減水劑在混凝土中的作用機(jī)理
發(fā)表時(shí)間：2024-01-16 訪問(wèn)量：126092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張家界減水劑、高效減水劑、高性能減水劑。具體作用機(jī)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(dòng)和潤(rùn)滑作用，從而影響了混凝土拌合物的流動(dòng)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(dòng)，從而有效地增加混凝土拌合物的流動(dòng)性。
2潤(rùn)滑作用
減水劑中的親水基極性很強(qiáng)，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(rùn)滑作用，能有效降低水泥顆粒間的滑動(dòng)阻力，從而使混凝土流動(dòng)性進(jìn)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)水泥顆粒靠近時(shí)，吸附層開(kāi)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(duì)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
新型的減水劑如張家界聚羧酸張家界減水劑在制備的過(guò)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(dòng)性。在用水量及水灰比不變時(shí)，混凝土坍落度可增大100~200mm，且不影響混凝土的強(qiáng)度。 （2）提高混凝土的強(qiáng)度。在保持流動(dòng)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(qiáng)度提高。 （3）節(jié)約水泥。在保持流動(dòng)性及水灰比不變的條件下，可以減少拌和水量的同時(shí)，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(rùn)、潤(rùn)滑作用所致。 水泥在加水拌和過(guò)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(yùn)動(dòng)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(dòng)性，減水劑的作用表現(xiàn)在以下三個(gè)方面。 （1）減水劑為表面活性物質(zhì)，其分子由親水基團(tuán)和憎水基團(tuán)兩個(gè)部分組成。其憎水基團(tuán)定向吸附與水泥顆粒表面，親水基團(tuán)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(kāi)，放出絮凝結(jié)構(gòu)游離子，增加流動(dòng)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(rùn)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(rùn)，使水化比較充分，從而提高混凝土的強(qiáng)度。 現(xiàn)在，大家普遍接受了減水劑作用機(jī)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。
