一般认为,减水剂的发展可以大致分为三个阶段,以木钙为代表的第一代普通减水剂阶段、以萘系为代表的第二代高效减水剂阶段以及以聚羧酸系为代表的第三代高性能减水剂阶段。第一、二代减水剂由于掺量大,减水不够,水泥适应性不广,坍落度损失大,采用有毒物质为原料等问题而受到制约。20世纪80年代初期出现的聚羧酸系高效减水剂被认为是第三代减水剂,它是当今国内外最新一代减水剂,它以其优异的性能,正成为世界性研究热点。
减水剂在经历了从木素磺酸盐、萘磺酸盐缩合物、三聚氢胺甲醛缩合物、氨基磺酸盐系、聚羧酸系等发展的历程之后,减水率也从8%增加到30%左右,高性能减水剂的应用,意味着满足同样性能的混凝土可以节约20%~30%的水泥,即可以节约水泥3.2-4.8亿吨,接近中国全年的水泥产量(1999年6月联合国《统计月报》)。因此,减水剂的使用,从源头实现混凝土的节能、省资、减污等清洁化生产。另外,高性能减水剂的使用,可使混凝土在满足所要求的各项性能的情况下,最大可能的掺用粉煤灰或其他矿物掺合料,实现了废物循环利用,减少了废物对大气环境的污染,同时也减少了废物侵吞宝贵土地的事实。随着建筑工业的不断发展,全世界每年对减水剂的需求量日益增大。目前,全世界的减水剂需求量约为480万吨,我国建筑行业每年需要的减水剂超过100万吨,根据2003年不完全统计,我国高效减水剂总量约92.5万吨,其中萘系及其衍生物约77.5万吨,占83%;氨基类9.5万吨,占10%;脂肪族3.6万吨,占4%;聚丙烯酸盐类约1.6万吨,占1.7%;密胺系约1.4万吨,占1.5%。即至今为止,萘系高效减水剂依然占据高效减水剂主要地位。
聚羧酸系高性能减水剂除具有高性能减水(最高减水率可达35%)、改善混凝土孔结构和密实程度等作用外,还能控制混凝土的塌落度损失,更好地控制混凝土的引气、缓凝、泌水等问题。它与不同种类的水泥都有相对较好的相容性,即使在低掺量时,也能使混凝土具有高流动性,并且在低水灰比时具有低粘度及塌落度经时变化小的性能。
因此可以预见,随着混凝土技术的发展,聚羧酸系减水剂以其优良的性能必将得到更大的发展和应用。