随着混凝土技术的进步,不断向着高工作性、高强、高耐久或特种性能的方向发展,混凝土外加剂已成为混凝土中必不可少的组分之一。混凝土外加剂的特点是品种多、掺量小,可显著改善新拌或硬化混凝土的性能。减水剂是混凝土外加剂中重要品种之一,能显著改善新拌混凝土的工作性,提高硬化混凝土的强度、耐久性等。
减水剂都是些表面活性物质,它们的减水机理都是表现在表面活性作用。表面活性物质是分子中具有亲水基团和憎水基团的有机化合物,加入水溶液后,可以降低水的表面张力(水-气界面)和界面张力(水-固界面)。
水泥加水后,水泥的表面被润湿,润湿愈好,则在具有同样工作性(流动性)的情况下,所需要的水量愈少。 当聚羧酸系减水剂掺人新拌混凝土后,减水剂所带的极性阴离子活性基团,如:羟基(一OH)、磺酸基(一SO3H)、醚基(一O一)、羧基(一COO一)等通过离子键、共价键、氢键及范德华力等相互作用紧紧地吸附在强极性的水泥颗粒表面,从而使水泥颗粒带电,形成吸附双电层(ε电位) ,根据同性电荷相斥原理,阻止了相邻水泥颗粒的相互接近,增大了水泥与水的接触面积,使水泥充分水化,并且在水泥颗粒扩散的过程中,释放出凝聚体所包裹的游离水,改善了和易性,减少了拌水量。减水剂呈梳状结构中具有亲水性的聚醚侧链,伸展于水溶液中,从而在所吸附的水泥颗粒表面形成有一定厚度的亲水性立体吸附层。当水泥颗粒靠近时,吸附层开始重叠,即在水泥颗粒间产生空间位阻作用,重叠越多,空间位阻斥力越大,对水泥颗粒间凝聚作用的阻碍也越大,使得混凝土的坍落度保持良好。
另外,减水剂具有一定的引气作用,掺入减水剂后,将引入一定量的细微气泡,它们被减水剂定向吸附的分子膜包围,并与水泥颗粒间产生电性斥力对水泥颗粒产生隔离作用,阻止水泥颗粒凝聚。在气泡的滚珠和浮托作用下,有助于新拌混凝土中水泥颗粒、骨料颗粒之间的相对滑动。因而具有引气隔离“滚珠”作用,从而改善混凝土的和易性。
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