减水剂对混凝土质量的影响
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湖南城建职业技术学院，材检0901班
摘要：混凝土外加剂有很多种类，主要按其功能分类，有高性能减水剂、高效减水剂、普通减水剂、引气减水剂、泵送剂、早强剂、缓凝剂和引气剂等。高性能减水剂是近年开发的新型外加剂，目前主要使用品种为聚羧酸盐类产品，它具有“流状”的结构特点，根据其组成的分子设计引入不同功能团，控制成分比例和反应条件可生产出具有各种不同性能和特性的高性能型、早强型、标准型和缓凝高性能型等减水剂。
关键词：减水剂；应用；性能
1．前言
随着科学技术的发展，人们对混凝土的性能提出了各种新的更高的要求。从上世纪40年代开始推广混凝土外加剂以来，它的发展不但从微观亚微观层次改变了硬化混凝土的内部结构，并且在工艺过程改变了新拌混凝土的结构。
减水剂又称分散剂或塑化剂，是最常用和最重要的外加剂。使用它时能在不影响混凝土和易性的条件下使新拌混凝土的用水量减少。它的主要成分是表面活性剂，它对新拌混凝土所起的作用也主要是表面活性作用。
减水剂可以减少混凝土的拌合物的用水量，提高混凝土的强度和耐久性、抗渗性；改善混凝土的工作性，提高施工速度和施工质量，满足机械化施工要求，减少噪声及劳动强度，节约水泥用量等。
2.减水剂对新拌混凝土流变性质的影响
要制备流动性质好的新拌混凝土，必须拆开降低水泥颗粒间阻碍流动的粘滞结构，使水泥颗粒在水介质中充分分散。影响水泥胶融的性质很多，如水泥的矿物组成，水泥颗粒的形状尺寸，矿物结晶的完整程度以及操作条件和环境因素等。上述各种因素直接或间接地控制
着浆体中水泥颗粒的稳定性。介质条件不同就有可能改变浆体中水泥颗粒所带电荷的数值，即改变颗粒间的静电斥力。
当新拌混凝土中适量加入减水剂后，水泥颗粒所带的电位增大，而水泥颗粒间的电性斥力大大增加，导致新拌混凝土的粘度下降，这样就促使整个分散体系的稳定性提高，流动性得到改善。
另外，水泥浆体从稀释到凝聚状态之间还存在着一个存在于两者之间的中间状态，即触变状态。这是由于水泥净浆中的凝聚结构在剪切速率增大的情况下再度分散引起的。具体表现为剪切速率增大时阻力减小，粘度减小。即浆体静止不同时成凝聚状态，若一经搅拌或摇动已凝聚的浆体又重新获得流动性。一般在水泥浆体中掺入适量减水剂能促使新拌混凝土显示出较强的触变性。这是由于水泥颗粒表面对减水剂的吸附溶剂化膜层的形成以及电位的提高等原因，若稍加振动又会表现出较好的流动性。不加减水剂的新拌混凝土的触变性要弱很多。
3.减水剂对新拌混凝土和易性的影响
影响新拌混凝土和易性的因素很多，主要是水泥，集料，用水量，外加剂的性质和用量，温度等因素。当其它条件相同时和易性则与减水剂的种类和掺量有一定关系。新拌混凝土的和易性通常用塌落度值测定来衡量。混凝土拌制后到浇灌需要有一段运输等候停放时间，往往使混凝土和易性变差，造成施工困难。实验证明掺用减水剂能改善混凝土的初始和易性，但往往其坍落度损失要比不掺减水剂的基准混凝土要大些，其原因有：
⑴水泥中矿物吸附减水剂能力有强弱。水泥中主要矿物吸附减水剂能力顺序为C3A >C4AF>C3S>C2S，一加水搅拌，就促使较多分散剂涌聚到水泥颗粒表面，整个液相中减水剂浓度下降，当浇灌时，对水泥起分散作用的减水剂量渐显不足，因而坍落度随时间而逐渐减小。
⑵气泡外溢及水分蒸发。即使是非引气性减水剂在掺入混凝土中时也有一定气派引入，而在运输等过程中气泡不断外溢消散，并伴随着水分蒸发，高效减水剂表现的尤为显著。
⑶掺入减水剂后由于分散、湿润等作用，使水泥初期水化速度过快，水化产物增多，固体量增加，整个体系粘度增加，致使坍落度值下降较快，高温条件下更甚。
表一：各品种减水剂对混泥土坍塌度的影响
由表一可以看出坍落度随减水剂的掺量增加而增大。减水剂掺量为水泥用量的0.5%以内时，其坍落度增大幅度较大，若超过0.5%，其坍落度增加的幅度明显下降。但是普通减水剂的常用量为0.25%，超掺量会显示出强烈延缓凝结和硬化作用，而高效减水剂的常用掺量为0.50%-0.75%。在常用掺量下，当配合比和用水量相同时，掺普通减水剂者坍落度可增大2倍以上，而高效减水剂可增大3倍以上。
4.减水剂对混凝土凝结时间的影响
混凝土凝结时间是施工中一项重要的参数，尤其是对大体积混凝土施工更为重要。适量的掺加缓凝剂可延缓混凝土的凝结时间，便于解决施工中所出现的问题。减水剂和高效减水剂对混凝土凝结时间的影响结果如下表二。
表二：减水剂和高效减水泥对混泥土凝结时间的影响
从表二数据可以看出在常用掺量下，木钙和蜜糖减水剂延缓混凝土的凝结时间，属于缓凝减水剂。FDN,UNF-2和SN-Ⅱ高效能减水剂对混凝土的凝结时间影响不大。若上述减水剂超掺量使用时（推荐掺量的一倍或一倍以上）木钙将会使混凝土严重缓凝，甚至发生不凝。而奈系建水泥超掺量使用时也会产生缓凝，早期强度降低。
温度对掺减水剂混凝土的凝结时间影响规律与普通混凝土相类似，随着温度的提高，水泥的水化反应速率加快，其凝结时间和硬化过程也相应缩短。不同温度条件下掺与不掺普通减水剂的混凝土凝结时间情况如表三
表三：不同温度条件下掺与不掺普通减水剂的混泥土凝结时间
温度对掺高效减水剂混凝土凝结时间的影响与掺普通减水剂者大致相同，环境温度高凝结时间提前，反之延缓。
5.减水剂对混凝土抗压强度的影响
抗压强度是混凝土最重要的力学性质之一。在一定条件下工程上要求混凝土其它性质往往与混凝土的强度之间存在着密切的联系。长期以来研究混凝土强度理论的基本出发点都是把水泥石的抗压强度性能作为主要影响因素，加以考虑并建立了一系列说明水泥石空隙率与密实度与强度之间的关系式：
R=ARC(C/W-B)。
式中：R-混凝土抗压强度；
A B-经验常数；
RC-水泥的实际强度；
C/W-灰水比。
由上式可看出混凝土强度的重要因素是水泥浆的水灰比和水化程度有关。在加入减水剂后使混凝土中水灰比有较大幅度的下降，水泥石内部空隙体积明显减少，水泥石更加致密，
