浅谈减水剂技术知识及指标

        减水剂是具有两亲属性的高分子聚合物，通常是以带有末端双键的聚氧乙烯醚大单体与不饱和羧酸小分子单体，在引发剂作用下发生共聚反应合成，其中大小单体的端烯基通过共聚形成分子主链，聚醚大单体的聚乙二醇链段则构成结构侧链

　　特点：高减水率，可以达到40%、良好的坍落度保持性能。高强度增长，增加早期的强度发展，提高混凝土后期强度。更强的塑化和分散水泥颗粒作用。可以在极低水灰比下使用，如生产C100。降低混凝土收缩。降低混凝土的碳化率和氯离子侵蚀。较低的碱含量。增加混凝土的密实性，改善混凝土的外观质量。混凝土具有良好的触变性，易于施工。良好的引气性能，有利于混凝土耐久性能的提高。

　　与前几代相比具有掺量低、减水率高、分散性高、保坍性高、引气量低、不泌水等优点。减水剂因其分子结构可设计性强,有利于系统地研究其构效关系,便于功能系列化产品的开发,已成为新的研究热点。但与前两代减水剂相比,减水剂价格较高,且自2016年以来,环保风暴席卷化工企业和原油供应偏紧,导致减水剂的原料成本成倍上涨,从而进一步促使减水剂单价上涨。

　　具体作用：

　　(1)类聚合物对水泥有较为显著的缓凝作用，主要由于羧基充当了缓凝成分，R-COO～与Ca2+离子作用形成络合物，降低溶液中的Ca2+离子浓度，延缓Ca(OH)2形成结晶，减少C-H-S凝胶的形成，延缓了水泥水化。

　　(2)羧基(-COOH)，羟基(-OH)，胺基(-NH2)， 聚氧烷基(-O-R)n等与水亲和力强的极性集团主要通过吸附、分散、湿润、润滑等表面活性作用，对水泥颗粒提供分散和流动性能，并通过减少水泥颗粒间摩擦阻力，降低水泥颗粒与水界面的自由能来增加新拌混凝土的和易性。同时类物质吸附在水泥颗粒表面，羧酸根离子使水泥颗粒带上负电荷，从而使水泥颗粒 之间产生静电排斥作用并使水泥颗粒分散，导致抑制水泥浆体的凝聚倾向，增大水泥颗粒与水的接触面积，使水泥充分水化。在扩散水泥颗粒的过 程中，放出凝聚体锁包围的游离水，改善了和易性，减少了拌水量。

　　(3)分子链的空间阻碍作用(即立体排斥)。类物质份子吸附 在水泥颗粒表面呈“梳型”，在凝胶材料的表面形成吸附层，聚合物分子吸附层相互接近交叉时，聚合物分子链之间产生物理的空间阻碍作用，防止水泥颗粒的凝 聚，这是羧酸类减水剂具有比其他体系更强的分散能力的一个重要原因。

　　(4)类高效减水剂的保持分散机理可以从水泥浆拌和后的经过时间和zeta电位的关系来了解。一般来说，使用萘系及三聚氰胺系高效减水剂的混凝土经60min后坍落度损失明显高于含系高性能减水剂的混凝土。这主要是后者与水泥粒子的吸附模型不同，水泥粒子间高分子吸附层的作用力是立体静电斥力，Zeta电位变化小。

　　仅用这些理论解释为离子间斥力常与实验结果有很大出入。空间位阻效应可成功地解释 型减水剂对水泥的分散作用机理，即高分子吸附于水泥颗粒表面，其伸展进人溶液的支链产生了空间位阻使粒子不能彼此靠近，从而使水泥颗粒分散并稳定。目前该 机理得到普遍接受。分子质量相近、支链长度不同的聚合物对水泥等温吸附后指出，具有长支链的聚合物有低的电位和高的空间斥 力，因而吸附后对水泥分散性能很好。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。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.具有一定的螫合能力，加之链的立体静电斥力构成对粒子问凝聚作用的阻碍;其二是因为在强碱性介质 例如水泥浆体中，接枝共聚链逐渐断裂开，释放出羧酸分子，使上述个效应不断得以重视;其三是接枝共聚物Zeta电位绝对值比萘系减水剂的低，因此要达到相同的分散状态时，所需要的电荷总量也不如萘系减水剂那样多。