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减水剂的效应有哪些?

作者:马清浩来源:水泥混凝土外加剂550问 浏览次数: 日期:2012-05-11

减水剂的效应有如下几方面:

(1)静电斥力效应

高效减水剂从化学结构上分析,它们是一种聚合物电解质,可以用通式R—SONa和R— COONa表示。加入水泥浆体后,离解出带阴离子基团R—SO和R—COO,R为憎水基团,因而R—SO和R—COO被吸附到水泥粒子表面,在水泥粒子表面产生表面电位,而被水泥粒子吸附了的阴离子又强烈吸附阳离子,形成电位层,因此水泥粒子间相互排斥,阻碍了水泥粒子的凝聚和絮凝状结构的形成。从而使混凝土拌合物中的水分充分发挥作用,因而达到了增加水泥浆体流动性的目的。此外,在电性斥力的作用下,减水剂还能使絮凝状结构分散解体,使包裹在絮凝状凝聚体内部的游离水释放出来,达到减水的目的。在相同的和易条件下,减水剂可以使混凝土内部更加致密,混凝土的强度得到提高,有效地提高了混凝土中水泥的利用率,从而达到节约水泥用量的目的。

(2)溶剂化水膜的润滑效应

高效减水剂的极性亲水基团定向吸附于水泥颗粒表面,很容易与水分子以H键的形式缔合起来,在水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化水膜,起润滑作用,增加了水泥颗粒间的滑动能力。该保护膜既有分散性,又提供了水泥粒子的分散稳定性,从而进一步提高了浆体的流动性。

(3)立体位阻效应

对于有侧链的聚羧酸减水剂和氨基磺酸盐系高效减水剂,减水剂吸附在水泥颗粒上,其侧链的立体斥力也可使水泥颗粒分散,一定时间后,随着水泥颗粒的水化,析出水化物,吸附在水泥颗粒表面的减水成分的一部分被水化物覆盖,但由于减水成分有立体侧链,其侧链的大部分未被水化物覆盖住,因而维持了分散效果。此外,从这时起,交联聚合物的交联部分在水泥中碱的作用下慢慢开裂,变为有分散能力的聚羧酸,继续分散水泥颗粒。因此,混凝土坍落度可长时间保持。

由于分子结构中具有负离子的静电斥力和主链或侧链的立体效果(立体斥力或立体位阻),聚羧酸、氨基磺酸盐系高效减水剂具有高减水作用及坍落度损失小的特性。调整好聚合物主链上各官能团的相对比例、聚合物主链和接枝侧链长度以及接枝数量的多少,使其达到结构平衡,就可显著提高减水率,并具有较好的坍落度保持性。

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