1、高效減水劑的作用及原理時(shí)間：2010-08-08 21:50來源：互聯(lián)網(wǎng)作者：未知點(diǎn)擊： 997次 高效減水劑：是指在砼和易性及水泥用量不變條件下，能減少拌合用水量、提高砼強(qiáng)度；或在和易性及強(qiáng)度不變條件下，節(jié)約水泥用量的外加劑。與普通減水劑相比，減水及增強(qiáng)作用都較強(qiáng)。高效減水劑的作用:可以有效地減少了砼的的塌落度損失，改善混凝土的工作度，提高流動(dòng)性，在高性能砼中發(fā)揮重要的作用，只是至今為止仍舊沒有一個(gè)完美的理論來解釋高效減水劑的作用機(jī)理，但有幾個(gè)理論為大家普遍認(rèn)同。1)靜電斥力理論：水泥水化后，由于離子間的范德華力作用以及水泥水化礦物、水泥主要礦物在水化過程中帶不同電荷而產(chǎn)生凝聚，導(dǎo)致了砼產(chǎn)生

2、絮凝結(jié)構(gòu)。高效減水劑大多屬陰離子型表面活性劑，摻入到砼中后，減水劑中的負(fù)離子-SO、-COO就會(huì)在水泥粒子的正電荷Ca2+礦的作用下而吸附于水泥粒子上，形成擴(kuò)散雙電層(Zel。a電位)的離子分布，在表面形成擴(kuò)散雙電層的離子分布，使水泥粒子在靜電斥力作用下分散，把水泥水化過程中形成的空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中的束縛水釋放出來，使砼流動(dòng)化。Zeta電位的絕對(duì)值越大，減水效果就越好。隨著水泥的進(jìn)一步水化，電性被中和，靜電斥力隨之降低，范德華力的作用變成主導(dǎo)，對(duì)于萘系、三聚氰胺系高效減水劑的砼，水泥漿又開始凝聚，塌落度經(jīng)時(shí)損失比較大，所以摻入這兩類減水劑的砼所形成的分散是不穩(wěn)定的。而對(duì)于氨基磺酸、多羧酸系高效減水

3、劑，由于其與水泥的吸附模型不同，粒子間吸附層的作用力不用于前兩類，其發(fā)揮分散作用的主導(dǎo)因素不是Zeta電位，而是一種穩(wěn)定的分散。2)立體位阻效應(yīng)：摻有高效減水劑的水泥漿中，高效減水劑的有機(jī)分子長(zhǎng)鏈實(shí)際上在水泥微粒表面是呈現(xiàn)各種吸附狀態(tài)的。不同的吸附態(tài)是因?yàn)楦咝p水劑分子鏈結(jié)構(gòu)的不同所致，它直接影響到摻有該類減水劑砼的坍落度的經(jīng)時(shí)變化。有研究表明萘系和三聚氰胺系減水劑的吸附狀態(tài)是棒狀鏈，因而是平直的吸附，靜電排斥作用較弱。其結(jié)果是Zeta電位降低很快，靜電衡容易隨著水泥水化進(jìn)程的發(fā)展受到破壞，使范德華引力占主導(dǎo)，坍落度經(jīng)時(shí)變化大。而氨基磺酸類高效減水劑分子在水泥微粒表面呈環(huán)狀、引線狀和齒輪狀吸附

4、，它使水泥顆粒之問的靜電斥力呈現(xiàn)立體的交錯(cuò)縱橫式，立體的靜電斥力的Zeta電位經(jīng)時(shí)變化小，宏觀表現(xiàn)為分散性更好，坍落度經(jīng)時(shí)變化小。而聚羧酸系接枝共聚物高效減水劑大分子在水泥顆粒表面的吸附狀態(tài)多呈齒形。這種減水劑不但具有對(duì)水泥微粒極好的分散性而且能保持坍落度經(jīng)時(shí)變化很小。原因有三：（其一）：是由于接枝共聚物有大量羧基存在具有一定的螫合能力，加之鏈的立體靜電斥力構(gòu)成對(duì)粒子問凝聚作用的阻礙；（其二）：是因?yàn)樵趶?qiáng)堿性介質(zhì)例如水泥漿體中，接枝共聚鏈逐漸斷裂開，釋放出羧酸分子，使上述第一個(gè)效應(yīng)不斷得以重視；（其三）：是接枝共聚物Zeta電位絕對(duì)值比萘系和三聚氰胺系減水劑的低，因此要達(dá)到相同的分散狀態(tài)時(shí)，所

5、需要的電荷總量也不如萘系和三聚氰胺系減水劑那樣多。對(duì)于有側(cè)鏈的聚羧酸減水劑和氨基磺酸鹽系高效減水劑，通過這種立體排斥力，能保持分散系統(tǒng)的穩(wěn)定性。3)潤(rùn)滑作用：高效減水劑的極性親水基團(tuán)定向吸附于水泥顆粒表面，多以氫鍵形式與水分子締合，再加上水分子之問的氫鍵締合，構(gòu)成了水泥微粒表面的一層穩(wěn)定的水膜，阻止水泥顆粒問的直接接觸，增加了水泥顆粒間的滑動(dòng)能力，起到潤(rùn)滑作用，從而進(jìn)一步提高漿體的流動(dòng)性。水泥漿巾的微小氣泡，同樣對(duì)減水劑分的定向吸附極性基團(tuán)所包裹，使氣泡與氣泡及氣泡與水泥顆粒問也因同電性相斥而類似在水泥微粒間加入許多微珠，亦起到潤(rùn)滑作用，提高流動(dòng)性。 2 與水泥的適應(yīng)性問題按照砼外加劑應(yīng)用技術(shù)

6、規(guī)范，將經(jīng)檢驗(yàn)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的某種外加劑，摻加到按規(guī)定可以使用該品種外加劑的水泥所配制的砼(或砂漿)中，若能夠產(chǎn)生應(yīng)有的效果，就認(rèn)為該水泥與這種外加劑是適應(yīng)的；相反，如果不能產(chǎn)生應(yīng)有的效果，則該水泥與這種外加劑之間存在不適應(yīng)性。高效減水劑與水泥產(chǎn)生不適應(yīng)性的時(shí)候，能夠直觀快速地反應(yīng)出來，如流動(dòng)性差、減水率低、拌合物板結(jié)發(fā)熱、塌落度損失過快等。高效減水劑與水泥的適應(yīng)性受諸多因素的影響，評(píng)價(jià)高效減水劑與水泥的適應(yīng)性是十分復(fù)雜的。1)水泥礦物成分的影響：（水泥中C3A即鋁酸三鈣）水泥中C3A（鋁酸三鈣）的含量越低，減水劑與水泥的適應(yīng)性較好；當(dāng)水泥中C3A（鋁酸三鈣）的含量高時(shí)，減水劑的使用效果較差。各

7、種試驗(yàn)表明，C3A（鋁酸三鈣）含量高的水泥，將形成大量的鈣礬石，須消耗大量的水，使砼流動(dòng)度降低，需增加減水劑的用量。這是因?yàn)闇p水劑溶解后，優(yōu)先選擇性地吸附在C3A（鋁酸三鈣）或其初期水化物表面，從而使對(duì)其它粒子產(chǎn)生分散作用的有效的減水劑量相應(yīng)減少?！舅郈3A（鋁酸三鈣）含量越低減水劑使用效果越好】。2)水泥堿性的影響：現(xiàn)代工程普遍采用純硅或普硅水泥，而這類水泥的堿度是比較高的。加上砂、石或外摻材料等也都帶有一定數(shù)量的堿。堿含量對(duì)減水劑與水泥的適應(yīng)性有很大影響，試驗(yàn)表明，摻量一樣的同種減水劑，采用堿含量高的水泥，其水泥凈漿的流動(dòng)性就較差，塑化效果亦差。3)水泥細(xì)度的影響當(dāng)水泥細(xì)度增加時(shí)，水泥比

8、表面積就增大。因此，就需要有更多的分散劑的分子吸附覆蓋在水泥顆粒表面，才能達(dá)到預(yù)期的使用效果。水泥顆粒越細(xì)，其凈漿流動(dòng)穩(wěn)定性越差，要有好的流動(dòng)性，則所需的減水劑就要增多。4)水泥中石膏的影響石膏控制硅酸鹽水泥的凝結(jié)時(shí)間與硬化速度，一般會(huì)以二水石膏、半水石膏、可溶性或不可溶性硬石膏(無水石膏)等幾種形式存在。由于它們的溶解度和溶解速度是不相同的，在混合物中C3A與SO4-2。之之間的平衡將直接影響減水劑的使用效果。以無水石膏作為調(diào)凝劑的水泥碰到木鈣、糖鈣減水劑時(shí)，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的不適應(yīng)性，不僅得不到預(yù)期的效果，而且往往會(huì)引起流動(dòng)損失過快甚至異常凝結(jié)。因此，對(duì)于摻有硬石膏的水泥，在使用減水劑時(shí)要特別小心。5)高效減水劑自身特性的影響高效減水劑的分子結(jié)構(gòu)對(duì)其塑化效果有很大的影響，這在前面已經(jīng)