混凝土是當今世界上使用量最大的建筑材料，混凝土外加劑的發(fā)展對現(xiàn)代混凝土的作用顯著，是推動混凝土技術進步的關鍵力量。目前混凝土已進入“綠色”、“高性能”時代，相應地對混凝土的原材料、工作性、耐久性、節(jié)能環(huán)保，以及經濟性等提出了更高的要求。聚羧酸減水劑具有低摻量、高減水率、低氯、低堿、低坍落度損失、清潔環(huán)保，以及較好的水泥適應性等特點，已成為當今混凝土外加劑領域研究與應用的熱點[1-2]。與萘系、三聚氰胺系、氨基磺酸系及脂肪族系高效減水劑不同，聚羧酸減水劑采用的是自由基聚合反應合成，分子結構可設計性強、可調整空間大。聚羧酸高效減水劑呈梳形結構，主鏈一般為脂肪鏈段，并含長側鏈及多種功能基團（如羥基、羧基、磺酸基、酯基、醚基、腈基、酰胺基、酰亞胺基等），從而賦予其豐富多樣的性能變化。功能基種類與數(shù)量、長側鏈結構與分子量、長側基在減水劑分子中的疏密程度、減水劑的分子量及分子量分布等都會極大的影響聚羧酸減水劑的性能[3-5]。我國當前正處于基礎設施建設高峰期，水泥和混凝土用量巨大，接近世界總量的60%，因而對混凝土外加劑的需求，尤其是具有優(yōu)異性能的聚羧酸減水劑的需求是非常巨大的；由于西部建設的特殊性與地材的差異性，中國西南地區(qū)的聚羧酸減水劑的總體態(tài)勢與國內有所區(qū)別。

2 近五年來國內及西南地區(qū)的水泥產量變化[6]

由圖1及表1可知，從2008年～2012年的五年間，全國、四川、重慶、云南、貴州的水泥產量增長率分別為：15.7%、119.8%、75.2%、101.8%、197.6%，西南地區(qū)各省市水泥產量增長明顯高于全國。四川水泥產量一直居西南地區(qū)之首，尤其是2008年～2011年（四川5.12汶川大地震的恢復重建期間），水泥產量出現(xiàn)了增長高峰。重慶、貴州、云南水泥產量雖不高，但保持了良好的穩(wěn)定增長。因此，由過去五年來水泥的發(fā)展態(tài)勢可看出，西南地區(qū)的整體水泥行業(yè)發(fā)展情況較好，預計未來5～10年將極可能繼續(xù)保持這種增長態(tài)勢。

表1  西南及全國水泥年產量統(tǒng)計表（單位，億噸）

圖1 近五年全國與西南各省市水泥年產量

3 西南地區(qū)集料狀況分析

聚羧酸減水劑對砂的含泥量、砂的細度、骨料的風化程度相當敏感；泥及高風化度的砂比水泥對聚羧酸減水劑的吸附作用強，會顯著降低聚羧酸減水劑使用效能，從而導致聚羧酸減水劑摻量增大、使用成本大幅增加。此外，隨著集料含泥量的增加，也造成混凝土工作性能下降、強度及耐久性降低。使用聚羧酸減水劑時，通常要求砂的含泥量不超過3%，普通混凝土用砂的細度模數(shù)（Mx）控制在1.6～3.7范圍內[7-8]。

在西南地區(qū)，由于地理原因，集料的質量差別較大，各省市內的不同地區(qū)也有差異。四川地區(qū)多使用河砂和機制砂，總體而言地材質量較好，比較適宜聚羧酸減水劑的推廣使用；涼山州商混站用砂的含泥量較高且個別商混站會使用風化較重的山砂，宜賓市商混站用砂為細度模數(shù)低于1.6的河砂，而攀枝花市有的商混站部分使用了孔結構較為豐富的鋼渣作粗集料。

重慶市處于江河交匯處，天然砂為特細砂（細度模數(shù)在0.8左右），含泥量較高（約8% ）[9]。云南省和貴州省使用山砂的比例高于四川省、重慶市，山砂含泥量及風化程度較大，表面光潔度不如河砂，且級配較差。

4 近五年西南地區(qū)混凝土量估算及2012年聚羧酸減水劑使用量估計

根據各年水泥總產量值，按每方混凝土300kg的水泥用量，對各年混凝土量進行了估算，所得結果見表2。

表2  近五年西南地區(qū)混凝土量估算表

由表2所示的2012年西南地區(qū)的水泥總產量為3.273億噸，估算出2012年混凝土量為7.6億方（按70%的水泥用于混凝土生產），混凝土外加劑按照16元/m3的價格計算，2012年中國西南地區(qū)混凝土外加劑市場量約為80億元（按70%左右的混凝土使用了外加劑估算）。

目前我國摻聚羧酸減水劑的混凝土占混凝土總量約40%～50%，與發(fā)達國家60%~80%的比例相比，還有一定差距[10-12]。西南地區(qū)的商品混凝土聚羧酸減水劑的使用率（占總高效減水劑的比例）大致為：四川（60%）、重慶（40%）、云南（40%）、貴州（50%）。成都、南充、遂寧、廣安、資陽及閬中等四川的多數(shù)大中城市商混站幾乎全部使用聚羧酸外加劑；重慶的量處于過渡期，機制砂的設備改進力度很大，預計砂的質量會顯著提升，聚羧酸減水劑的用量也會相應地隨之增長；云南的邊遠地市州的聚羧酸減水劑的使用率較低，導致其全省總體比例不高；貴州的貴陽、遵義的商混站也幾乎全部使用聚羧酸外加劑，但其它地市州又顯著滯后（山砂顆粒的風化程度嚴重）。

經初步統(tǒng)計，整個西南地區(qū)生產聚羧酸減水劑的大小企業(yè)有近百家。西南地區(qū)產量超過2萬噸（母液固含量按20%計算）的企業(yè)主要包括，四川省：四川三三科技（同舟化工科技）有限公司、四川吉龍化學建材有限公司、西卡四川柯帥外加劑有限公司、四川巨星新型材料有限公司、四川華偉銀凱建材有限公司，以及四川新達粘膠科技有限公司等；重慶市：重慶市三木建材有限公司、重慶市三圣特種建材股份有限公司、重慶健杰科技有限公司、重慶達華砼外加劑科技發(fā)展有限公司，以及重慶紫光和盛建材有限公司等；貴州省：貴州綠洲苑建材有限公司、貴州科建建材有限責任公司，以及貴州遵義市浙貴建材有限公司等；云南省：昆明生威混凝土外加劑有限責任公司、云南昆鋼建材科技有限公司，以及云南建愷恒利工貿有限公司等。整個中國西南地區(qū)，聚羧酸減水劑總計2012年的產量大約為40萬噸（固含量按20%計算）。

聚羧酸減水劑的發(fā)展與地區(qū)城市建設、交通及水電建設是息息相關的。西南地區(qū)相較于發(fā)達的東南沿海地區(qū)，交通較為落后，發(fā)展空間較大，同時由于地理位置復雜且多山、多水等特性，使得交通建設方面橋隧多、跨度大、造價高，混凝土需求量大、強度等級要求高、且耐久性要求高，因而聚羧酸減水劑具有較強的競爭優(yōu)勢。西南地區(qū)水資源非常豐富，政府尤其注重水電資源開發(fā)，在未來十年，僅四川西部地區(qū)就將新建大型水利發(fā)電站100個，這其中還不包括一些中小型水壩[13]；而聚羧酸減水劑低堿、低氯，清潔環(huán)保的特性，在水利建設方面是獨具優(yōu)勢的，可在水利建設中全面使用聚羧酸減水劑。整體而言，西南地區(qū)聚羧酸減水劑的應用和推廣前景廣闊。

   5 結語

   在西南地區(qū)，聚羧酸減水劑正處于蓬勃發(fā)展階段。由于其眾多突出的優(yōu)點，市場占有率還將進一步提升。含泥量和盆地周邊風化集料是制約聚羧酸減水劑應用和推廣的關鍵因素，但從新型聚羧酸減水劑結構設計入手，可找到較好的解決方案。此外，目前我國與發(fā)達國家相比，聚羧酸減水劑在品種、功能性、差異性等方面存在不足，主要源于關鍵原料活性大單體的品種少、同質化等局限，還需與上游企業(yè)共同努力改進。