在不影響混凝土和易性的條件下,可降低單位用水量;或在不改變單位用水量的情況下改善混凝土的和易性;減水劑是同時(shí)具有上述兩種作用且對混凝土含氣量無明顯影響的外加劑。減水劑可分為普通減水劑和高效減水劑。
普通減水劑,又稱增塑劑或水泥分散劑,是在混凝土坍落度基本相同的情況下,能減少拌和用水的外加劑。國內(nèi)外常用的高效減水劑如木質(zhì)素磺酸鹽、羥基鹽酸、多元醇、聚氧乙烯烷基醚、腐植酸等,是一種能在不改變混凝土和易性和坍落度的前提下,減少拌和用水,顯著提高混凝土強(qiáng)度的外加劑。高效減水劑是一種化學(xué)合成產(chǎn)品,屬于陰離子表面活性劑。根據(jù)原料的不同,可分為萘系減水劑、洋蔥系減水劑、甲基萘系減水劑、古瑪龍系減水劑、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、磺化煤焦油減水劑、磺化煤焦油減水劑、磺化煤焦油減水劑、磺化煤焦油減水劑、磺化煤焦油減水劑、磺化煤焦油減水劑、磺化煤焦油減水劑、磺化煤焦油減水劑、磺化煤焦油減水劑、磺,脂肪酸系減水劑和丙烯酸接枝共聚物減水劑。
減水劑在混凝土中的減水效果是以下三個(gè)方面共同作用的結(jié)果:
(1) 吸附-分散相互作用
摻入水后,水泥仍有一定的絮狀結(jié)構(gòu)。這些絮狀結(jié)構(gòu)中包裹著大量的攪拌水,降低了新拌混凝土的和易性。高效減水劑的疏水基團(tuán)吸附在水泥顆粒表面,親水基團(tuán)吸附在水溶液上,形成單分子或多分子吸附膜,使水泥顆粒表面具有相同的電荷標(biāo)志。在電斥力作用下,水泥-水體系可處于相對穩(wěn)定的懸浮狀態(tài),并能分散和分解水泥加水初期形成的絮狀結(jié)構(gòu),從而釋放出絮狀骨料中的自由水,達(dá)到減水的目的。
(2) 潤濕作用
減水劑作為一種表面活性劑,能大大降低混凝土中水的表面張力,不僅能有效分散水泥顆粒,而且由于潤濕作用,能增大水泥顆粒的水化面積,加速水泥的水化。
(3) 潤滑作用
高性能減水劑的游離親水基團(tuán)定向吸附在水泥顆粒表面,易與水分子以氫鍵形式締合。氫鍵締合的作用力遠(yuǎn)大于分子與水泥顆粒之間的分子吸引力。當(dāng)水泥顆粒吸收足夠的高效減水劑時(shí),借助于極性親水基團(tuán)與水分子間氫鍵的締合以及水分子間氫鍵的締合,在水泥顆粒間形成穩(wěn)定的溶劑化水膜,防止了水泥顆粒之間的直接接觸,起到了水泥顆粒之間的潤滑作用。另一方面,加入高效減水劑后,會(huì)引入一定數(shù)量的微氣泡,這些微氣泡被高效減水劑定向吸附的分子膜包圍,與水泥顆粒吸附層電荷具有相同的標(biāo)志。氣泡與水泥顆粒之間的電斥力使水泥顆粒分散,從而提高了水泥顆粒之間的滑動(dòng)能力。
由于減水劑的吸附、分散、潤濕和潤滑作用,使混凝土易于與少量水混合均勻,提高了新拌混凝土的和易性;或在保持和易性不變的情況下,大幅度降低混凝土的水灰比,起到減水的作用。