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    減水劑的作用機理

    時間: 2024-08-01 16:37:03來源: 湖南金宇華泰建材有限公司
          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減水劑、高 效減水劑、高性能減水劑。具體作用機理如下:
          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,不能參與自由流動和潤滑作用,從而影響了混凝土拌合物的流動性。
    當加入減水劑后,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,從而有 效地增加混凝土拌合物的流動性。
          2.潤滑作用
    減水劑中的親水基極性很強,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滑作用,能有 效降低水泥顆粒間的滑動阻力,從而使混凝土流動性進一步提高。
          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。當水泥顆??拷鼤r,吸附層開始重疊,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
    型的減水劑如聚羧酸減水劑在制備的過程中,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)增大流動性。在用水量及水灰比不變時,混凝土坍落度可增大100~200mm,且不影響混凝土的強度。
    (2)提高混凝土的強度。在保持流動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,使混凝土強度提高。
    (3)節(jié)約水泥。在保持流動性及水灰比不變的條件下,可以減少拌和水量的同時,減少水泥用量。
    (4)改 善混凝土的耐久性。
    目前,一般認為減水劑能夠產(chǎn)生減水作用主要是由于減水劑的吸附、分散作用與濕潤、潤滑作用所致。
    水泥在加水拌和過程中,由于水泥礦物中含有帶不同電荷的組分,而正負電荷的互相吸引將導致混凝土產(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動使其在某些棱角處相      互碰撞、相互吸引而形成,由于絮凝結(jié)構(gòu)包裹了一部分拌和水,降低了流動性,減水劑的作用表現(xiàn)在以下三個方面。
    (1)減水劑為表面活性物質(zhì),其分子由親水基團和憎水基團兩個部分組成。其憎水基團定向吸附與水泥顆粒表面,親水基團指向水溶液,使水泥顆粒表面帶有相同電荷,斥力作用使水泥顆粒分開,放出絮凝結(jié)構(gòu)游離子,增加流動性。
    (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,使水化比較充分,從而提高混凝土的強度。
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