Die Entwicklungsgeschichte von Wasserreduziermitteln im In- und Ausland

ausländisch
In den 1930er Jahren wurde entdeckt, dass die Zugabe von Sulfitzellstoff-Abfallflüssigkeit zu Beton die Verarbeitbarkeit der Mischung verbessern und auch ihre Festigkeit und Haltbarkeit steigern konnte. 1935 entwickelte das US-amerikanische Unternehmen EW Scripture erstmals ein Wasserreduzierungsmittel mit Ligninsulfonat als Hauptbestandteil. Es wurde 1937 patentiert. In den 1950er Jahren wurde es in den USA häufig in Gleitschalungsbeton, Staudammbeton und Winterbaubeton verwendet. 1962 entwickelten Hattori Kenichi und andere von der Kaohsiine Co., Ltd. in Japan erstmals ein Wasserreduzierungsmittel mit Natriumsalz von R-Naphthalinsulfonsäure-Formaldehydkondensat als Hauptbestandteil, das als wasserreduzierendes Mittel auf Naphthalinbasis bezeichnet wird. Diese Art von Wasserreduzierungsmittel hat die Eigenschaften einer hohen Wasserreduzierungsrate und eignet sich zur Herstellung von Beton mit hoher Festigkeit (Druckfestigkeit bis zu 100 MPa) oder einem Setzmaß von bis zu 20〔2 oder mehr. Anschließend erforschte die Bundesrepublik Deutschland 1964 erfolgreich das Wasserreduzierungsmittel auf Basis von sulfoniertem Melamin-Formaldehyd-Harz. Diese Art von Wasserreduzierungsmittel hat die gleichen Eigenschaften wie das auf Naphthalin basierende Wasserreduzierungsmittel, wie z. B. eine hohe Wasserreduzierungsrate, eine gute Frühfestigkeitswirkung und geringe Lufteinschlüsse. Gleichzeitig eignet es sich gut für dampfgehärteten Beton. Zementprodukte mit hohem Produkt- und Aluminatgehalt (hauptsächlich C3A) haben eine bessere Anpassungsfähigkeit und können hochfesten oder hochflüssigen Beton herstellen. Deutschland hat den Fließbeton erfunden, der die Weiterentwicklung des Betons vom manuellen Gießen oder Gießen in hängenden Behältern zum Pumpenbau ermöglichte, wodurch Arbeitskräfte gespart, die Arbeitseffizienz verbessert, die Qualität sichergestellt, Lärm eliminiert und das Niveau der Betontechnologie und des Betonbaus deutlich verbessert wurde.
Aufgrund des wichtigen Beitrags hocheffizienter Wasserreduzierungsmittel zur Betonmodifizierung war seine Anwendung nach Stahlbeton und Spannbeton der dritte große Durchbruch in der Geschichte der Betonentwicklung. Geprägt durch die Entwicklung und Anwendung hocheffizienter Wasserreduzierungsmittel ist die Betontechnologie von Plastizität über Trockenhärte bis hin zur Verflüssigung in die dritte Generation eingetreten.
Anfang der 1990er Jahre wurde in den USA erstmals das Konzept des Hochleistungsbetons (HPC) vorgeschlagen, das Beton mit hoher Festigkeit, hoher Fließfähigkeit, hoher Haltbarkeit und anderen Eigenschaften erfordert. Hochleistungsbeton stellt höhere Anforderungen an Wasserreduzierungsmittel und erfordert eine hohe Leistung. Wasserreduzierungsmittel zeichnen sich durch eine hohe Wasserreduzierungsrate, große Fließfähigkeit und geringen Setzungsverlust im Laufe der Zeit aus. Einige neue hocheffiziente Wasserreduzierungsmittel wurden rasch entwickelt und angewendet, wie z. B. hocheffiziente Wasserreduzierungsmittel auf Basis von Polycarbonsäure und Sulfaminsäure.
inländisch
Die Entwicklung von Zusatzmitteln in China begann später als im Ausland, hat sich aber schnell entwickelt. In den 1950er Jahren begann die Forschung und Anwendung von Lignosulfonaten und Luftporenbildnern; nach den 1970er Jahren wurden hocheffiziente Wasserreduzierungsmittel der Naphthalin-Reihe und hocheffiziente Wasserreduzierungsmittel der Allium-Reihe unabhängig voneinander entwickelt; Ende der 1990er Jahre entwickelten sich hocheffiziente Wasserreduzierungsmittel auf Basis von modifiziertem Melamin, Sulfamat und aliphatischen Substanzen schnell; seit 2006 haben sich, angetrieben durch den Bau von Hochgeschwindigkeitszügen, auch hocheffiziente Wasserreduzierungsmittel auf Polycarbonsäurebasis schnell entwickelt. Wasserreduzierungsmittel haben die Entwicklung neuer Betontechnologien in China gefördert und die Anwendung industrieller Nebenprodukte in zementartigen Materialsystemen gefördert. Sie sind allmählich zu einem unverzichtbaren Material für hochwertigen Beton geworden.