减水剂定义、种类、作用、机理及配方介绍
混凝土减水剂的原理及应用

混凝土减水剂的原理及应用一、概述混凝土减水剂是一种常见的混凝土添加剂,通过将其加入混凝土中,可以显著降低混凝土的水泥用量,提高混凝土的流动性和可泵性,从而改善混凝土的工作性能和硬化性能。
本文将从混凝土减水剂的原理、种类、应用效果和注意事项等方面进行详细介绍。
二、减水剂的原理混凝土减水剂是一种表面活性剂,可以在混凝土中形成稳定的分散体系,使水泥颗粒之间的摩擦力降低,从而显著降低混凝土的黏度和内摩擦力。
此外,减水剂还可以改善混凝土的流动性和可泵性,提高混凝土的抗裂性和耐久性,减少混凝土的收缩和温度变形等。
减水剂的主要成分包括有机高分子、表面活性剂、缓凝剂和稳定剂等。
其中,有机高分子是减水剂的主要活性成分,可以通过吸附在水泥颗粒表面,改善水泥颗粒之间的分散状态,降低粘结能力,从而使混凝土呈现出较好的流动性和可泵性。
表面活性剂则可以通过吸附在混凝土颗粒表面,增加颗粒间的排斥力,从而改善混凝土的分散状态,减少内摩擦力和黏度。
缓凝剂则可以延缓水泥的凝结时间,使混凝土具有更好的工作性能和硬化性能。
稳定剂则可以增加混凝土的稳定性,减少混凝土的分层和沉降现象。
三、减水剂的种类1、负荷型减水剂负荷型减水剂是一种非离子型高分子化合物,具有很好的分散性和流动性能,可以显著降低混凝土的内摩擦力和黏度,从而提高混凝土的流动性和可泵性。
负荷型减水剂的主要优点是对混凝土的强度和耐久性影响较小,适用于要求高流动性和高可泵性的混凝土工程。
2、中间型减水剂中间型减水剂是一种离子型高分子化合物,具有较好的流动性和可泵性,同时对混凝土的强度和耐久性影响较小。
中间型减水剂的主要优点是具有良好的综合性能,适用于各种混凝土工程。
3、高效减水剂高效减水剂是一种非离子型高分子化合物,具有非常优良的分散性和流动性能,可以显著降低混凝土的内摩擦力和黏度,从而大大提高混凝土的流动性和可泵性。
高效减水剂的主要优点是可以显著降低混凝土的水泥用量,同时对混凝土的强度和耐久性影响较小,适用于要求高流动性和高强度的混凝土工程。
减水剂的原理技术意义常用种类

减水剂的原理技术意义常用种类减水剂是指在混凝土或水泥浆中加入一定数量的化学添加剂,以减少水泥和混凝土中的水分含量,从而提高混凝土的流动性和工作性能的化学物质。
减水剂的主要原理是通过吸附水泥颗粒表面和表面电荷的改变,降低水泥颗粒间的黏聚力和内摩擦力,使混凝土中的水能够更好地润湿水泥颗粒表面,从而减少黏土颗粒间的摩擦力,提高混凝土的流动性和可泵性。
减水剂的技术意义主要体现在以下几个方面:1.提高混凝土的流动性和可泵性:减水剂可以改善混凝土的流动性,减少黏聚力和黏度,使混凝土更容易流动,从而提高施工效率,减少劳动强度。
2.增加混凝土的强度和耐久性:减水剂可使水泥颗粒更好地粘合在一起,提高混凝土的强度和耐久性。
在相同强度要求下,采用减水剂可以减少水灰比,减小混凝土的收缩和开裂。
3.改善混凝土的抗裂性能:减水剂可以有效地降低混凝土的干缩和收缩,提高其抗裂性能,减少混凝土的开裂。
4.减少混凝土的温度升高:减水剂可降低混凝土的温度升高速率,减少混凝土的水泥水化发热,从而减少混凝土的温度与热裂缝的产生。
常用的减水剂种类包括:缩水剂、引气剂和高效减水剂等。
1.缩水剂:缩水剂是一种通过改变水泥浆体内部结构并提高混凝土粘结力的减水剂。
它可使混凝土的流动性和塑性度提高,减小水灰比,增加混凝土的强度和耐久性。
2.引气剂:引气剂是一种特殊的减水剂,它可以在混凝土中产生大量微小的气泡。
这些气泡可以改善混凝土的流动性、可塑性和抗冻性能。
引气剂可以减少混凝土的自由水含量,增加混凝土的孔隙率,降低强度,但同时也提高了混凝土的韧性和抗冻性能。
3.高效减水剂:高效减水剂是一种具有高减水率和减水持久性的减水剂。
它可以有效地降低混凝土的水灰比,提高混凝土的强度和耐久性,同时能够维持较长的施工保持时间。
减水剂在工程实践中广泛应用,减轻了混凝土施工的劳动强度,提高了混凝土的施工效率和质量,同时也为混凝土的开发利用提供了技术支持。
然而,需要注意的是减水剂的使用应遵循正确的配比和施工操作规范,以确保其稳定和可靠的减水效果。
混凝土减水剂的作用原理及应用

混凝土减水剂的作用原理及应用一、前言混凝土减水剂是混凝土添加剂中的一种,是一种高效率的混凝土掺合剂。
它能够显著地降低混凝土的水泥用量和水灰比,从而提高混凝土的强度和耐久性。
本文将详细介绍混凝土减水剂的作用原理和应用。
二、混凝土减水剂的定义混凝土减水剂是指一种能够在混凝土中起到减少水分含量的作用的添加剂,它可以显著地提高混凝土的可塑性和流动性,从而使混凝土的施工性能得到显著提高。
三、混凝土减水剂的分类1. 天然混凝土减水剂:如木脂、树脂、植物油等。
2. 合成混凝土减水剂:如磺酸盐、磷酸盐、羧酸盐等。
四、混凝土减水剂的作用原理混凝土减水剂的作用机理非常复杂,其主要作用包括以下几个方面:1. 改变水泥颗粒表面的电荷状态,从而减少水泥颗粒之间的静电吸引力,使水泥颗粒更加分散。
2. 减少混凝土中的孔隙,提高混凝土的密实度和强度。
3. 增加混凝土的可塑性和流动性,使混凝土更加易于施工。
4. 减少混凝土中的水灰比,从而降低混凝土中的水分含量,提高混凝土的强度和耐久性。
五、混凝土减水剂的应用混凝土减水剂广泛应用于各种混凝土工程中,其应用范围主要包括以下几个方面:1. 桥梁工程:混凝土减水剂可以提高混凝土的抗裂性和耐久性,从而保证桥梁的安全性和稳定性。
2. 隧道工程:混凝土减水剂可以提高混凝土的施工性能和硬化速度,从而缩短隧道建设周期。
3. 水利工程:混凝土减水剂能够提高混凝土的耐水性和抗冻性,从而保证水利工程的使用寿命。
4. 住宅建筑:混凝土减水剂可以提高混凝土的强度和耐久性,从而保证住宅建筑的安全性和舒适性。
5. 其他工程:混凝土减水剂也广泛应用于其他各种工程中,如道路建设、铁路建设、机场建设等。
六、混凝土减水剂的使用注意事项混凝土减水剂是一种化学品,使用时需要注意以下几个事项:1. 严格按照使用说明书中的比例加入混凝土中,不要超过规定的最大用量。
2. 在混凝土搅拌的过程中加入减水剂,不要将减水剂直接倒入已经硬化的混凝土中。
减水剂的原理、技术意义、常用种类

减水剂相关内容1、减水剂:在混凝土坍落度基本相同的条件下,能减少拌合用水量的外加剂。
2、减水剂的作用原理:加适量的减水剂后,其憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面并使之带有相同的电荷,在电性斥力作用下水泥颗粒彼此相互排斥,絮凝结构解体,关闭于其中的游离水被释放出来,从而在不增加拌合用水量的情况下,有效的增大了混凝土的流动性。
另一方面减水剂分子的亲水基团朝向水溶液作定向排列,其极性很强易于水分子以氢键形式结合,在水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化水膜,有利于水泥颗粒的滑动,也更强化了对水泥颗粒的润湿作用。
3、使用减水剂的技术经济意义:1)在保持用水量不变的情况下,可使混凝土拌合物的坍落度增大100-200mm。
2)在保持坍落度不变的情况下,可使混凝土的用水量减少10%-15%,高效减水剂可减水20%以上,抗压强度可提高15%-40%。
3)在保持坍落度和混凝土抗压强度不变的情况下,可节约水泥10%-15%。
4)由于混凝土用水量减少,泌水和骨料离析现象得到改善,可大大提高混凝土抗渗性,一般混凝土的渗水性可降低40%-80%。
5)可减慢水泥水化初期的水化热速度,有利于减小大体积混凝土的温度应力,减少开裂现象。
4、我国常用减水剂种类:1)普通减水剂:以木质磺酸盐类为主,有木质素磺酸钙,木质素磺酸钠、木质素磺酸镁及丹宁等。
2)高效减水剂:多环芳香族磺酸盐类,主要有萘和萘的同系磺化物与甲醛缩合物的盐类、胺基磺酸盐等.3)水溶性树脂磺酸盐类:主要成分为磺化三聚氰胺树脂、磺化古玛隆树脂等。
4)脂肪类族:主要有聚羟酸盐类、聚丙烯酸盐类、脂肪族羟甲基磺酸盐高缩聚物等。
5)其他:改性木质素磺酸钙、改性丹宁等。
减水剂的名词解释

减水剂的名词解释减水剂是一种常用于建筑工程中的化学添加剂,主要作用是减少混凝土中的水分含量,从而改善混凝土的流动性能和可加工性。
减水剂可以通过改变水泥颗粒间的相互作用力,降低水泥浆体的黏滞性和表面张力,从而使混凝土更易于流动和加工。
一、减水剂的分类根据减水剂的化学成分和作用机理,减水剂可以分为有机减水剂和无机减水剂两类。
1. 有机减水剂:有机减水剂一般是由高分子化合物制成,常见的有聚羧酸盐减水剂、磺酸盐减水剂和脂肪酸盐减水剂等。
这些减水剂可以在水泥颗粒表面形成一层隔离膜,降低水泥颗粒间的黏结力,从而有效减少水分对混凝土流动性的影响。
2. 无机减水剂:无机减水剂主要是指使用活性硅酸盐、铜盐等无机成分制成的减水剂。
这些减水剂的作用机理主要是通过吸附水泥颗粒表面的氢氧根离子,降低水泥颗粒间的作用力,从而实现减水效果。
二、减水剂的作用机理减水剂的作用机理比较复杂,大致可以归纳为以下几个方面:1. 分散作用:减水剂通过在水泥颗粒表面形成一层稳定的分散层,阻碍水泥颗粒间的聚集,使混凝土颗粒分散均匀,从而提高混凝土的流动性。
2. 减水作用:减水剂可以降低水泥浆体的黏滞性和表面张力,使水泥浆体的相互作用力减小,从而减少水分对混凝土流动性的影响。
3. 稳定作用:减水剂还可以增加混凝土的稳定性,提高其耐久性和抗裂性。
三、减水剂的应用减水剂的应用广泛,除了在建筑工程中常见的混凝土施工中使用外,还可以应用于港口码头、地下工程、道路养护等领域。
采用减水剂可以提高混凝土的流动性,减轻施工过程中的劳动强度,提高工作效率。
然而,减水剂的应用也需要注意一些问题。
首先,减水剂的用量需严格控制,过量使用会导致混凝土的强度降低。
其次,应根据具体施工条件和要求选择合适的减水剂种类和品牌,确保减水剂能够发挥最佳效果。
四、减水剂的发展前景随着建筑工程的不断发展和技术的进步,减水剂在工程施工中的重要性将逐渐凸显。
有机减水剂在减少混凝土用水量的同时,还可以改善混凝土的性能和耐久性,减少混凝土开裂的风险。
混凝土的减水剂原理

混凝土的减水剂原理混凝土的减水剂是一种可以降低混凝土水泥用量,同时改善混凝土工作性能的特殊添加剂。
它的主要原理是通过改变水泥浆的物理和化学特性,控制水泥颗粒之间的相互作用力,从而减少混凝土的黏性和内聚力,提高混凝土的流动性。
下面将从减水剂的分类、作用机理以及使用注意事项等方面进行详细说明。
首先,减水剂可以分为两大类,即化学减水剂和物理减水剂。
化学减水剂是指通过化学反应改变水泥浆的物理状态,减少颗粒间的粘附力和内聚力的一种添加剂。
常见的有磺酸盐基减水剂和醚基减水剂。
磺酸盐基减水剂是通过磺化作用将硫酸钠或者磺酸与水泥浆中的Ca2+离子发生反应,形成可溶性的化合物,减少了水泥颗粒之间的静电吸引力和表面吸附力,从而降低了混凝土的粘性和黏度。
醚基减水剂则是通过高分子聚合物的化学结构调整,改变水泥浆中水的吸附行为,使水泥颗粒之间的表面电荷得以中和,从而降低了水泥浆的黏性和表面张力。
物理减水剂主要利用物理吸附和离子亲和力来改变水泥浆的性质,从而达到减水的效果。
常见的有纳米级减水剂和微米级减水剂。
纳米级减水剂是由纳米技术制备的一种物理性高分子添加剂,在混凝土中形成一种纳米级的空腔结构,减少了水泥颗粒间的相互作用力,提高了混凝土的流动性。
微米级减水剂则是利用微粒的大小和表面特性,通过吸附作用使水泥颗粒之间的相互作用力降低,改善了混凝土的黏性和流动性。
无论是化学减水剂还是物理减水剂,它们的作用机理都是通过改变水泥浆的力学特性来实现减水的效果。
具体来说,减水剂在混凝土中的作用主要有以下几方面:1. 减少黏性和内聚力:减水剂可以改变水泥浆的物理状态,分散水泥颗粒,减少粒间黏着力和内聚力,从而降低混凝土的黏性,使其流动性更好。
2. 降低水化热:减水剂可以延缓水泥的水化反应,降低水泥浆的水化热释放,减少温度升高带来的体积收缩和开裂的风险。
3. 提高流动性和可泵性:减水剂可以增加混凝土的流动度,使其更易于施工和加工,提高混凝土的可泵性,减少施工过程中的劳动强度。
混凝土减水剂配方
混凝土减水剂配方一、前言混凝土减水剂是一种常用于混凝土工程中的化学添加剂,它可以使混凝土具有更好的流动性和可泵性,提高混凝土强度和耐久性,降低混凝土的水灰比和泌水率,从而达到节约水泥、提高施工效率、降低成本的目的。
在混凝土工程中,选择合适的减水剂配方非常重要,下面我们将详细介绍混凝土减水剂配方的相关知识。
二、混凝土减水剂配方1. 减水剂种类目前市场上常见的混凝土减水剂主要有三种:磺酸盐型、脲醛型和聚羧酸型。
其中磺酸盐型是最早应用的一种,具有较好的增稠效果和耐久性;脲醛型具有很好的早期强度提高效果和抗裂性能;聚羧酸型则是近年来发展起来并逐渐成为主流产品,它具有优异的流动性能、控制泌水率能力以及对环境友好等特点。
2. 减水剂配比减水剂的配比是指在混凝土中添加一定量的减水剂,以达到预期的效果。
通常情况下,减水剂的配比应根据具体情况进行调整,包括混凝土强度等级、环境温度、施工方式等因素。
一般来说,减水剂的用量应控制在混凝土总重量的1%~2%之间。
3. 减水剂与其他添加剂配合应用除了单独使用外,减水剂还可以与其他添加剂进行配合使用,以达到更好的效果。
例如,在低温环境下可以加入缓凝剂或加热混凝土;在高温环境下可以加入防膨胀剂或降温处理等。
4. 减水剂与胶泥比例胶泥比例是指混凝土中胶泥和总骨料质量之比。
在混凝土中添加适量的胶泥可以提高混凝土强度和耐久性,但过多的胶泥会导致混凝土流动性变差、易龟裂等问题。
一般来说,在使用聚羧酸型减水剂时,胶泥比例应控制在0.35~0.45之间,以达到最佳的效果。
三、减水剂配方设计减水剂配方设计是混凝土工程中非常重要的一环。
它需要根据具体情况进行调整,包括混凝土强度等级、环境温度、施工方式等因素。
下面我们将介绍几个常用的减水剂配方设计方法。
1. 基础配方法基础配方法是一种简单易行的减水剂配方设计方法。
它通常通过试验确定一个基础配方,然后根据具体情况进行微调。
基础配方的制备方法如下:(1)选取一种适合的减水剂;(2)按照一定比例将减水剂与水混合;(3)将混合液加入标准砼试件中,并搅拌均匀;(4)对试件进行检测和评估。
混凝土减水剂的原理与分类
混凝土减水剂的原理与分类一、引言混凝土减水剂(water reducing agent)是一种广泛应用于混凝土工程中的化学添加剂,它可以显著地减少混凝土的水泥用量,提高混凝土的流动性和工作性能,从而改善混凝土的性能和品质。
在工程实践中,混凝土减水剂已成为提高混凝土性能和降低工程成本的重要手段之一。
本文将详细介绍混凝土减水剂的原理和分类。
二、混凝土减水剂的原理混凝土减水剂的主要作用是在混凝土中起到减少水泥用量、提高流动性和降低水灰比的效果。
混凝土中的水灰比(W/C值)是混凝土强度和耐久性的重要指标之一,通常情况下,水灰比越小,混凝土的强度越高,但是在实际生产中,降低水灰比的方法往往会导致混凝土的流动性变差、施工难度增加等问题,因此需要使用混凝土减水剂来解决这些问题。
混凝土减水剂的主要作用机理是通过表面张力作用和化学吸附作用,使得混凝土中水分子之间的相互作用力减小,从而降低混凝土的黏性和粘聚力,提高混凝土的流动性。
此外,混凝土减水剂还可以与水泥颗粒表面反应,形成一层保护膜,减少水泥颗粒的表面能,降低水泥颗粒之间的相互作用力,从而降低混凝土的黏结力和内摩擦力,提高混凝土的流动性和工作性能。
三、混凝土减水剂的分类混凝土减水剂的分类主要根据其化学成分、使用对象和作用机理来进行分类。
1. 根据化学成分按照化学成分的不同,混凝土减水剂可以分为有机减水剂和无机减水剂两大类。
(1)有机减水剂有机减水剂是一种以有机高分子化合物为主要成分的混凝土减水剂。
有机减水剂根据其分子结构和功能特点,可以分为脂肪族有机减水剂、磺酸盐型有机减水剂、聚羧酸减水剂等几种类型。
脂肪族有机减水剂是一种以脂肪族化合物为主要成分的混凝土减水剂,通常具有较好的分散性和抗泡性能,但其减水效果不如其他类型的有机减水剂。
磺酸盐型有机减水剂是一种以磺酸盐为主要成分的混凝土减水剂,具有很好的分散性和减水性能,但其对混凝土的抗冻性能和耐久性能影响较大。
聚羧酸减水剂是一种以聚羧酸为主要成分的混凝土减水剂,具有很好的分散性和减水性能,且对混凝土的水泥胶体和骨料不产生明显的影响,是目前应用最广泛的一种有机减水剂。
混凝土 减水剂
木质素磺酸盐系减水剂
木质素磺酸盐减水剂是亚硫酸法生产纸浆的副产 品。木材与亚硫酸钠一起在高温高压下蒸煮后, 将纤维素与木质素分离,纤维素浆用于造纸、生 产人造丝等。剩下的木质素磺酸盐废液经发酵脱 糖,提取酒精后的废液(亚硫酸盐酒槽废液), 经浓缩喷雾干燥,即得到棕色粉状的木质素磺酸 钙
木质素磺酸盐系减水剂
木质素磺酸盐系减水剂
作用机理: 2 引气作用:木质素磺酸盐由于能降低气液表面 张力,而具有一定的引起性(引气量2%-3%),微气 泡的滚动和浮托作用改善了水泥浆的和易性。 3 初期水化的抑制作用:木质素磺酸盐中除含有 糖之外,本身的分子中含有缓凝集团羟基(-OH)和 醚键(-O-),因此有缓凝作用。这种对水泥初期水 化的抑制作用使化学结合水减少,而相对的游离水增 多,使水泥浆流动性提高。
聚羧酸盐系高效减水剂
超塑化剂: 能使低水胶比的新拌混凝土的工作性保持一定时间 周期,而不影响水泥体系的凝结和硬化的化学外加剂。 同时,外加剂必须能与系统的其他成分相容,特别 是和其他的化学外加剂相容。典型的超塑化剂不应该干 扰控制凝结外加剂(缓凝剂、促凝剂)、混凝土引气外 加剂和抗水冲击外加剂的作用。
普通减水剂
普通减水剂:在混凝土塌落度基本相同的条件下,能减 少拌合用水量的外加剂(一般减水率>8%)。 在目前普通减水中,使用最广泛的是木质素磺酸盐,其 次是多元醇类,如糖蜜,糖化钙,淀粉水解物等。 木质素磺酸盐系减水剂根据其所带阳离子不同,有木质 素磺酸钙(木钙)、木质素磺酸钠(木钠)、木质素磺 酸镁(木镁)等。其中木钙减水剂(又称M型减水剂) 使用较多。木钙减水剂的掺量,一般为水泥质量的0.2% -0.3%
减水剂的作用机理
减水剂的主要成分是阴离子表面活性剂。之所以选 用阴离子表面活性剂,是由于阴离子表面活性剂的生产 和应用相对广泛,生产成本较低,也对水泥具有比较好 的减水效果。 混凝土减水剂并不与水泥起化学反应,是通过对新 拌混凝土的塑化作用起作用的,下面我们主要分析下减 水剂的作用机理。
混凝土减水剂的种类及应用规格
混凝土减水剂的种类及应用规格一、前言混凝土减水剂是混凝土施工过程中常用的添加剂,可以显著提高混凝土的流动性、减少水泥用量、缩短混凝土凝固时间等。
本文将从混凝土减水剂的种类、应用规格、性能及测试方法等方面进行全面详细的介绍。
二、混凝土减水剂的种类1. 磺酸盐减水剂磺酸盐减水剂是一种常用的减水剂,其主要成分是磺酸盐或其衍生物。
其作用机理是通过吸附水泥颗粒表面,使水泥颗粒表面带负电荷,从而减少水泥颗粒间的静电斥力,增加混凝土的流动性。
其使用量一般为水泥用量的0.2-0.4%,且不能直接与氯盐接触。
2. 聚羧酸减水剂聚羧酸减水剂是一种新型的减水剂,其主要成分是聚羧酸。
其作用机理是通过吸附水泥颗粒表面,改变水泥颗粒表面的形态,从而降低水泥颗粒间的摩擦力,增加混凝土的流动性。
其使用量一般为水泥用量的0.2-0.4%,且不含氯离子。
3. 聚乙烯醇减水剂聚乙烯醇减水剂是一种高效的减水剂,其主要成分是聚乙烯醇。
其作用机理是通过表面活性剂的作用,改变水泥颗粒表面的形态,从而增加混凝土的流动性。
其使用量一般为水泥用量的0.1-0.3%。
4. 淀粉醚减水剂淀粉醚减水剂是一种常用的减水剂,其主要成分是淀粉醚。
其作用机理是通过增加混凝土的均匀性,从而提高混凝土的流动性。
其使用量一般为水泥用量的0.1-0.3%。
5. 改性脂肪醇减水剂改性脂肪醇减水剂是一种新型的减水剂,其主要成分是改性脂肪醇。
其作用机理是通过表面活性剂的作用,改变水泥颗粒表面的形态,从而增加混凝土的流动性。
其使用量一般为水泥用量的0.05-0.2%。
三、混凝土减水剂的应用规格1. 使用前应进行试验在实际应用中,应根据混凝土的材料、质量要求、施工工艺等因素,确定减水剂的种类、品牌、用量等参数,以达到最佳效果。
在使用前应进行试验,确定减水剂的最佳用量及其对混凝土强度的影响。
2. 减水剂的加入方法减水剂的加入方法应符合以下要求:(1)减水剂应在搅拌机开始搅拌后逐步加入;(2)减水剂应均匀加入,避免一次性加入;(3)减水剂应充分搅拌,直至混凝土均匀。
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减水剂定义、种类、作用、机理及配方介绍减水剂是应用于建筑材料领域的一种混凝土外加剂,根据外观形态、减水能力、组成材料、化学成分等不同标准可分为不同种类。
减水剂具有减少水泥和水的用量,提高混凝土可塑性,减少混凝土收缩率等作用。
减水剂的作用机理有分散作用、润滑作用、空间位阻作用、缓释作用四种。
一、减水剂定义
减水剂是一种在维持混凝土坍落度基本不变的条件下,能减少拌合用水量的混凝土外加剂。
大多属于阴离子表面活性剂,有木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物等。
加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用,能改善其工作性,减少单位用水量,改善混凝土拌合物的流动性;或减少单位水泥用量,节约水泥。
二、减水剂的种类
1、按外观形态分
分为水剂和粉剂。
水剂含固量一般有20%,40%(又称母液),60 %,粉剂含固量一般为98%。
2、按减水及增强能力分
分为普通减水剂(又称塑化剂,减水率不小于8%,以木质素磺酸盐类为代表)、高效减水剂(又称超塑化剂,减水率不小于14%,包括萘系、密胺系、氨基磺酸盐系、脂肪族系等)和高性能减水剂(减水率不小于25%,以聚羧酸系减水剂为代表),并又分别分为早强型、标准型和缓凝型。
3、按组成材料分
木质素磺酸盐类、多环芳香族盐类、水溶性树脂磺酸盐类、萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂、氨基高效减水剂、聚羧酸高性能减水剂等。
4、按化学成分组成分
木质素磺酸盐类减水剂类、萘系高效减水剂类、三聚氰胺系高效减水剂类、氨基磺酸盐系高效减水剂类、脂肪酸系高减水剂类、聚羧酸盐系高效减水剂类。
三、减水剂的作用
1、在不改变各种原材料配比(除水泥)及混凝土强度的情况下,可以减少水泥的用量,掺加水泥质量0.2%~0.5%的混凝土减水剂,可以节省水泥量的15~30%以上。
2、在不改变各种原材料配比(除水)及混凝土的坍落度的情况下,减少水的用量,可以大大提高混凝土的强度,早强和后期强度分别比不加减水剂的混凝土提高60%及20%以上,通过减水,可以实现浇筑C100标号的高强混凝土。
3、在不改变各种原材料配比的情况下,可以大幅度提高混凝土的流变性及可塑性,使得混凝土施工可以采用自流、泵送、无需振动等方式进行施工,提高施工速度、降低施工能耗。
4、掺加混凝土高效减水剂,可以提高混凝土的寿命一倍以上,即使建筑物的正常使用寿命延长一倍以上。
5、减少混凝土凝固的收缩率,防止混凝土构件产生裂纹;提高抗冻性,有利于冬季施工。
四、减水剂的作用机理
1、分散作用
水泥加水拌合后,由于水泥颗粒的水化作用,水泥颗粒表明形成双电层结构,使之形成溶剂化水膜,且水泥颗粒表面带有异性电荷使水泥颗粒间产生缔合作用,使水泥浆形成絮凝结构,使10%~30%的拌合水被包裹在水泥颗粒之中,不能参
与自由流动和润滑作用,从而影响了混凝土拌合物的流动性。
当加入减水剂后,由于减水剂分子能定向吸附于水泥颗粒表面,使水泥颗粒表面带有同一种电荷(通常为负电荷),形成静电排斥作用,促使水泥颗粒相互分散,絮凝结构解体,释放出被包裹部分水,参与流动,从而有效地增加混凝土拌合物的流动性。
2、润滑作用
减水剂中的亲水基极性很强,因此水泥颗粒表面的减水剂吸附膜能与水分子形成一层稳定的溶剂化水膜,这层水膜具有很好的润滑作用,能有效降低水泥颗粒间的滑动阻力,从而使混凝土流动性进一步提高。
3、空间位阻作用
减水剂结构中具有亲水性的支链,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。
4、接枝共聚支链的缓释作用
新型的减水剂如聚羧酸减水剂在制备的过程中,在减水剂的分子上接枝上一些支链,该支链不仅可提供空间位阻效应,而且,在水泥水化的高碱度环境中,该支链还可慢慢被切断,从而释放出具有分散作用的多羧酸,这样就可提高水泥粒子的分散效果,并控制坍落度损失。
五、减水剂配方
1、聚羧酸减水剂配方:
马来酸酐:丙烯酸聚乙二醇单酯:丙烯基磺酸钠=1:3:2.4。
工艺流程:选用1%的K2S2O8为引发剂、反应温度85℃、反应时间6h。
2、配方:丙烯酸38kg+工艺水82kg;巯基乙酸1.2kg+工艺水138.2kg;双氧水3kg+工艺水117kg;TPEG(大单体)360kg+工艺水260kg。
工艺流程:将TPEG溶解液搅拌均匀,并使其温度保持在70℃,将高位罐中的丙烯酸溶液、双氧水溶液在3h内滴加完毕。
将高位罐中的巯基乙酸溶液在3.5h内滴加完毕,保温反应3h。
保温结束后,降温至40℃既得成品。