近年来，随着我国基础设施建设的快速发展，各种高性能预制构件层出不穷，比如：在地铁隧道、引水输水隧洞、西气东输过江隧道等工程中广泛使用的高精度钢筋混凝土盾构管片；在城市桥梁施工中发展预制拼装节段梁；在高速铁路施工中推广无渣轨道和预制箱梁；在大型体育场看台开发了高性能先张预应力板；在一些重点工程中使用了预制清水混凝土饰面板等等。

这些高性能预制构件具有如下共同特点：

（1）使用设计强度等级大于C50的高性能混凝土，而且有较高的早期强度要求，在蒸汽养护条件下满足12h一次模具周转。

（2）构件几何尺寸偏差要求高，生产构件用的模具必须进行机加工或采购国外进口产品。比如盾构管片的几何尺寸偏差要求要求小于1mm，生产模具几何尺寸偏差要求小于0.5mm。

（3）构件外观质量要求高，要求棱角完整无磕碰、外观光亮颜色均匀一致、表面致密气泡少。

（4）体积稳定性好，裂缝少。

（5）耐久性要求高，如混凝土抗渗性要求高，有的还有耐腐蚀要求，必须满足低碱骨料反应性等。

早强型聚羧酸减水剂（PCE）

国内外研究现状

  长期以来我国建筑工程的建造周期长、劳动生产率低，且在建筑节能与环保方面远远落后于发达国家。近年来，随着住宅产业化进程的加快和基础设施建设工程的增多，预制混凝土制品的用量呈现不断增长的趋势。大规模预制构件装配式建设的实行，实现了住宅的高质量、零缺陷、减少浪费、快速度、高效益，同时能最好地实现可持续发展并减少建筑扬尘对空气污染的影响。欧美国家预拌混凝土和预制混凝土的比例各占50%左右，而我国预制混凝土只占混凝土总量的10%，发展空间巨大。

  近几年，日本触媒公司、瑞士西卡公司、德国巴斯夫公司、德固赛公司、意大利马贝公司及美国格雷斯公司纷纷推出了具有早强作用的PCE产品，并已用于预制混凝土构件生产和要求早强的混凝土配制，如Rheobuild 3000FC、ViscoCrete等。在意大利和西班牙，具有特殊功能基团的两性型PCE已被大量使用，在获得较好坍落度保持性的同时提高了早期强度。2007年西卡公司发明了一种聚合物分子结构中含有阴离子羧基、非离子聚氧乙烯基和阳离子酰胺多胺基团的两性聚羧酸系共聚物，能够降低混凝土的粘度，早强效果好，并且坍落度保持能力优异。但国外用于制备早强型PCE的原料鉴于知识产权的原因在国内不易获得，且制备工艺较为复杂，工业化转化的成本高昂，不利于推广。

  目前，我国应用于预制构件混凝土的减水剂以萘系和三聚氰胺系减水剂为主，其中萘系减水剂多为低浓产品。但是，萘系减水剂的混凝土流动性较差，坍落度损失较快，容易泌水，而且成型的混凝土构件外观色泽发暗，缺乏光亮感；三聚氰胺系减水剂虽然早强效果显著，但与水泥品种适应性不是太好，而且混凝土坍落度损失较快，另外也存在反应条件要求严格、质量难以控制等缺点。采用PCE产品配制预制构件时，大多采用常规的PCE母液与无机或有机早强组分进行复合。但使用效果不够理想，且存在辅助组分的掺量高、物理相容性差、PCE使用和运输成本增加等问题。因此，通过分子结构设计，采用化学合成的方法制备早强型PCE母液，是提高产品性能的有效途径。而国内在此方面的技术力量较为薄弱，产品的应用性能和稳定性与国际领先水平存在较大差距。因此工程应用中多采用国外的早强型PCE，产品售价较高。

实验验证，湖南先锋建材有限公司生产早强型聚羧酸（PCE）减水剂，加入预制构件中，会减少预制件混凝土的用水量，改善混凝土的和易性和流动性，增加预制件混凝土的后期强度，且后期强度无倒缩，混凝土的抗氯离子渗透和抗冻性能也可得到明显改善，综合性能可与国外同类优质产品相媲美。由于采用国产原料，且制备工艺简单，产品的性价比具有较大优势。从而达到提高脱模周期时间的作用，早强型减水剂对预制构件的生产起着重大作用。