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減水劑在混凝土中的作用機(jī)理及應(yīng)用情況

  • 發(fā)布時(shí)間:2019-06-28
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  在不影響混凝土工作性的條件下,能使單位用水量減少;或在不改變單位用水量的條件下,能改善混凝土工作性;或同時(shí)具有以上兩種效果,又不顯著改變混凝土含氣量的外加劑稱(chēng)為減水劑。減水劑可分為普通減水劑和高效減水劑。
  普通減水劑又稱(chēng)塑化劑或水泥分散劑,是在混凝土坍落度基本相同的條件下,能減少拌合水量的外加劑。常用的普通減水劑如國(guó)外的普蜀里及國(guó)產(chǎn)的木質(zhì)素磺酸鹽類(lèi),羥基羥鹽酸類(lèi)、多元醇類(lèi)、聚氧乙烯烷基醚類(lèi)、腐植酸類(lèi)減水劑等。高效減水劑又稱(chēng)超塑化劑或分散劑,是一種在不改變混凝土工作度,混凝土坍落度基本相同的條件下能減少拌合水量,顯著提高混凝土強(qiáng)度的外加劑。高效減水劑多系化工合成產(chǎn)品,屬陰離子表面活性劑。根據(jù)生產(chǎn)原料的不同,可分為萘系減水劑、蔥系減水劑、甲基萘系減水劑、古馬隆系減水劑、三聚氰胺系減水劑、氨基磺酸鹽系減水劑、磺化煤焦油減水劑、脂肪酸系減水劑和丙烯酸接枝共聚物減水劑等。
  減水劑在混凝土中的減水功效是通過(guò)以下三個(gè)方面的作用共同起作用的結(jié)果:
  (1)吸附—分散作用
  水泥加水?dāng)嚢韬?,仍有一些絮凝狀結(jié)構(gòu)。在這些絮凝狀結(jié)構(gòu)中包裹著很多拌合水,從而降低了新拌混凝土的和易性。摻入減水劑后,減水劑的憎水基團(tuán)定向吸附于水泥顆粒表面,而親水基團(tuán)指向水溶液,構(gòu)成了單分子或多分子吸附膜,使得水泥顆粒表面帶有相同符號(hào)的電荷,在電性斥力下,不但能使水泥—水體系處于相對(duì)穩(wěn)定的懸浮狀態(tài),而且能使水泥加水初期所形成的絮凝狀結(jié)構(gòu)分散解體,從而將絮凝狀聚集體內(nèi)的游離水釋放出來(lái),達(dá)到減水的目的。
 ?。?)潤(rùn)濕作用
  減水劑作為一種表面活性劑摻入到混凝土中,能大大降低水的表面張力,這樣不但能使水泥顆粒有效地分散,而且由于潤(rùn)濕作用會(huì)增大水泥顆粒的水化面積,加速水泥水化。
 ?。?)潤(rùn)滑作用
  減水劑離解后的親水基團(tuán)定向吸附于水泥顆粒表面,很容易和水分子以氫鍵形式締合。這種氫鍵締合作用的作用力遠(yuǎn)大于該分子與水泥顆粒間的分子吸引力。當(dāng)水泥顆粒吸附足夠的減水劑后,借助于極性親水基團(tuán)與水分子氫鍵的締合作用,再加上水分子間的氫鍵締合,使水泥顆粒間形成一層穩(wěn)定的溶劑化水膜,阻止了水泥顆粒間的直接接觸,并在顆粒間起潤(rùn)滑作用。另一方面,摻入減水劑后,將引入一定量的微小氣泡,它們被減水劑定向吸附的分子膜所包圍,并與水泥顆粒吸附層電荷的符號(hào)相同,氣泡與水泥顆粒間的電性斥力使得水泥顆粒分散從而增加了水泥顆粒間的滑動(dòng)能力。
  由于減水劑所起的吸附—分散作用、潤(rùn)濕作用和潤(rùn)滑作用,所以只要使用較少量的水就可以較容易地將混凝土拌合均勻,使得新拌混凝土的和易性得到改善;或在保持和易性不變的情況下,顯著降低混凝土的水灰比,起到減水的作用。

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