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聚丙烯酸系高效减水剂在高强高性能混凝土中的作用

摘要：高效减水剂是指在保持混凝土坍落度基本相同的条件下能大幅度减少拌和

用水量的外加剂。聚丙烯酸高效减水剂具有强度高、耐热性、耐久性、耐候性等

优异性能，正是由于聚丙烯酸高效减水剂的这些优良特性而使它成为世界性的研

究热点。本文则通过查阅国内外文献，总结阐述聚丙烯酸系减水剂在高强高性能

混凝土中的作用,它的研究进展，以及未来发展方向.

关键字：聚丙烯酸系高效减水剂高强混凝土高性能混凝土

一、前言

高性能混凝土是指符合特殊性能组合和匀质性要求的混凝土，当混凝土的某

些特征是为某一特定的用途和环境而设定时，这就是高性能混凝土。而高强混凝

土是以混凝土的抗压强度指标为特征而命名的，我国现阶段通常将强度等级达到

或超过C60的混凝土称为高强混凝土。可以看出当高性能混凝土的强度很高时便

是高强混凝土，即高强混凝土是高性能混凝土的一种,故下文将聚丙烯酸系高效

减水剂在高强高性能混凝土中的作用统称为在高性能混凝土中的作用。

混凝土与水泥砂浆一样，具有抗压强度高、稳定性好、施工机械简单、成本

低廉等优点，是应用最广泛的建筑材料之一。但由于其自身存在诸如坍落度损失

大、水泥用量大、耐久性不够好等缺陷，使其功能和使用范围受到一定限制。而

外加剂具有改善混凝土拌合物和易性、合理降低水泥用量和提高混凝土抗渗、抗

冻性能等优点，所以，利用外加剂改善新拌混凝土的工作性,提高混凝土硬化后

的力学性能、体积稳定性和耐久性，是现代高性能混凝土技术发展的方向。在混

凝土中减水剂不仅具有改善混凝土拌合物流变性能的作用，同时还具有提高硬化

后的混凝土力学性能、体积稳定性和耐久性能的作用.高效减水剂是指在保持混

凝土坍落度基本相同的条件下能大幅度减少拌和用水量的外加剂。在这些高效减

水剂中，聚丙烯酸系减水剂是当今混凝土高性能减水剂研究中较为前沿的研究课

题,该类减水剂具有低掺量、高减水率、抑制坍落度经时损失等特点。本文通过

查阅国内外文献，总结阐述聚丙烯酸系减水剂在高强高性能混凝土中的作用，聚

丙烯酸系减水剂的研究进展，以及未来发展方向.

二、聚丙烯酸系高效减水剂的作用机理

聚丙烯酸系减水剂由于其优异性能而引起广泛的关注，为了有效研究和开发

这一类型的减水剂，对其减水机理的研究非常重要.减水剂的分散减水机理主要

包括以下几个方面：

1、聚丙烯酸减水剂可以有效降低水泥颗粒固液界面能

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聚丙烯酸减水剂由于分子结构中有大分子的主链和侧基-COOH，-OH，-SOH

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等，既有亲水性又有亲油性,在水泥—水界面上具有很强的吸附能力。减水剂吸

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—水分散体系的

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.

2、聚丙烯酸减水剂静电斥力的作用

新拌混凝土中掺入减水剂后，由于减水剂分子结构中的-COOH、—OH、—

SOH等极性基团的电离作用，使得水泥颗粒表面带上电性相同的电荷，并且电荷

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量随减水剂浓度增大而增大，直至饱和，从而使水泥颗粒之间产生静电斥力，使

水泥颗粒絮凝结构解体，颗粒相互分散，释放出包裹于絮团中的自由水，从而有

效地增大拌和物的流动性。

3、聚丙烯酸减水剂空间位阻作用