隨著商品混凝土向高強、高性能方向發(fā)展，對混凝土外加劑提出了更高的要求，即要求混凝土具有保坍、緩凝、高流動性、易泵送，同時又具有高強、保水、經(jīng)濟。高強混凝土和高性能混凝土有一個共同特點是：水灰比低，且摻有較多量的磨細摻和料（如磨細礦渣、硅灰、粉煤灰等）和化學(xué)外加劑（減水劑、膨脹劑等），特別是高效減水劑，它具有高效減水、適當(dāng)引氣并能減少和防止坍落度損失的性能，以及朂能體現(xiàn)經(jīng)濟性與它的減水性，也就是減少水泥的用量（同樣水灰比的情況下，減水率為3%即代表水泥減少3%）。因此它在混凝土中起了越來越大的作用。
  1 、減水劑高性能的理論基礎(chǔ)
   減水劑高性能化主要是：減水劑中的分子結(jié)構(gòu)（磺酸一羧酸系列）的羧基負離子的靜電斥力，其主鏈或側(cè)鏈在混凝土的堿性介質(zhì)條件下易產(chǎn)生極化，與水泥顆粒表面發(fā)生強烈吸引，從而使減水劑的吸附力增大，有利于增強其減水分散作用。同時在主鏈上接有親永性的- S03-和具有較強吸附緩凝功能的- OH、- NH2及- COOH等，即通過化學(xué)反應(yīng)得出新成分，從而達到改善混凝土的性能。在試驗過程中，結(jié)合不同的材料也驗證了這種結(jié)構(gòu)符合高性能減水劑的特點，不僅具有高減水率，還具有緩凝保坍作用。
  2、摻減水劑的混凝土中的各元素之間影響
  2.1  不同種減水劑與水泥的作用
  目前，市面上的減水劑大致可分為萘系高效減水劑、氨基磺酸系高效減水劑、聚羧酸鹽等。萘系磺酸鹽減水劑占主導(dǎo)地位，同時還有其復(fù)合劑。
  萘系高效減水劑的吸附量與吸附速度受水泥中的硅酸鹽相比例( C3S/C2S)和鋁硅酸鹽相比例(C3A/C4AF)的影響很大。我們試驗了萘磺酸鹽高效減水劑的吸附量與水泥漿的流動度，并得出其表觀吸附量，見表1，得出不同C3S/C2S比例和不同C3 A/C4AF比例的水泥的。由此可知水泥中C3S/C2S和C3A/C4AF比值較高時，吸附較多的萘系高效減水劑；C3S比C2S吸附較多的萘系高效減水劑；同樣的，C3A比CAF吸附較多的萘系高效減水劑。然而水泥與高效減水劑的相容性受到各種因素的影響很復(fù)雜，也不******。
  另外通過測水泥的Zeta電位值，得知萘磺酸高縮和物平均地吸附于水泥粒子表面，鋁釀鹽呈正電荷，易吸附帶負電荷的減水劑；硅酸鹽帶負電荷，稍后于鋁酸鹽吸附減水劑，水泥中的礦物成分吸附減水劑均帶負電荷，因同電荷相排斥水泥粒子分散。隨著減水劑的摻量的增加，混凝土的流動性增大，減水率增加到一定數(shù)量，到達更大減水率，此后即使再增加減水劑摻量，減水率不再增加。這里，不同廠家生產(chǎn)的萘系高效減水劑，因其原料和生產(chǎn)工藝的差別使減水劑的分散性能或減水效果也有差別。
  氨基磺酸系高效減水劑對水泥的分散性好、減水率高、混凝土坍落度的經(jīng)時損失小及耐久性好，這點在做混凝土的坍落度的經(jīng)時（見表2）等試驗時可以看出。但往往由于摻量偏高時，會造成砂漿或混凝土泌水，使混凝土拌和物產(chǎn)生離析分層，底層混凝土板結(jié)，造成施工困難及混凝土質(zhì)量下降。所以，我們在試驗時，要作混凝土坍落度及其經(jīng)時變化表，特別是在夏季，觀察其變化，以確保混凝土的質(zhì)量。
  把兩種減水劑按不同比例混合（粉體混合或液體混合）而成的減水劑為復(fù)合減水劑，這是目前使混凝土高性能化的常見方法。我們曾將萘系高效減水劑與氨基磺酸系高效減水劑按8:2比例配制，得出的效果更佳。因為適當(dāng)比例的復(fù)合減水劑能起到互補的作用。這些需要事先在試驗室里配制，材料的品種和數(shù)量的比例調(diào)整到下限值，以減少材料間的不良反應(yīng)。
  2.2摻和料與減水劑的作用
  我國可用于混凝土的摻和料很多，這里主要以酸堿性區(qū)分摻和料，如將摻和料按其化學(xué)成分當(dāng)中Si01含量的高低劃分為酸性、中性、堿性，其他氧化物也可。摻和料Si02的含量也既其酸堿性不僅影響到水泥混凝土各齡期的強度，而且直接影響到混凝土減水劑的作用效果及混凝土的和易性等。這主要是因為：摻和料的酸堿性與其表面的親水性和憎水性密切相關(guān)。我們做吸水性試驗可知：酸性愈強的材料，表面的親水性愈大；堿性愈強的材料，則憎水性愈大。親水性材料的表面易被水濕，且水能通過毛細管作用而被吸人材料內(nèi)部；憎水性材料則能阻止水分滲入毛細管中，從而降低材料的吸水性。所以，配制混凝土用的摻和料酸性愈強，吸附水分的能力也隨之增強。在混凝土中拌和水用量相同的條件下，對混凝土流動性的影響也更加不利。這也是混凝土為何易板結(jié)的原因。
  另外，摻和料的酸堿性即親水性或憎水性也直接影響它與減水性的吸附效果，從而影響到減水劑的使用效果。如果，拌制混凝土的摻和料本身親水性很強（即酸性很強），除了對水有很強的吸附能力外，對減水劑分子的親水端也同樣具有吸附能力。從而會削弱減水劑憎水基團在固體表面的定向吸附作用，在一定程度上擾亂了減水劑分子在固體表面吸附的規(guī)則排列。甚至可能在固體表面形成憎水基團指向水中的單分子吸附層，在混凝土膠漿體系中形成一部分與堿性的水泥熟料顆粒表面吸附層電性相反的帶電粒子。因而使膠漿體系中分散顆粒絮凝結(jié)構(gòu)電性斥力下降，這時測水泥的Zeta電位可對比得出。在這種情況下，要保證減水劑的分散效果和混凝土的流動性，就必須加大減水劑用量，在固體顆粒表面形成多分子吸附層，以平衡電性不同的帶電粒子。例如在實際工程中，我們利用礦渣或石灰石這些堿性摻和料生產(chǎn)的水泥拌制混凝土比沸石、硅灰、火山灰、煤矸石等酸性或中性摻和料與減水劑的適應(yīng)性好，一個不可忽視的重要因素就是前者的堿性即憎水性明顯強于后者。
  2.3減水劑對混凝土強度的影響
  從表3可看出，隨著混凝土摻人減水劑量在一定范圍內(nèi)的提高，混凝土的強度增長速度在如快，坍落度損失很小。ld混凝土的強度增長大于40%，3d混凝土的強度增長大于80%，28 d混凝土的強度增長10%-20%。
  但是，減水劑的摻量也不是與混凝土強度增長幅度成正比的，且不同種減水劑的摻量也不一樣。在實際應(yīng)用中，首先減水劑要經(jīng)過試驗室檢測，主要檢測其減水率和凈漿流動度。在坍落度不變的前提下，減水率的高低和凈漿流動度的大小直接影響到混凝土的用水量，進而影響}昆凝土的水灰比，朂終影響混凝土的強度。
  2.4溫度對摻減水劑的混凝土的影響
  從表4可以看出，隨著溫度的升高，摻減水劑的混凝土的強度的增長幅度在加大。在南方的地區(qū)，50c|C以上施工摻減水劑的混凝土坍落度基本無損失，早期強度提高較大，50 - IOOOC 3d也可達到80%以上，且混凝土早期強度發(fā)展較快。但溫度低時萘系減水劑的減水率較小，而{昆凝土溫度高時坍落度損失較快。

  3、減水劑的品種對混凝土的影響
  萘系高效減水劑大量試用會使混凝土的坍落度損失較快（大于3%時），萘系磺酸鹽減水劑對混凝土影響的更大缺陷是，保塑性差、泌水、易結(jié)底。氨基磺酸系高效減水劑是一種非引氣型水溶性樹脂，部分減水率可達30%，90 - 120 min基本上無坍落度損失，但是產(chǎn)品穩(wěn)定性較差，摻量過大時的混凝土容易泌水。
  目前，試驗室將萘系高效減水劑與氨基磺酸系高效減水劑按～定比例復(fù)合，使其反應(yīng)互補，這就是以上的例有新產(chǎn)品聚羧酸系高效減水劑，減水率高達30%以上、摻量少、保坍性能好、引氣量和續(xù)凝等較為適中，適宜配制高流動性、自密實混凝土，在工程上的應(yīng)用逐漸增多。
  4、結(jié)論
  隨著******對基礎(chǔ)設(shè)施和住宅建設(shè)投資力度的加大，對混凝土的需求和性能要求會逐年上升，同樣，對具有高減水率和高保坍性能的高性能減水劑的需求也會不斷增大。本文重點闡述摻減水劑混凝土的高性能機理；低堿水泥與萘系高效減水劑的不適應(yīng)方面；萘系高效減水劑與氨基磺酸系高效減水劑復(fù)合后摻入混土，使混凝土的減水和保坍性能都得到互補和提高。
  展望未來，湖南減水劑產(chǎn)品聚羧酸系高效減水劑等面市，給了我們很大的鼓舞，我們將結(jié)合工程實際，配制更好的高性能混凝土。

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