高效减水剂的应用与发展
减水剂的作用及用途
减水剂的作用及用途减水剂是一种常用的混凝土添加剂，其作用是在保持混凝土强度和耐久性的前提下，减少水灰比，提高混凝土的流动性和可泵性。
减水剂广泛应用于各种混凝土工程，提高了施工效率和质量。
1.减少水灰比：减水剂能够与混凝土中的水分起化学反应，改变水和水泥的表面张力，从而减少水灰比。
通过减少水分的使用量，可以降低混凝土的水灰比，提高混凝土的强度和耐久性。
同时，减水剂还可以降低混凝土的含气量，增加混凝土的抗冻性能。
2.提高混凝土的流动性和可泵性：减水剂能够改变混凝土的内部分子结构，使其具有较好的流动性和可泵性。
在混凝土施工中，通过使用减水剂可以使混凝土更加易于浇筑、振捣和加工，提高施工效率和质量。
减水剂还可以提高混凝土的均匀性和自流性，减少空隙和缩短养护时间。
3.改善混凝土的工作性能：减水剂能够改变混凝土的表面张力和黏滞性，使混凝土具有良好的分散性和可塑性。
通过使用减水剂，可以降低混凝土的粘度和摩擦阻力，减少表面缺陷和裂隙的形成。
减水剂还可以改善混凝土的泵送性能和抗渗透性能，防止渗漏和漏水问题的发生。
减水剂的用途非常广泛，适用于各种混凝土工程，包括建筑、桥梁、隧道、水利、电力、交通等领域。
具体包括以下几个方面：1.高层建筑：在高层建筑的混凝土结构中，由于施工高度限制和施工工期限制，混凝土的流动性和可泵性要求较高。
通过使用减水剂，可以改善混凝土的流动性和可塑性，减少振捣和加工的阻力，提高施工效率和质量。
2.隧道工程：在隧道工程中，混凝土的可泵性和流动性对于灌注、衬砌和固结灌浆等施工工艺非常重要。
减水剂可以在不改变混凝土强度和耐久性的前提下，提高混凝土的流动性和可泵性，使得施工更加便利和高效。
3.水利工程：在水利工程中，如水库、大坝、河堤等工程中，混凝土结构的强度和耐久性要求较高。
通过使用减水剂，可以降低水灰比，提高混凝土的抗渗透性和耐久性，延长混凝土结构的使用寿命。
4.公路和桥梁工程：在公路和桥梁等交通工程中，混凝土路面和桥梁的质量和耐久性对于交通安全和工程寿命具有非常重要的影响。
聚羧酸系高效减水剂的研究和应用
在国外，聚羧酸类减水剂的研究已有相当长的历史，其应用技术已经成熟。日本是研究和使用聚羧酸类减水剂最多也是最成功的国家，1995年以后聚羧酸系减水剂在日本的使用量就超过了传统的萘系减水剂，1998年底聚羧酸系减水剂产品已占所有高性能AE减水剂产品总数的60%以上，其主要生产厂商有花王、竹本油脂、日本制纸、藤泽药品等[1]。对聚羧酸系减水剂的研究主要集中在新拌混凝土有关性能和硬化混凝土的力学性能及高强高性能混凝土在工程中的应用技术。目前聚羧酸系减水剂可使混凝土的水灰比下降到0.25以下，而水泥用量仍可保持在500kg/m3，同时它的坍落度可保持200mm以上，完全满足施工要求。近年来，北美和欧洲的一些研究者的论文中也有许多关于研究开发具有优越性能的聚羧酸系减水剂的报道，主要是商业开发和推广，如Grance公司的Adva系列、MBT公司的pheomixTOOFC牌号、Sika公司的Viscocrete3010等[2]。
4.2支链PEO对产物性能的影响
Uchikawa[18]和Yoshioka等[19]发现聚羧酸系减水剂的PEO侧链对水泥颗粒分散性和分散保持性有重要的影响，侧链聚合度越小，水泥浆体的流动性损失越快，由于空间位阻效应，所合成的带有聚氧乙烯侧链的高效减水剂随着侧链的增长，减水剂的空间立体作用增加，因此对水泥颗粒的分散效果更好，流动保持性也增加，但是PEO侧链过大时，支链间可能发生缠结，在水泥颗粒间形成桥接，反而影响流动性保持性[20]。Kinoshita[21]研究了甲基丙烯酸乙二醇接枝共聚物类聚羧酸系高效减水剂，认为具有不同长度的聚乙二醇能同时达到较高的流动性和流动度保持性能。该甲基丙烯酸乙二醇接枝共聚物含有羧酸官能团、磺酸基官能团和烷氧基聚乙二醇官能团，含有长侧链聚乙二醇的聚羧酸减水剂有较高的立体排斥力，分散时间短，有较好的分散性和流动度，但流动性保持性能差；含有短侧链聚乙二醇的聚羧酸系减水剂分散时间长，流动保持性能好。Sakai[22]发现主链较短支链较长的聚羧酸系减水剂的分散性能要好于主链较长而支链较短的聚羧酸系减水剂。Nawa等[23]研究了普通硅酸盐水泥掺加具有不同聚氧乙烯基侧链长度、不同支链位置的聚羧酸型超塑化剂后，流动度受温度（10～30℃）影响的规律，结果表明，侧链长度越长，掺加有该减水剂的水泥浆的分散性受温度的影响越小。因此，在主链上具有适当长度PEO侧链的接枝共聚物既能获得所需的流动性，也能获得流动性的保持性。
混凝土中高效减水剂的作用机理及其应用
混凝土中高效减水剂的作用机理及其应用一、引言混凝土是一种重要的建筑材料，其广泛应用于各种建筑工程中。
混凝土强度对建筑物的结构稳定性和使用寿命有着至关重要的影响。
现在，为了提高混凝土的强度和耐久性，人们引入了高效减水剂。
本文将从以下三个方面详细介绍高效减水剂的作用机理和应用：1. 高效减水剂的定义和分类2. 高效减水剂的作用机理3. 高效减水剂的应用二、高效减水剂的定义和分类高效减水剂是一种化学添加剂，它可以在混凝土中起到减少水泥用量、提高混凝土流动性、改善混凝土加工性能等作用。
通常情况下，高效减水剂可以分为四类：1. 磺酸盐高效减水剂2. 羟基磷酸盐高效减水剂3. 聚羧酸高效减水剂4. 脂肪醇聚氧乙烯醚高效减水剂其中，磺酸盐高效减水剂是应用最广泛的一种，因其性能稳定、使用方便、价格低廉而备受青睐。
本文重点介绍磺酸盐高效减水剂的作用机理和应用。
三、高效减水剂的作用机理高效减水剂的主要作用机理是通过改变混凝土的物理和化学性质来实现减水作用。
具体来说，高效减水剂可以通过以下三种途径来实现减水作用：1. 化学吸附作用高效减水剂中的磺酸盐分子具有亲水性，可以与水泥颗粒表面的游离钙离子和水分子发生化学吸附作用，从而减少水泥颗粒间的摩擦力和黏着力，提高混凝土的流动性，实现减水作用。
2. 物理排斥作用高效减水剂中的磺酸盐分子具有亲水性和疏水性，可以通过物理排斥作用来实现减水作用。
具体来说，高效减水剂中的磺酸盐分子会与水泥颗粒表面的游离钙离子和水分子竞争吸附，从而使水泥颗粒间的距离增大，降低混凝土的粘稠度，提高混凝土的流动性，实现减水作用。
3. 化学反应作用高效减水剂中的磺酸盐分子可以与水泥颗粒表面的游离钙离子和水分子发生化学反应作用，形成水化产物，从而提高混凝土的早期强度和抗裂性能。
四、高效减水剂的应用高效减水剂是一种常用的混凝土添加剂，其应用可以提高混凝土的强度和耐久性，同时也可以降低混凝土的成本。
以下是高效减水剂的应用注意事项：1. 高效减水剂的使用量应根据混凝土材料、工艺和要求进行选择和调整，以达到最佳效果。
新型高效减水剂的发展与应用
２８ ・
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２ １年 第 ５期 ０ １
第 ３ ７卷 总第 １３期 ６
２ ｌ年 １ ０１ ０月
Ｓｉｈ ａ ｃ ｕ ｎ Ｂｕｉ ｉ ｇ Ｍ ａｔｒａ ｓ ｌｎ ｄ ｅ 发 展 与 应 用
秦 岷
（ 新疆建筑材料研究院，新疆 乌鲁木齐 ８００ ） ３００
剂 黯 然失 色 ，从 而 开 创 出 减 水 剂 技 术 和 混 凝 土施 工 技 术 的 新局面。
能 与 化 合 物 的结 构 有 密 切 关 系 ， 良好 的 结 构 特 征 可 以使 其 在混凝土中作为 减水剂使 用时 ，在 用量很 小的 情况下就 会 对水泥颗粒产生很 强的分 散作用 ，而且这 种分散作 用还 不
次 重 大 革 命 。可 以说 减水 剂 的技 术 及 其 应 用 代 表 着 一 个 国 家建筑材料和施工技 术的水 平。但 是萘 系减水剂在 近几十 年 的发 展 中 也暴 露 了 一 些 自身 难 以克 服 的 问题 。例 如 ，用 它 配 制 的 混 凝 土 坍 落 度 损 失 影 响 十 分 明 显 ，不 可 能 有 更 高
主要 是 脂 肪族 结 构 单 元 ，在 线 形 主 链 上 还 带 有 许 多 一 定 长 度 的侧链 ，形 成 所 谓 的梳 形 结 构 。 它 的 分 散 和 分 散 保 持 性
的减水率 ，复掺形 成的复 合减水剂 对混凝 土某个单 一性 能 有所改善的 ，其强 度会有 不同程度 的降低 。为此 ，国外 积 极研究 和开发 非萘系 高效 减水剂 ，以丰 富的石油化工产 品 为原 料 ，以极 高的减水率 、极 小的坍 落度损失使 萘系减水
１ 新型 高效 混凝 土减水 剂的发展
现代建设工程和工 程建筑 物及其施 工技术对 混凝土 的 要求越来越 高 ，不但 要 求 具有 适 当 的抗压 、抗 折 、抗 拉 、 抗弯强度 ，而且要 求其具有 高抗冻性 、抗 渗性 、耐腐蚀 性、 抗 碱 一骨 料 反 应 性 、致 密 性 和 耐 久 性 ， 以 能 抵 抗 各 种 来 自 内部或外部因素 的破 坏 ，并要有合 适 的流动性和成 型及水 化 性 能 ， 以满 足 各 种 施 工 环 境 和 施 工 条 件 的 要 求 。 因 而 在 ｔ 凝 土 的 制备 过 程 中 ，通 常 要 在 其 拌 合 物 中 掺 人 不 大 于 水 昆 泥 重 量 一 定 比例 （ 常 为 ５ ） 外 加 剂 ， 以改 变 或 改 善 混 通 ％ 的 凝 土 性 能 诸 如 流 动 性 、和 易 性 、早 期 强 度 、 抗 冻 性 、抗 渗 性 、水 化 进 程 等 。更 为 重 要 的 是 今 后 的 建 设 工 程 中 高 强 、
混凝土中高效减水剂的应用技术规范
混凝土中高效减水剂的应用技术规范混凝土是建筑工程中常用的材料之一，它的稳定性和强度直接影响着工程质量和持久性。
为了提高混凝土的工作性能和强度，高效减水剂被广泛应用于混凝土的生产过程中。
本文将探讨混凝土中高效减水剂的应用技术规范，以及其在混凝土制造中的作用和优势。
1. 高效减水剂的定义和分类1.1 高效减水剂是一种化学添加剂，能够在不改变混凝土配合比的前提下，显著降低混凝土的水灰比，提高流动性和可泵性。
1.2 高效减水剂根据其产生的化学作用和机制可分为分散型、引气型和缓凝型三种类型。
2. 高效减水剂的适用范围和性能要求2.1 高效减水剂适用于各种混凝土工程，如大体积混凝土、高强混凝土和自密实混凝土等。
2.2 高效减水剂应满足一定的性能要求，如降水率、保水率、凝结时间延长度等。
3. 高效减水剂的应用技术规范3.1 建议按照国家标准进行高效减水剂的选择和应用。
3.2 高效减水剂应在不影响混凝土强度和可持续性的前提下进行使用。
3.3 应根据具体工程要求和混凝土性能需求确定高效减水剂的掺量。
3.4 在混凝土制备过程中，高效减水剂应与其他混凝土材料充分搅拌均匀。
4. 高效减水剂的作用和优势4.1 高效减水剂能够显著降低混凝土的水灰比，提高混凝土的流动性和可泵性，使混凝土更易于施工。
4.2 高效减水剂能够改善混凝土的工作性能，提高混凝土的抗渗性和抗裂性。
4.3 高效减水剂能够提高混凝土的强度和持久性，延长混凝土的使用寿命。
5. 高效减水剂的注意事项5.1 在使用高效减水剂的过程中，应遵循生产厂家提供的使用说明和建议。
5.2 高效减水剂的存储和运输应按照相关规定进行，防止受潮和污染。
5.3 在混凝土施工和养护中，应注意合理控制混凝土的水灰比和施工工艺，以保证混凝土的工作性能和强度。
总结：本文对混凝土中高效减水剂的应用技术规范进行了探讨。
高效减水剂作为一种重要的混凝土添加剂，能够显著改善混凝土的工作性能和强度。
在应用时，应根据具体工程要求选择适合的高效减水剂，并按照技术规范进行使用。
混凝土工程高效减水剂特点及适用范围
混凝土工程高效减水剂特点及适用范围混凝土是一种由水泥、骨料、矿物掺合料和适量的混凝土添加剂以及一定比例的水拌合制成的人工石材。
在混凝土工程中，为了满足特定的工程性能要求，常常需要使用一些混凝土添加剂，其中高效减水剂是一种常用的添加剂。
高效减水剂主要是通过改变混凝土内部的物理性质和化学性质，以降低混凝土的水泥浆体粘度和表面张力，从而提高混凝土的可流动性和工作性。
下面我们来详细介绍一下高效减水剂的特点及适用范围。
一、高效减水剂的特点：1.显著降低混凝土的水泥浆体粘度和表面张力，提高混凝土的可流动性和工作性，使其易于施工，减少施工阻力，提高浇筑速度，提高施工效率。
2.提高混凝土的坍落度，增加混凝土的塑性，使其易于振捣和密实，减少空隙率，增加混凝土的强度。
3.具有良好的保水保湿性能，减少混凝土的早期和后期水分损失，减轻混凝土龄期干缩的程度，有利于混凝土的早期强度发展和长期耐久性。
4.具有较好的增强效果，能够显著提高混凝土的抗裂性能和耐久性能。
5.无毒、无害、环保，对混凝土的物理性能和化学性能无不良影响，不影响混凝土的建筑质量。
二、高效减水剂的适用范围：1.适用于各种混凝土工程，包括普通混凝土，重力混凝土，振动混凝土等。
2.适用于各种混凝土构件，包括地基、柱、梁、板、墙、楼梯等。
3.适用于各种混凝土条件，包括恶劣的施工环境，粉煤灰混凝土、矿渣粉混凝土等。
4.适用于各种混凝土施工方法，包括机械浇筑、手工浇筑、喷射、泵送等。
5.适用于各种混凝土用途，包括住宅建筑、公共建筑、工业建筑、道路和桥梁等。
综上所述，高效减水剂具有良好的减水效果和增强效果，能够显著提高混凝土的可流动性、工作性和抗裂性能，同时无毒、无害、环保。
适用范围广泛，可用于各种混凝土工程中，能够满足不同工程的性能要求。
在实际应用中，应根据具体工程要求选择合适的高效减水剂，在使用过程中要按照规定的用量使用，并做好试验和检测工作，以确保混凝土的质量和工程的安全。
2023年高效减水剂行业市场发展现状
2023年高效减水剂行业市场发展现状高效减水剂是一种化学添加剂，在混凝土、水泥、石膏等材料中加入，可以降低含水量，提高流动性和加速硬化。
随着工业化发展和城市化进程加速，高效减水剂的需求也不断增加。
目前，全球高效减水剂市场的规模已经达到数十亿美元，并在不断扩大。
其中，亚太地区市场规模最大，欧洲和北美市场也处于高速发展阶段。
据统计，2020年，全球高效减水剂销售额达26.3亿美元。
在中国市场方面，高效减水剂行业也经历了不断的发展壮大。
近年来，随着政府加强对环境保护和建设质量的要求，建筑行业对高效减水剂的需求越来越大。
此外，中国正在积极推进新型城镇化，强化“低碳生态、高质量、智慧城市”的建设目标，对于高效减水剂的应用也提出了更高的要求。
据市场研究公司GBI Research的数据显示，中国高效减水剂市场规模在2020年达到85亿元人民币，同比增长18.4%。
预计在未来几年内，中国高效减水剂市场规模将进一步扩大。
然而，高效减水剂行业在产品质量、研发投入、技术标准等方面还存在一些问题。
一些低端企业为了追求利润，采用低质量原材料和生产工艺，影响了行业整体的声誉和信誉。
同时，一些企业投入不足，无法满足市场对新产品新技术的需求。
为了解决当前行业面临的问题，行业内的企业需要加强技术研发、提高产品质量，同时加强生产标准和质量控制。
同时，行业自身也需要加强自律和自我监管，加大对低质量产品和不合规行为的打击力度，维护整个行业的良性发展和正常秩序。
总之，高效减水剂行业市场蕴藏着巨大的发展潜力。
随着建筑业的不断发展以及政府对环境保护和器材品质要求的提高，高效减水剂将成为未来的发展趋势。
同时，企业需要在技术创新和质量控制上下功夫，确保行业的健康发展。
聚羧酸系高效减水剂的研究进展及工程应用
关键词 ： 聚羧酸系高性能减水剂； 性能； 应用
Ａｐ ｌｃ ｔｏ ａ ｓ ａ ｃ Ｐｒ ｇ ｅ ｓｏ ｌ ｃ ｒ ｘ ｌｔ ｕｐ ｒ ｌ ｓｉｉｅ ｐ ｉａ ｉｎ ｎｄ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｒ ｓ ｆＰｏ ｙ ａ ｂｏ ｙ ａ ｅ Ｓ ｅ ｐ ａ ｔｃｚ ｒ
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摘 要 ： 聚羧酸系高性能减水剂是一种新型、 绿色环保型高效减水剂， 它具有减水率高、 坍落度损失小、 高分散性等优点。文章
结合 了聚羧 酸高性能减水剂的国内外最新 的研究现状 ， 概述 了聚羧酸系高性 能减水剂 的分类 、 单体选择和合成方法 ， 并指 出了在国家 的高速铁路 、 海洋 、 三峡和南水北调等重大工程上 的应用及其广泛 的应用发展前景。
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济南大学学 报( 自然科学版) JOURNAL OF JINAN UNIVERSITY ( Sci. & Tech )
文章编号: 1671- 3559( 2004) 02- 0139- 06
高效减水剂的应用与发展
Vol. 18 No. 2 Jun. 2004
- 30~ + 120 - 30~ + 120
< 60
缓凝高效减水剂 18
+ 90~ + 240 < + 240 < 70
> 135 > 125 > 115 < 110
> 80
> 135 > 125 > 115 < 110
> 80
高效减水剂 > 12 - 60~ + 90 - 60~ + 90
缓凝高效减水剂 > 12
关键词: 高效减水剂; 混凝土; 坍落度
中图分类号:TQ314. 24
文献标识码: A
混凝土外加剂( concrete admixtures) 是现 代混凝 土不可缺少的组分之一。掺少量外加剂可以改善新 拌混凝土的工作性能, 提高硬化混凝土的物理力学 性能和耐久性。同时, 外加剂的研究和应用促进了 混凝土生产、施工工艺以及新型混凝土的发展[ 1] 。
3. 1. 2 引气性
高效减水剂对不同水泥的适应性不同, 但高效
减水剂对混凝土引气作用的影响与其水溶液表 面张力的大小有一定关系, 降低水的表面张力的能
减水剂的掺入, 可有效减小甚至消除离析和泌水现 象的发生[ 21- 22] 。
力越大, 引气作用越强。图 3 为各类减水剂的溶液
第 2期
张秀芝, 等: 高效减水剂的应用与发展
减水率在 20% ~ 30% 之间。高 效减水剂减水 率的 剂对混凝土没有缓凝作用, 甚至使得混凝土的凝结
高低决定于其化学结构、分子的构型、分子量大小和 时间稍稍提前; 但氨基磺酸盐和聚羧酸盐类高效减
分子量分布[ 17] 。在相同掺量的情况下, 聚羧酸盐类 水剂则是缓凝性高效减水剂。 高效减水剂具有较高的减水率[ 18] , 分布关系见图 2。 3. 1. 4 离析和泌水
控制混凝土坍落度损失的能力因高效减水剂的 品种而异, 萘磺酸甲醛缩合物和三聚氰胺磺酸盐甲 醛缩合物加快混凝土坍落度损失; 氨基磺酸盐甲醛 缩合物和聚羧酸类高效减水剂则对混凝土坍落度损 失有良好的抑制作用[ 7- 10] 。 1. 2 技术要求[ 11]
高效减水剂的技术要求见表 1。
2 高效减水剂的种类
高效减水剂由于减水率高和微量的引气性, 使 得混凝土的抗冻融性有显著提高[ 29- 30] 。 3. 3. 2 硫酸盐侵蚀
Brooks[ 31] 和 Collepardi[ 32] 研 究了掺 加了高 效减 水剂的混凝土 和空白混凝土在硫酸镁 溶液中放置 800 d 后的某些性能( 重量、长度、静态模量) 变化, 实 验结果显示, 塑化混凝土的抗硫酸盐侵蚀的能力与 空白混凝土相比并不逊色。 3. 4 对钢筋混凝土性能的影响[ 33- 34] 3. 4. 1 对钢筋和混凝土粘接力的影响
将掺加高效减水剂的塑化钢筋混凝土在水中放 置一年, 然后在室外放置 4 年后, 研究钢筋的锈蚀情 况, 实验结果显示高效减水剂的加入几乎抑制了钢 筋的锈蚀[ 35] 。
4 高效减水剂的减水机理[ 36]
虽然人们试图弄清高效减水剂的作用机理, 但 至今还没有一个令人信服的理论来圆满解释高效减 水剂的作用机理, 缺少微观结构分析来剖析高效减 水剂与水泥颗粒的相互作用。但人们对高效减水剂 的作用提出了不少原理性解释, 概括有以下几点:
高效减水剂用于减少混凝土用水量而提高强度 或节约水泥时, 混凝土收缩值小于空白混凝土; 用于 增加坍落度而改善和易性时, 收缩值略高于或等于 空白混凝土, 但也不会超过技术标准规定限值 1 10- 4。高效减水剂对混凝土徐变的影响与对收缩影 响的规律相同, 只是当掺高效减水剂而不节约水泥, 抗压强度明显提高时, 徐变显著减小[ 18] 。 3. 3 对混凝土耐久性的影响 3. 3. 1 冻融性
张秀芝, 杨永清, 裴梅山
( 济南大学 化学化工学院, 山东 济南 250022)
摘 要: 介绍高效减水剂的种类和分子结构及国内外 有关高
效减水剂的质量标准, 详述高效减水剂对新拌和硬化 混凝土
性能的影响及高效减水剂与水泥颗粒的作用机理, 提 出现有
高效减水剂存在的问题和高效减水剂今后研究开发的方向。
( 1) 水泥粒子对高效减水剂的吸附以及高效减 水剂对水泥的分散作用
142
济 南 大 学 学 报( 自然科学版)
第 18 卷
水泥加水转变成水泥浆后, 在微观上是一种絮 凝状结构。这是由于离子间的范德华力作用, 水化 初期开始形成絮状物水泥水化矿物、水泥主要矿物 在水化过程中带不同电荷因而产生互相吸引等原因 造成的。絮凝状结构中包裹了不少水, 当减水剂分 子被浆体中的水泥离子吸附, 在其表面形成扩散双 电层, 成为一个个极性分子或分子团, 憎水端吸附于 水泥颗粒表面而亲水端朝向水溶液, 形成单分子层 或多分子层的吸附膜, 使水泥颗粒处于高度的分散 状态, 释放出絮凝体中被包裹的水分子。同时, 由于 表面活性剂的定向吸附, 使水泥颗粒朝外一侧带有 同种电荷, 产生了相斥作用, 其结果使水泥浆体形成 一种不很稳定的悬浮状态。
混凝土外加剂中, 最引人注目的是高效减水剂。 高效减水剂的发展已有近 40 年的历史。1962 年, 日 本的服部健一等将萘磺酸甲醛缩合物用作混凝土分 散剂, 至今仍在高效减水剂 中占有重要的地位[ 2] 。 1963 年, 原联邦德国研制成功三聚氰胺磺酸盐甲醛 缩合物。由于 这两种外加剂对 水泥有强的分 散作 用, 性能较普通减水剂有明显提高, 因而被称为高效 减水剂( high range water reducing agent) [ 3] 。高效减水 剂的问世, 是继钢筋混 凝土、预 应力钢筋混凝 土之 后, 在混凝土改性上的第三次突破。正是高效减水 剂的出现, 高强混 凝土和流态混凝 土才成为现实。 它的开发促进了混凝土的高强、超高强化, 改善了混 凝土的施工, 实现了大体积的现代化的高速高效文 明施 工[ 4- 5] , 因 而 促 进 了 混 凝 土 技 术 的 迅 猛 发 展[ 6- 7] 。
3d
7d
28 d 收缩率比/ %
相对耐久 性指数/ %
对钢筋 锈蚀作用
高效减水剂
12 - 90~ + 120 - 90~ + 120
< 90 30 130 125 120 < 135
缓凝高效减水剂 12
> + 90
< 100 <4 5
125 125 120 < 135
应说明对钢筋有无锈蚀危害
高效减水剂 18
( 2) 水泥颗粒表面的润滑作用 减水剂的极性亲水端朝向水溶液, 多以氢键形 式与水分子缔合, 再加上水分子之间的氢键缔合, 构 成了水泥微粒表面的一层水膜, 阻止水泥颗粒间的 直接接触, 起到润滑作用。水泥浆中的微小气泡, 同 样对减水剂分子的定向吸附极性基团所包裹, 使气 泡与气泡及气泡与水泥颗粒间也因同电性相斥而类 似在水泥微粒间加入许多微珠。只是非引气性高效 减水剂引入的微细气泡较少而引气性高效减水剂引 入的微细气泡多罢了。 ( 3) 高效减水剂与水泥颗粒间的立体吸附层结 构 掺有高效减水剂的水泥浆中, 高效减水剂的有 机分子长链实际上在水泥微粒表面是呈现各种吸附 状态的。不同的吸附态是因为高效减水剂分子链结 构的不同所致, 它直接影响到掺有该类减水剂混凝 土的坍落度经时变化。近年来的研究表明萘系和三 聚氰胺系减水剂的吸附状态如图 5a、b 所示是棒状 链, 因而是平直的吸附, 静电排斥作用较弱。其结果 是 Zeta 电位降低很快, 静电平衡容易随着水泥水化 进程的发展受到破坏, 使范德华引力占主导, 坍落度 经时变化大, 也就是说坍落度损失大。而氨基磺酸 类高效减水剂分子在水泥微粒表面呈环状、引线状 和齿轮状吸附, 如图 5c、d 所示。它使水泥颗粒之间 的静电斥力呈现立体的交错纵横式, 立体的静电斥 力的 Zeta 电位经时 变化小, 宏观 表现为 分散性 更 好, 坍落度经时变化小。而多羧酸系接枝共聚物高 效减水剂大分子在水泥颗粒表面的吸附状态多呈齿 形, 如图 5e 所示。这种减水剂不但具有对水泥微粒 极好的分散性而且能保持坍落度经时变化很小。原 因有三, 其一是由于接枝共聚物有大量羧基存在, 具
浓度与表面张力的关系[ 20] 。由图可见, 高效减水剂 几乎不降低水的表面张力, 几乎没有引气作用, 而普
3. 1ห้องสมุดไป่ตู้对新拌混凝土性能的影响
通减水剂都有一定的引气作用。
3. 1. 1 减水作用
3. 1. 3 凝结时间
高效减水剂比普通减水剂具有较高的减水率,
高效减水剂对混凝土凝结时间的影响决定于高
普通减水剂的减水率一般低于 10% , 高效减水剂的 效减水剂的化学结构, 萘系和三聚氰胺系高效减水
d- 2 ( 甲基) 丙烯酸- 丙烯酸酯- 烯丙基磺酸盐
c 氨基磺酸甲醛缩合物 图 1 高效减水剂的化学结构式[14]
表 1 高效减水剂技术要求( 混凝土性能)
d- 3 马来酸共聚物 d 聚羧酸类
GB8076- 1997
JIS6204
ASTM C494
减水率/ % 凝结 初凝 / min 终凝 泌水率比/ % 含气量/ %
图 4 不同类型高效减水剂塑化混凝土 的坍落度随时间的变化[ 25]
3. 2 对硬化混凝土性能的影响 3. 2. 1 强度
高效减水剂的使用能大幅度降低混凝土拌合的 用水量, 即降低水灰比, 因此硬化后混凝土的空隙率 就降低。此外, 高效减水剂对水泥的分散性能好, 因