2015-08-01 06:17:21

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编辑分类

减水剂是一种在维持混凝土坍落度不变的条件下,能减少拌合用水量的混凝土外加剂。大多属于阴离子表面活性剂,有木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物等。加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用,能改善其工作性,减少单位用水量,改善混凝土拌合物的流动性;或减少单位水泥用量,节约水泥。

基本信息

  • 中文名

    减水剂

  • 外文名

    water-reducing admixture

  • 优点

    减少单位水泥用量,节约水泥

  • 用途

    混凝土外加剂

折叠 编辑本段 ​基本简介

英文名:water-reducing admixture,water reducer,plasticizer..

外观形态分为水剂和粉剂。水剂含固量一般有20%,40%(又称母液),60%,粉剂含固量一般为98%。

根据减水剂减水及增强能力,分为普通减水剂(又称塑化剂,减水率不小于8%)、高效减水剂(又称超塑化剂,减水率不小于14%)和高性能减水剂(减水率不小于25%),并又分别分为早强型、标准型和缓凝型。

按组成材料分为:(1)木质素磺酸盐类;(2)多环芳香族盐类;(3)水溶性树脂磺酸盐类。

普通减水剂宜用于日最低气温5℃以上施工的混凝土。高效减水剂宜用于日最低气温0℃以上施工的混凝土,并适用于制备大流动性混凝土、高强混凝土以及蒸养混凝土。

折叠 编辑本段 基本分类

目前市场上常用的几种减水剂为:木质素磺酸钠盐减水剂、萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂、氨基高高效减水剂、聚羧酸高效减水剂等。

木质素磺酸盐:它属于普通的减水剂,它的原料是木质素,一般从针叶树材中提取,木质素是由对亘香醇、松柏醇、芥子醇这三种木质素单体聚合而成的,用于砂浆中可改进施工性、流动性,提高强度,减水率在5%-10%。

萘磺酸盐减水剂:是我国最早使用的高效减水剂,是萘通过硫酸磺化,再和甲醛进行缩合的产物,属于阴离子型表面活性剂。该类减水剂外观视产品的不同可呈浅黄色到深褐色的粉末,易溶于水,对水泥等许多粉体材料分散作用良好,减水率达25%。

密胺系减水剂:是三聚氰胺通过硫酸磺化,再和甲醛进行缩合的产物,因而化学名称为磺化三聚氰胺甲醛树脂,属于阴离子表面活性剂。该类减水剂外观为白色粉末,易溶于水,对粉体材料分散好,减水率高,其流动性和自修补性良好。

粉末聚羧酸酯:它是近年来研制开发的新型高性能减水剂,它具有优异的减水率、流动性、渗透性。明显增强水泥砂浆的强度,但制作工艺复杂,一般价格较高。

干酪素:它是一种生物聚合物,它是牛奶用酸沉淀并经过圆筒干燥后得到的。

聚羧酸系高性能减水剂

聚羧酸系高性能减水剂是目前世界上最前沿、科技含量最高、应用前景最好、综合性能最优的一种混凝土超塑化剂(减水剂)。聚羧酸系高性能减水剂是羧酸类接枝多元共聚物与其它有效助剂的复配产品。经与国内外同类产品性能比较表明,聚羧酸系高性能减水剂在技术性能指标、性价比方面都达到了当今国际先进水平。

折叠 编辑本段 基本性能

1、掺量低、减水率高,减水率可高达45%;

2、坍落度经时损失小,预拌混凝土坍落度损失率1h小于5%,2h小于10%;

3、增强效果显著,砼3d抗压强度提高50~110%,28d抗压强度提高40~80%,90d抗压强度提高30~60%;

4、混凝土和易性优良,无离析、泌水现象,混凝土外观颜色均一。用于配制高标号混凝土时,混凝土粘聚性好且易于搅拌;

5、含气量适中,对混凝土弹性模量无不利影响,抗冻耐久性好;

6、能降低水泥早期水化热,有利于大体积混凝土和夏季施工;

7、适应性优良,水泥、掺合料相容性好,温度适应性好,与不同品种水泥和掺合料具有很好的相容性,解决了采用其它类减水剂与胶凝材料相容性差的问题;

8、低收缩,可明显降低混凝土收缩,抗冻融能力和抗碳化能力明显优于普通混凝土;显著提高混凝土体积稳定性和长期耐久性;

9、碱含量极低,碱含量≤0.2%,可有效地防止碱骨料反应的发生

10、产品稳定性好,长期储存无分层、沉淀现象发生,低温时无结晶析出;

11、产品绿色环保,不含甲醛,为环境友好型产品;

12、经济效益好,工程综合造价低于使用其它类型产品,同强度条件下可节省水泥15-25%。

折叠 编辑本段 作用机理

分散作用:水泥加水拌合后,由于水泥颗粒分子引力的作用,使水泥浆形成絮凝结构,使10%~30%的拌合水被包裹在水泥颗粒之中,不能参与自由流动和润滑作用,从而影响了混凝土拌合物的流动性。当加入减水剂后,由于减水剂分子能定向吸附于水泥颗粒表面,使水泥颗粒表面带有同一种电荷(通常为负电荷),形成静电排斥作用,促使水泥颗粒相互分散,絮凝结构破坏,释放出被包裹部分水,参与流动,从而有效地增加混凝土拌合物的流动性。

润滑作用:减水剂中的亲水基极性很强,因此水泥颗粒表面的减水剂吸附膜能与水分子形成一层稳定的溶剂化水膜,这层水膜具有很好的润滑作用,能有效降低水泥颗粒间的滑动阻力,从而使混凝土流动性进一步提高。

空间位阻作用:减水剂结构中具有亲水性的聚醚侧链,伸展于水溶液中,从而在所吸附的水泥颗粒表面形成有一定厚度的亲水性立体吸附层。当水泥颗粒靠近时,吸附层开始重叠,即在水泥颗粒间产生空间位阻作用,重叠越多,空间位阻斥力越大,对水泥颗粒间凝聚作用的阻碍也越大,使得混凝土的坍落度保持良好。

接枝共聚支链的缓释作用:新型的减水剂如聚羧酸减水剂在制备的过程中,在减水剂的分子上接枝上一些支链,该支链不仅可提供空间位阻效应,而且,在水泥水化的高碱度环境中,该支链还可慢慢被切断,从而释放出具有分散作用的多羧酸,这样就可提高水泥粒子的分散效果,并控制坍落度损失。

折叠 编辑本段 使用说明

1、掺量为胶凝材料总重量的0.4%~2.0%,常用掺量为0.4%~1.2%;使用前应进行混凝土试配试验,以求最佳掺量;

2、不可与萘系高效减水剂复配使用,与其它外加剂复配使用时也应预先进行混凝土相容性实验;

3、坍落度对用水量的敏感性较高,使用时必须严格控制用水量;

4、注意混凝土表面养护。

折叠 编辑本段 适用范围

适用于强度等级为C15~C60及以上的泵送或常态混凝土工程。特别适用于配制高耐久、高流态、高保坍、高强以及对外观质量要求高的混凝土工程。对于配制高流动性混凝土、自密实混凝土、清水饰面混凝土极为有利。

折叠 编辑本段 发展历史

折叠 国外

20世纪30年代,人们发现在混凝土中掺入亚硫酸盐纸浆废液之后,能改善拌合物的和易性,强度和耐久性也

能得到提高。1935年,美国的E. W.Scripture首先研制成以木质素磺酸盐为主要成分的减水剂,1937年获得专利}s},五十年代,在美国滑模混凝土、大坝混凝土和冬季施工混凝土中得到大量使用。1962年日本花王石碱公司服部健一等,首先研制成以R一茶磺酸甲醛缩合物钠盐为主要成分的减水剂,简称茶系减水剂。这类减水剂具有减水率高的特点,适宜于制备高强(抗压强度达100 MPa)或坍落度可达20〔二以上混凝土。随后1964年联邦德国研究成功磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂,该类减水剂与茶系减水剂同样具有减水率高、早强效果好、低引气量等特点,同时对蒸养混凝土制品和铝酸盐(主要为C3A)含量高的水泥制品适应性较好,能制备高强或大流动性混凝土。德国由此发明了流态混凝土,使混凝土由原来的人工浇注或吊罐浇注发展为泵送施工,节省人力,提高工效,保证质量,消除噪音,使混凝土技术水平与施工水平有了极大的飞跃。

由于高效减水剂对混凝土改性方面的重要贡献,它的应用成为继钢筋混凝土和预应力混凝土之后,混凝土发展史上第三次重大突破。以高效减水剂的研制和应用为标志,使混凝土技术进入由塑性、干硬性到流态化的第三代。

90年代初,美国首次提出高性能混凝土(HPC)的概念,即要求混凝土具有高强度、高流动性、高耐久性等性能,高性能混凝土对减水剂提出了更高的要求,要求高性能减水剂具有减水率高、大流动度和坍落度经时损失小等特点。一些新型高效减水剂得了迅速的开发和应用,如聚梭酸系、氨基磺酸系高效减水剂。

折叠 国内

我国外加剂的起步较国外稍晚,但是发展迅速,20世纪50年代开始木质素磺酸盐和引气剂的研究和应用;到70年代以后,茶系高效减水剂、葱系高效减水剂等都有了自主研发的产品;90年代后期,改性三聚氰胺、氨基磺酸盐、脂肪族高效减水剂快速发展;2006年以来,在高速铁路建设的带动下,聚梭酸系高性能减水剂也获得了快速的发展。减水剂促进了我国混凝土新技术的发展,促进了工业副产品在胶凝材料系统中的应用,已经逐步成为优质混凝土必不可少的材料。

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