減水劑是一種在維持混凝土坍落度基本不變的條件下,能減少拌合用水量的混凝土外加劑。大多屬于陰離子表面活性劑,有木質(zhì)素磺酸鹽、萘磺酸鹽甲醛聚合物等。加入混凝土拌合物后對水泥顆粒有分散作用,能改善其工作性,減少單位用水量,改善混凝土拌合物的流動性;或減少單位水泥用量,節(jié)約水泥。
分為水劑和粉劑。水劑含固量一般有20%,40%(又稱母液),60 %,粉劑含固量一般為98%。
分為普通減水劑(又稱塑化劑,減水率不小于8%,以木質(zhì)素磺酸鹽類為代表)、高效減水劑(又稱超塑化劑,減水率不小于14%,包括萘系、密胺系、氨基磺酸鹽系、脂肪族系等)和高性能減水劑(減水率不小于25%,以聚羧酸系減水劑為代表),并又分別分為早強(qiáng)型、標(biāo)準(zhǔn)型和緩凝型。
木質(zhì)素磺酸鹽類、多環(huán)芳香族鹽類、水溶性樹脂磺酸鹽類、萘系高效減水劑、脂肪族高效減水劑、氨基高效減水劑、聚羧酸高性能減水劑等。
木質(zhì)素磺酸鹽類減水劑類、萘系高效減水劑類、三聚氰胺系高效減水劑類、氨基磺酸鹽系高效減水劑類、脂肪酸系高減水劑類、聚羧酸鹽系高效減水劑類。
1、在不改變各種原材料配比(除水泥)及混凝土強(qiáng)度的情況下,可以減少水泥的用量,摻加水泥質(zhì)量0.2%~0.5%的混凝土減水劑,可以節(jié)省水泥量的15~30%以上
2、在不改變各種原材料配比(除水)及混凝土的坍落度的情況下,減少水的用量,可以大大提高混凝土的強(qiáng)度,早強(qiáng)和后期強(qiáng)度分別比不加減水劑的混凝土提高60%及20%以上,通過減水,可以實現(xiàn)澆筑C100標(biāo)號的高強(qiáng)混凝土。
3、在不改變各種原材料配比的情況下,可以大幅度提高混凝土的流變性及可塑性,使得混凝土施工可以采用自流、泵送、無需振動等方式進(jìn)行施工,提高施工速度、降低施工能耗。
4、摻加混凝土高效減水劑,可以提高混凝土的壽命一倍以上,即使建筑物的正常使用壽命延長一倍以上。
5、減少混凝土凝固的收縮率,防止混凝土構(gòu)件產(chǎn)生裂紋;提高抗凍性,有利于冬季施工。
水泥加水拌合后,由于水泥顆粒的水化作用,水泥顆粒表明形成雙電層結(jié)構(gòu),使之形成溶劑化水膜,且水泥顆粒表面帶有異性電荷使水泥顆粒間產(chǎn)生締合作用,使水泥漿形成絮凝結(jié)構(gòu),使10%~30%的拌合水被包裹在水泥顆粒之中,不能參與自由流動和潤滑作用,從而影響了混凝土拌合物的流動性。
當(dāng)加入減水劑后,由于減水劑分子能定向吸附于水泥顆粒表面,使水泥顆粒表面帶有同一種電荷(通常為負(fù)電荷),形成靜電排斥作用,促使水泥顆粒相互分散,絮凝結(jié)構(gòu)解體,釋放出被包裹部分水,參與流動,從而有效地增加混凝土拌合物的流動性。
減水劑中的親水基極性很強(qiáng),因此水泥顆粒表面的減水劑吸附膜能與水分子形成一層穩(wěn)定的溶劑化水膜,這層水膜具有很好的潤滑作用,能有效降低水泥顆粒間的滑動阻力,從而使混凝土流動性進(jìn)一步提高。
減水劑結(jié)構(gòu)中具有親水性的支鏈,伸展于水溶液中,從而在所吸附的水泥顆粒表面形成有一定厚度的親水性立體吸附層。當(dāng)水泥顆??拷鼤r,吸附層開始重疊,即在水泥顆粒間產(chǎn)生空間位阻作用,重疊越多,空間位阻斥力越大,對水泥顆粒間凝聚作用的阻礙也越大,使得混凝土的坍落度保持良好。
新型的減水劑如聚羧酸減水劑在制備的過程中,在減水劑的分子上接枝上一些支鏈,該支鏈不僅可提供空間位阻效應(yīng),而且,在水泥水化的高堿度環(huán)境中,該支鏈還可慢慢被切斷,從而釋放出具有分散作用的多羧酸,這樣就可提高水泥粒子的分散效果,并控制坍落度損失。