Die Bedeutung der Förderung des Einsatzes von Polycarboxylat-Superplastifizierermonomeren
(1) Energie und Ressourcen sparen
China befindet sich derzeit in einer Phase rasanter Entwicklung und eines regen Baubooms. Der relative Mangel an Energieressourcen stellt dabei ein wichtiges Problem dar, das diese Entwicklung hemmt. Polycarboxylat-Superplastifizierermonomere weisen einerseits eine gute Kompatibilität mit Zusatzmitteln auf und fördern so die Verwendung industrieller Nebenprodukte. Andererseits ermöglichen sie dank ihrer hohen Wasserreduktionsrate erhebliche Zementeinsparungen. Dies bedeutet, dass Projekte Tausende Tonnen Zement einsparen, den aktuellen Ressourcen- und Energiemangel lindern und einen wichtigen Beitrag zur Reduzierung der Umweltbelastung durch Klinkerverbrennung leisten können. Damit entspricht dies dem Entwicklungstrend hin zu umweltfreundlichen Baustoffen.
(2) Eine geringe Umweltbelastung fördert die Entwicklung umweltfreundlicher Baustoffe
Formaldehyd ist eine hochgiftige Substanz und steht in China an zweiter Stelle der Prioritätenliste toxischer Chemikalien. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) stuft Formaldehyd als krebserregend und fruchtschädigend ein, es ist bekanntermaßen Auslöser allergischer Reaktionen und zählt zu den potenziell stark mutagenen Stoffen. Studien belegen die stark krebserregende und krebsfördernde Wirkung von Formaldehyd. Die Auswirkungen von Formaldehyd auf die menschliche Gesundheit äußern sich hauptsächlich in Geruchsstörungen, Reizungen, Allergien, Lungenfunktionsstörungen, Leberfunktionsstörungen und Immunschwäche.
Naphthalinbasierte Wasserreduktionsmittel sind Naphthalinsulfonsäure-Formaldehyd-Kondensate. Industrielles Naphthalin wird mit konzentrierter Schwefelsäure sulfoniert. Anschließend reagiert eine bestimmte Menge Formaldehyd mit der Naphthalinsulfonsäure zu Formaldehyd-Kondensat. Dieses wird schließlich mit Alkali neutralisiert, wodurch ein Gemisch aus Natriumsalz und Natriumsulfat des sulfonierten Naphthalin-Formaldehyd-Kondensats entsteht, das als naphthalinbasierte Wasserreduktionsmittel bezeichnet wird. Die Synthese gliedert sich in vier Reaktionsschritte: Sulfonierung, Hydrolyse, Kondensation und Neutralisation. Die Kondensationsreaktion erfordert große Mengen Formaldehyd, was zu Umweltbelastungen führt. Wird der Syntheseprozess während der Produktion nicht ausreichend kontrolliert, kann das Produkt leicht mit großen Mengen an freiem Formaldehyd verunreinigt werden, was während Transport und Anwendung zu sekundären Umweltbelastungen führt.
Um die Belastung der Innenraumluft weiter zu reduzieren und die Raumluftqualität in Hochbauprojekten zu verbessern, haben das Bauministerium und die zuständigen Behörden vorgeschlagen, die Kontrolle der Formaldehydbelastung in Betonzusatzmitteln zu verstärken. Sie schlagen vor, neben der Formaldehydbelastung auch die Ammoniakbelastung in Betonzusatzmitteln zu kontrollieren, um übermäßige Formaldehydkonzentrationen in der Raumluft von Rohbauten wirksam zu vermeiden. Die Synthese des Polycarboxylat-Fließmittels erfolgt mittels radikalischer Polymerisation in wässriger Lösung. Der gesamte Prozess ist frei von Formaldehyd und anderen Schadstoffemissionen und erzeugt weder Abwasser noch Abgase. Dies entspricht dem Entwicklungstrend umweltfreundlicher Baustoffe.
Gleichzeitig trägt der Einsatz von Polycarboxylat-Fließmitteln zur Verringerung des Treibhauseffekts von CO₂ bei. Im Jahr 2008 betrug Chinas Zementproduktion 1,39 Milliarden Tonnen, die CO₂-Emissionen 6,2 Milliarden Tonnen. Damit übertraf China die USA und belegte weltweit den ersten Platz. Polycarboxylat-Fließmittel können aufgrund ihrer hohen Wasserreduktionsrate den Zementverbrauch um 10–15 % und die CO₂-Emissionen um 100–200 Millionen Tonnen reduzieren.
