腐殖酸减水剂的作用和使用范围

    腐殖酸又名胡敏酸钠，是自然界中广泛存在的大分子有机物质，广泛存在于土壤有机质、泥炭、褐煤、风化煤及湖泊和海洋的沉积物中，可以应用于农、林、牧、石油、化工、建材、医药卫生、环保等各个领域。尤其是现在提倡生态农业建设、绿色建筑、无公害农业生产、绿色食品、无污染环保等，更使“腐殖酸”备受推崇。

    腐殖酸分子是由几个相似的结构单元所组成的一个复合体。每个核都有一个或多个活性基团，以酚羟基、羚基、甲氧基为主，另外还有限基、关基等，腐殖酸分子的基本结构如图2-1所示。由于这些活性基团的存在决定了腐殖酸的酸性、亲水性、阳离子交换性、结合能力以及较高的吸附能力，是一种阴离子表面活性剂。因其亲水基团结构较长而复杂，呈现的酸性较弱，简单将其作为混凝土的减水剂效果不佳，经磺化或者硝酸氧化可以提高其性能。

图2-1腐殖酸分子的基本结构

    腐殖酸及其制品具有多种用途。在农业方面，与氮、磷、钾等元素结合，可制成腐殖酸类肥料，具有肥料增效、改良土壤、刺激作物生长、改善农产品质量等功能；硝基腐殖酸可用作水稻育秧调酸剂；腐殖酸镁、腐殖酸锌、腐殖酸尿素铁分别在补充土壤缺镁、玉米缺锌、果树缺铁上有良好的效果；腐殖酸和除草酵等农药混用，可以有效提高药效、抑制残毒；腐殖酸钠对治疗苹果腐烂病比较有效。在畜牧业方面，腐殖酸钠可用于鹿耳止血，硝基腐殖酸尿素络合物作为牛饲料添加剂也有良好的效果。在工业方面，腐殖酸钠可用于陶瓷泥料的调整；低压锅炉、机车锅炉的防垢；腐殖酸离子交换剂可用于处理含重金属废水；磺化腐殖酸钠可用于水泥减水剂；腐殖酸制品还可用作石油钻井泥浆的处理剂。总之，腐殖酸及其制品的用途非常广泛。

    腐殖酸减水剂是将草炭等原料烘干粉碎后，用苛性钠溶液进行煮沸，再将混合液分离后，其清液即为腐殖酸钠溶液。以腐殖酸钠溶液为原料，用亚硫酸钠为磺化剂进行磺化，再经烘干、磨细即制成腐殖酸减水剂。也有的腐殖酸减水剂产品以风化煤为原料经粉碎，以确酸氧解、真空吸滤、水洗，再以烧碱碱解中和，高塔喷雾干燥等工艺制成。腐殖酸减水剂的制备工艺流程如图2-2所示。

图2-2腐殖酸减水剂的制备工艺流程

1.腐殖酸减水剂的质量指标

    腐殖酸减水剂的主要成分是磺化腐殖酸钠，液体腐殖酸减水剂（浓度30%左右）呈深咖啡色黏稠状，粉剂呈深咖啡色粉末。腐殖酸减水剂的质量指标如表2-21所列。

表2-21腐殖酸减水剂的质量指标

2.腐殖酸减水剂的主要性能

①腐殖酸减水剂的适宜掺量为水泥用量的0.2%~0.35%,如果混凝土的强度保持不变，可以节省水泥8%~10%

②腐殖酸减水剂的减水率为8%~13%,34d和7d的混凝土强度均有所增长，28d的抗压强度可提高10%~20%。

③掺加腐殖酸减水剂的新拌混凝土，其圩落度可提高10cm左右。

④腐殖酸减水剂有一定的引气性，混凝土的含气量增加1%~2%,抗冻性和抗渗性也得到提高。

⑤可延缓水泥初期的水化速率，水化的放热峰推迟2~2.5h。放热高峰温度也有所下降，初凝和终凝的时间延长约1h。

⑥掺加腐殖酸减水剂的混凝土，其泌水性较基准混凝土降低50%左右，其保水性能也比较好。