减水剂是阴离子表面活性剂,本身不与水泥发生化学反应,而是通过表面活性剂的吸附-分散作用、润滑作用和湿润作用,改善新拌混凝土的和易性、水泥石的内部结构及混凝土的性能。
(1)吸附-分散作用
不掺减水剂的水泥浆体呈絮凝状结构,包裹着不少拌合水,从而降低了混凝土的和易性。参减水剂的水泥浆体呈均匀的分散结构(故减水剂又称水泥分散剂)。其原因是减水剂易溶于水并离解成有机阴离子和钠、钙等阳离子。有机阴离子的僧水基团定向吸附于水泥颗粒表面,亲水基团指向水溶液,构成单分子或多分子吸附膜。由于表面活性剂的定向吸附,使水泥颗粒表面带有相同符号的电荷,在电性斥力作用下,使水泥-水体系处于相对稳定的悬浮状态,促使水泥加水初期形成的絮凝结构分散解体,释放出游离水,从而提高拌合物的流动性。在和易性相同的情况下,可减少拌和用水量,提高水泥石的密实性,改善水泥石的孔结构,提高混凝土的强度、抗渗性、抗冻性、抗碳化等性能。
(2)润滑作用
减水剂有机阴离子基团定向吸附在水泥颗粒表面后,其亲水基团极性很强,带负电荷(如黄酸根),很容易和水分子以氢键形式缔合,在水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化水膜,阻止了水泥颗粒间直接接触,从而起到了润滑作用。
(3)湿润作用
水泥加水拌和后,其颗粒表面被水湿润的状况对新拌混凝土的性能影响很大。参加减水剂后,由于体系界面张力降低使水泥颗粒更容易被水湿润,从而使和易性得以改善。另外,水分子向水泥颗粒内毛细管的渗透作用加强,从而水化速度加快。

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