劑為主，其中萘系減水劑多為低濃產品。但是，萘系減水劑的混凝土流動性較差，坍落度損失較快，容易泌水，而且成型的混凝土構件外觀色澤發暗，缺乏光亮感；三聚氰胺系減水劑雖然早強效果顯著，但與水泥品種適應性不是太好，而且混凝土坍落度損失較快，另外也存在反應條件要求嚴格、質量難以控制等缺點。采用PCE產品配制預制構件時，大多采用常規的PCE母液與無機或有機早強組分進行復合。但使用效果不夠理想，且存在輔助組分的摻量高、物理相容性差、PCE使用和運輸成本增加等問題。因此，通過分子結構設計，采用化學合成的方法制備早強型PCE母液，是提高產品性能的有效途徑。而國內在此方面的技術力量較為薄弱，產品的應用性能和穩定性與國際領先水平存在較大差距。因此工程應用中多采用國外的早強型PCE，產品售價較高。

實驗驗證，湖南先鋒建材有限公司生產早強型聚羧酸（PCE）減水劑，加入預制構件中，會減少預制件混凝土的用水量，改善混凝土的和易性和流動性，增加預制件混凝土的后期強度，且后期強度無倒縮，混凝土的抗氯離子滲透和抗凍性能也可得到明顯改善，綜合性能可與國外同類優質產品相媲美。由于采用國產原料，且制備工藝簡單，產品的性價比具有較大優勢。從而達到提高脫模周期時間的作用，早強型減水劑對預制構件的生產起著重大作用。