減水劑在混凝土中的作用機理
發(fā)表時間：2024-01-16 訪問量：126088在混凝土坍落度基本相同的條件下，能減少拌合用水的外加劑，按其減水率的大小可分為普通常德減水劑、高效減水劑、高性能減水劑。具體作用機理如下：
1分散作用
水泥加水拌合后，由于水泥顆粒的水化作用，水泥顆粒表明形成雙電層結(jié)構(gòu)，使之形成溶劑化水膜，且水泥顆粒表面帶有異性電荷使水泥顆粒間產(chǎn)生締合作用，使水泥漿形成絮凝結(jié)構(gòu)，使10%～30%的拌合水被包裹在水泥顆粒之中，不能參與自由流動和潤滑作用，從而影響了混凝土拌合物的流動性。
當(dāng)加入減水劑后，由于減水劑分子能定向吸附于水泥顆粒表面，使水泥顆粒表面帶有同一種電荷（通常為負(fù)電荷），形成靜電排斥作用，促使水泥顆粒相互分散，絮凝結(jié)構(gòu)解體，釋放出被包裹部分水，參與流動，從而有效地增加混凝土拌合物的流動性。
2潤滑作用
減水劑中的親水基極性很強，因此水泥顆粒表面的減水劑吸附膜能與水分子形成一層穩(wěn)定的溶劑化水膜，這層水膜具有很好的潤滑作用，能有效降低水泥顆粒間的滑動阻力，從而使混凝土流動性進一步提高。
3空間位阻作用
減水劑結(jié)構(gòu)中具有親水性的支鏈，伸展于水溶液中，從而在所吸附的水泥顆粒表面形成有一定厚度的親水性立體吸附層。當(dāng)水泥顆?？拷鼤r，吸附層開始重疊，即在水泥顆粒間產(chǎn)生空間位阻作用，重疊越多，空間位阻斥力越大，對水泥顆粒間凝聚作用的阻礙也越大，使得混凝土的坍落度保持良好。
4接枝共聚支鏈的緩釋作用
新型的減水劑如常德聚羧酸常德減水劑在制備的過程中，在減水劑的分子上接枝上一些支鏈，該支鏈不僅可提供空間位阻效應(yīng)，而且，在水泥水化的高堿度環(huán)境中，該支鏈還可慢慢被切斷，從而釋放出具有分散作用的多羧酸，這樣就可提高水泥粒子的分散效果，并控制坍落度損失。
減水劑主要作用： （1）增大流動性。在用水量及水灰比不變時，混凝土坍落度可增大100~200mm，且不影響混凝土的強度。 （2）提高混凝土的強度。在保持流動性及水泥用量不變的條件下，可減少拌和用水量10%~40%，從而降低水灰比，使混凝土強度提高。 （3）節(jié)約水泥。在保持流動性及水灰比不變的條件下，可以減少拌和水量的同時，減少水泥用量。 （4）改善混凝土的耐久性 目前，一般認(rèn)為減水劑能夠產(chǎn)生減水作用主要是由于減水劑的吸附、分散作用與濕潤、潤滑作用所致。 水泥在加水拌和過程中，由于水泥礦物中含有帶不同電荷的組分，而正負(fù)電荷的互相吸引將導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生絮凝結(jié)構(gòu)，絮凝結(jié)構(gòu)也有可能由于水泥顆粒在溶液中的熱運動使其在某些棱角處相互碰撞、相互吸引。 由于絮凝結(jié)構(gòu)包裹了一部分拌和水，降低了流動性，減水劑的作用表現(xiàn)在以下三個方面。 （1）減水劑為表面活性物質(zhì)，其分子由親水基團和憎水基團兩個部分組成。其憎水基團定向吸附與水泥顆粒表面，親水基團指向水溶液，使水泥顆粒表面帶有相同電荷，斥力作用使水泥顆粒分開，放出絮凝結(jié)構(gòu)游離子，增加流動性。 （2）親水基吸附大量極性水分子，增加水泥顆粒表面溶劑化水膜厚度，起潤滑作用，改善工作性。 （3）減水劑降低表面張力，水泥顆粒更易濕潤，使水化比較充分，從而提高混凝土的強度。 現(xiàn)在，大家普遍接受了減水劑作用機理的理論有三種：靜電斥力理論、空間位阻效應(yīng)理論、反應(yīng)性高分子緩慢釋放理論。
