第4章减水剂.ppt

第4章减水剂 （2）在保持混凝土拌合物坍落度及水泥用量相同的情况下，掺入减水剂以减少用水量而提高混凝土强度，此时混凝土干缩值可能略有增大。 （3）在保持混凝土拌合物坍落度和强度相同的情况下，掺入减水剂同时减少混凝土单位用水量及水泥用量。此时，掺减水剂混凝土的干缩值将小于不掺减水剂的混凝土的干缩值。 徐变是指混凝土在长期荷载作用下产生的变形。 减水剂对混凝土徐变的影响： 徐变的大小和减水剂的品种、性质及用途有关。 高效减水剂对流动性混凝土的徐变影响较小； 掺非引气型减水剂，由于降低了混凝土的水灰比而使强度得到提高，因而在同一龄期和施加相同应力的情况下，混凝土徐变将有所减小； 掺引气型减水剂，由于混凝土中含气量增多，则徐变将有所增大。 对硬化混凝土耐久性的影响 耐久性：混凝土抵抗环境介质作用并长期保持其良好的使用性能的能力。 对混凝土抗渗性的影响 减水剂掺入混凝土中，和易性相同时，可减少拌和用水量，因而减少了水化剩余水蒸发和泌水通道等留下的孔缝，提高了混凝土的密实性，降低了孔隙率。 掺入具有一定引气作用的减水剂，由于分散和引气作用，提高了混凝土中孔的均匀性，特别是引入大量微小气泡阻塞了连通毛细管的通道，变开放孔为封闭孔。 对混凝土抗冻性的影响 掺入一定量的减水剂，特别是引气减水剂，在新拌混凝土和易性相同的情况下，显著降低了水灰比并能引入一定数量独立微小气泡。同时还能改善混凝土的孔结构，提高混凝土中孔的均匀性，减小气泡间隔系数。因此混凝土中掺入减水剂，特别是引气减水剂，可显著提高混凝土的抗冻性。 * * 4.1 概 述 定义：指在混凝土和易性及水泥用量不变条件下，能减少拌合用水量、提高混凝土强度；或在和易性及强度不变条件下，节约水泥用量的外加剂。 分类： 根据减水率的大小及增强能力： 普通减水剂：减水率等于或大于5％ 高效减水剂：减水率等于或大于10％ 按组成材料分为： 其它 木质素磺酸盐及其衍生物、高级多元醇及多元醇复合体、羟基羧酸及其盐、萘磺酸盐甲醛缩合物、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物、聚氧乙烯醇及其衍生物，、多环芳烃磺酸盐甲醛缩合物、氨基磺酸盐甲醛缩合物、聚羧酸盐及其共聚物 缓凝减水剂 早强减水剂 引气减水剂。 减水剂用在混凝土中的作用： 4.2 减水剂的作用机理 减水剂的主要作用：破坏水泥颗粒的絮凝结构，使其保持分散状态，释放出包裹于絮团中的自由水，从而提高新拌混凝土的流动性。 水泥颗粒的絮凝结构 化学结合水 吸附水 自由水 1、减水剂在水泥颗粒表面的吸附特性 减水剂大部分是相对分子量较低（相对分子量在1500～100 000）的聚合物电解质。这些聚合物电解质的碳氢链上都带有许多极性基官能团，如—SO3-，—COO-及—OH等， 与水泥颗粒或水化水泥颗粒的极性表面具有较强的亲和力。 带电荷的减水剂（如—SO3-，—COO-等的阴离子表面活性剂）通过范德华力或静电引力或化学键力吸附在水泥颗粒表面； 带极性基（如—OH，—O—）的非离子减水剂也通过范德华力和氢键共同作用吸附在水泥颗粒表面。 没有与水泥颗粒表面作用的极性基则随碳氢链伸入液相。 减水剂在水泥颗粒和水泥水化颗粒表面的吸附有物理吸附和化学吸附，且吸附作用可以发生在毛细孔、裂缝及气孔的所有表面上。 减水剂在水泥颗粒表面的吸附过程符合朗格缪尔（Langmuir）型等温吸附 等温吸附方程为： 式中：Γ一吸附量，每克水泥颗粒吸附减水剂的毫克数，mg／g； Γ∞一饱和吸附量，即每克水泥颗粒达到饱和吸附时，吸附 的减水剂毫克数，mg／g； C一水溶液中减水剂的平衡浓度，mg／mL； K一实验常数。 ` 饱和吸附量Γ∞： 上式以1/Γ为横坐标，以1/C为纵坐标作图可得一直线，通过求直线截距的方法便可求得减水剂在水泥颗粒表面的饱和吸附量Γ∞；也可通过回归方程求得饱和吸附量。 减水剂在水泥颗粒表面上达到饱和吸附量时，便形成较完整的溶剂化单分子膜。此后，若减水剂的浓度继续增加，其吸附量几乎不再有多大变化。 2、减水剂的作用机理 降低水泥颗粒固液界面能 静电斥力作用 空间位阻斥力作用 水化膜润滑作用 引气隔离“滚珠”作用 降低水泥颗粒固液界面能 减水剂在水泥—水界面上具有很强的吸附能力。其吸附在水泥颗粒表面能够降低水泥颗粒固液界面能，降低水泥—水分散体系总能量，从而提高分散体系的热力学稳定性，这样有利于水泥颗粒的分散。 减水剂的极性基种类、数量影响其减水作用效果及非极性基的结构特征、碳氢链长