聚羧酸系减水剂是继普通减水剂、减水剂之后的第三代高性能减水剂。与其它种类减水剂相比，它具有分子可设计性强、减水率高、保坍性好、氯离子和碱性物质含量低、生产和使用无污染等优点。

实际应用中，聚羧酸系减水剂常与少量的消泡组分、缓凝组分、引气组分、粘度改性组分等复配成所谓的“终端产品”，以满足不同的混凝土技术性能要求。葡萄糖酸钠或蔗糖作为缓凝组分与聚羧酸系减水剂复配，可以一定程度上提高减水率、减缓坍落度损失，并改善减水剂与水泥的适应性。但同时，聚羧酸系减水剂产品也常会因葡萄糖酸钠的加入而很快发生变质，给工程使用带来许多不确定因素或直接导致工程事故。

高温天气情况下，这种问题更甚。为杜绝聚羧酸系减水剂发生变质而导致性能变化甚至带来工程事故，本文将分析其原因，并从生产和应用角度提出预防聚羧酸系减水剂变质的有效措施。

1. 聚羧酸系减水剂变质的现象及原因

聚羧酸系减水剂变质初期，液面有浅色绒毛状或棉絮状的菌斑，进而发展至呈离散岛块状的漂浮物，并不时有串状气泡冒出;变质严重时，菌斑会布满整个液面，溶液中呈现出浓绿色、褐色、黑色的悬浮物，并伴有腐败的酸臭味气体生成。这种变质主要是由霉变作用引起的。

聚羧酸系减水剂霉变前(左)和霉变后(右)的对比

聚羧酸系减水剂变质主要由所复配的葡萄糖酸钠引起。葡萄糖酸钠的生产方法主要有生物发酵法、电解氧化法以及多相催化氧化法等。

生物发酵法中，微生物分解碳水化合物的简单过程是:碳水化合物(多糖、纤维素、淀粉等)被分解为双糖(蔗糖、麦芽糖、乳糖)，进一步分解为单糖(葡萄糖)，再被分解为丙酮酸，进一步分解为有机酸、醇、醛等，被分解为二氧化碳和水等。微生物在适当的温度、湿度条件下能在某一聚合物表面长霉。凡是聚合物体系中含有增塑剂及油脂类化合物，特别是含脂肪酸结构的化合物很容易感染霉菌。在湿热的环境下，霉菌的分泌物会引起物质分解转化为醇类、有机酸等物质，这些物质又为生长提供养料，从而使得以寄生和繁殖，使生物降解加剧。

工业化生产上普遍采用黑曲霉发酵制取葡萄糖酸钠。利用黑曲霉发酵制取葡萄糖酸钠时，发酵结束后会产生大量的黑曲霉菌体残渣，其湿重是葡萄糖酸钠溶液总量的2%-3%。黑曲霉菌渣中含有营养物质和多种成分。在葡萄糖酸钠的生产中，若生产控制不严格，难免会有葡萄糖、黑曲霉的残留，这也为微生物的繁殖提供了营养。在适宜的自然条件下(营养物、温度、湿度、氧气、pH值)，微生物具有惊人的繁殖速度，大约(-30)min内可以繁殖一代。当极为鲜见的繁殖条件一旦偶遇并相互叠加时，“霉菌爆生”现象即出现。变质了的减水剂发黑，是由不合格的葡萄糖酸钠产品中的黑曲霉发酵引起的。

另一方面，聚羧酸系减水剂的霉变也与其储存环境有关。较高温度会加剧大分子链的运动，一旦超过化学键的离解能，发生链式分解、无规则断裂和热分解等，导致聚合物的劣化速度加快。同样，温度越高，微生物的活性也越大，减水剂的霉变速度也越快。也有文献显示，不当的存储条件，比如存储空间温度上升严重，不通风，又潮湿，导致大单体融化，并且单体局部温度过高，使其加速相关单体的重排反应，导致大单体双键量下降严重，性能劣化严重。

2. 聚羧酸系减水剂变质的预防及解决措施

实践证明，聚羧酸系减水剂发生自然霉变现象，会对其质量产生一定程度的影响，严重时会导致混凝土质量事故。聚羧酸系减水剂防止霉变的措施为复配一定量的防腐保质剂。

2.1 选用优质的葡萄糖酸钠作为缓凝组分

目前市面上葡萄糖酸钠生产企业较多。具有严格的生产控制体系的厂家能在生产过程中有效控制葡萄糖、黑曲霉的残留量，从而降低复配有葡萄糖酸钠的聚羧酸系减水剂腐败变质的风险。

2.2 复配一定量防腐剂

在聚羧酸系减水剂生产过程中复配一定量防腐剂，能有效防止聚羧酸系减水剂的腐败变质。目前市面上的防腐剂主要有亚硝酸钠、苯甲酸钠和异噻唑啉酮。其中异噻唑啉酮是一种较为广泛、、低毒、非氧化性剂，适用的pH值较广，用于减水剂防霉是较为理想的。

2.3 注意聚羧酸系减水剂的储存环境

尽量将聚羧酸系减水剂存储在阴凉、通风、无阳光直射的地方。另外，聚羧酸系减水剂储存容器尽量使用非金属材料，否则金属材料的腐蚀也会引起聚羧酸系减水剂变色甚至变质。

2.4 合理预估工程上聚羧酸系减水剂的使用量

一些工程项目上，由于受工程进度、天气环境等因素影响，聚羧酸系减水剂使用速度往往不易掌控。有些工程上的聚羧酸系减水剂放置在工地的时间有的超过3个月甚至更长，腐败变质时有发生。所以建议厂家送货前要与工程项目处沟通产品使用进度与周期，做到有计划的使用，保证聚羧酸系减水剂的消耗与补充处于动态平衡。