腐植酸钠水泥助剂创新应用新路径
近日，国际建筑领域权威期刊《buildings》（建筑）刊发了一篇题为《Enhancing Cement Hydration and Mechanical Strength via Co-Polymerization of Sodium Humate with Superplasticizer Monomers and Sequential Blending with Aluminum Sulfate and Carbon Fibers》（通过腐植酸钠与超塑化剂单体共聚反应以及硫酸铝与碳纤维的顺序共混提高水泥水化和力学强度）的文章。该研究为腐植酸在高性能水泥外加剂领域的创新应用提供了核心技术支撑，有望推动腐植酸环境友好产业与绿色建材产业深度融合，为行业高质量发展注入新动能。
该研究以腐植酸钠、2-甲基-2-丙烯-1-磺酸钠（SMAS）和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）为原料，通过水溶液自由基聚合法合成了一种新型三元共聚物。该共聚物具有高水溶性，且为三维多孔结构，与硫酸铝复合后可形成含一水合氧化铝[AlO(OH)]的复合外加剂，能高效促进水泥水化。该体系显著缩短了水泥的初凝和终凝时间，平均初凝时间仅2.62分钟、终凝时间仅4.53分钟，同时提升水泥早期力学性能（6小时抗压强度达1.7MPa，抗折强度达1.4MPa）。这些性能提升与水化过程中生成的铝硅酸盐氢氧化物[Al2Si2O5(OH)4]、水化铝酸钙凝胶（Ca3Al2O6・xH2O）等关键晶相密切相关。
为进一步优化性能，研究团队开展碳纤维复配实验，结果显示不同目数碳纤维对体系性能影响差异显著：掺入50目碳纤维后，水泥初凝时间进一步缩短至2.21分钟、终凝时间至3.93分钟，且24小时力学强度显著提升（抗压强度5.2MPa、抗折强度2.7MPa），仅6小时早期强度略有下降；而掺入200目细碳纤维时，水泥初凝时间延长、早期强度降低，这与体系中生成了水化铝酸钙（Ca3Al2O6・xH2O）、十一铝酸钙[(CaO)x(Al2O3)11]、七铝酸四钙水合物（Ca4Al2O7・xH2O）等效能较低的凝胶相有关。
该研究明确，各类水化相中，铝硅酸盐氢氧化物[Al2Si2O5(OH)4]的增强效果最优；而细粒度碳纤维对水化产物的桥接作用有限，增效效果不佳。值得关注的是，腐植酸盐类聚合物与碳纤维传统应用场景多为水泥缓凝剂或单一增强剂，本研究通过精准的材料设计，使二者形成兼具“高效早强+力学增强”的双重功能水泥外加剂，彻底颠覆行业传统认知。
该技术策略不仅丰富了腐植酸高值化利用路径，更为高性能多功能水泥外加剂的研发提供了全新思路，契合绿色建材产业对高效、环保、多功能助剂的核心需求。希望各腐植酸水泥助剂生产企业，紧密对接建筑建材产业发展需求，聚焦技术成果转化与产业化应用：一方面深入研究该技术的规模化生产工艺，优化产品配方与性能适配性；另一方面立足市场需求，推动腐植酸水泥助剂在预制构件、应急工程、高性能混凝土等场景的试点应用与推广，让腐植酸这一天然绿色资源在绿色建材产业升级中释放更大价值。
