高效引氣減水劑的應用探討

【摘要】本文從高效引氣減水劑的主要化學成分、作用機理及摻高效引氣減水劑的混凝土性能及應用進行了闡述，論述了高效引氣減水劑的組成及混凝土中應用高效引氣減水劑的應用效果。

高效引氣減水劑是近幾年剛開發(fā)的一種減水率高、塌落度損失小并有一定引氣作用的減水劑。它與以往的高效減水劑相比，不僅保持了高效減水劑分散作用強、減水率高的優(yōu)點，而且克服了高效減水劑塌落度損失大的缺點，使混凝土的各項性能得到進一步的改善。

一、高效引氣減水劑的主要化學成分

高效引氣減水劑的主要化學成分有四種：

改性木質素磺酸鹽及其衍生物；

改性萘磺酸鹽甲醛縮合物，烷基苯磺酸鹽及烷基萘磺酸鹽；

羧酸鹽及聚羧酸鹽；

徐放型特殊高分子表面活性劑。

高效引氣減水劑具有高減水率及塌落度損失小兩大特點。以上四種主要成分中，⑴和⑵為改性高效減水劑具有高效減水率的特點，而⑶和⑷則具有塌落度損失小的特點。所以高效引氣減水劑一般由以上幾種具有不同特點的幾種成分復合而成。在以上幾種成分復合時，還需復合高分子引氣劑。

高效引氣減水劑的主要化學成分如下：

改性木質素磺酸鹽能提高減水效果；羧酸鹽和聚羧酸鹽類物質，能較長時間保持塌落度。

二、高效引氣減水劑的作用機理

高效引氣減水劑對水泥分散體系的作用機理就是反應性高分子徐放機理和特殊高分子表面活性劑作用機理。

1、反應性高分子徐放機理

高效引氣減水劑中含有反應性高分子化合物，它能減少和防止新拌混凝土的塌落度損失。

反應性高分子徐放分散機理分四個階段進行：

⑴由于水泥水化反應，產生氫氧根離子；

⑵OH- 離子攻擊反應性高分子表面的憎水部分；

⑶憎水部分加水分解為羧酸型分散劑而溶于水；

⑷被水泥粒子表面吸附，使之帶負電荷，從而因同性電荷相斥，而起到分散作用。

這種反應性高分子的徐放速度可以根據反應性高分子的基團種類、粒徑及摻量任意調節(jié)，因此使混凝土塌落度在一定時間內得以控制。為了防止塌落度損失，在考慮最適合的反應性高分子的連續(xù)緩慢發(fā)揮作用時，必須知道影響加水分解反應的因素。這種反應在“固--液”界面進行，是非均相反應。在混凝土中溫度和堿度是取決于試驗條件的特定值。因此反應性高分子的粒徑變成決定緩慢發(fā)揮量的主要因素。也就是說，調節(jié)反應性高分子的粒徑大小，就能控制塌落度損失的程度。

2、特殊高分子陰離子表面活性劑作用機理

特殊高分子陰離子表面活性劑是分散作用很強的聚合物電解質，具有立體晶體結構。它被水泥吸附后，在形成帶多電荷的強電場吸附層的同時，在水泥粒子之間形成一層立體障礙，以阻止粒子的碰撞和凝集，從而保持了分散性。

三、摻高效引氣減水劑的混凝土性能

摻高效引氣減水劑的新拌混凝土和硬化混凝土的性能如下：

1、減水率。比普通引氣劑高5%-10%,而且不出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

2、塌落度。隨著高效引氣減水劑摻量增加，塌落度幾乎成正比例增加、而塌落度損失較小。

3、凝結時間。隨著高效引氣減水劑摻量的增加，通常會出現(xiàn)緩凝現(xiàn)象。

4、泌水性。由于單位用水量大幅度減少，以及水溶性高分子化合物增加液相的粘度，所以提高了新拌混凝土抗離析性，泌水量顯著減少。

5、硬化混凝土的性能。高效引氣減水劑的減小率較高，因此不但能補償引氣作用的強度損失，而且還能顯著提高混凝土的強度。與普通引氣減水劑不同，高效引氣減水劑可用于配制高強度混凝土，并且能解決高強混凝土的抗凍溶性的問題。摻高效引氣減水劑能使混凝土內部氣泡間隔系數減小，所以耐久性好。

四、高效引氣減水劑的應用

商品混凝土往往需要長距離運輸，而施工時采用泵送，因此大多制備大流動性、塌落度的經時損失小的混凝土。采用普通引氣減水劑很難滿足使用要求，因為經60min,普通引氣減水劑的混凝土塌落度損失6cm左右，而高效引氣減水劑僅為 1cm以下。另外，由于集料質量劣化而采用碎石、人造砂或海砂，致使單位用水量提高，影響混凝土強度和耐久性。摻高效引氣減水劑后，單位用水量可比普通引氣減水劑減少15kg/m3,同時水泥用量還可以減少20~30kg/m3.因此高效引氣減水劑的使用比例迅速增長，逐漸取代普通引氣減水劑而占領商品混凝土市場。

混凝土中應用高效引氣減水劑可以改善混凝土拌合物流動性，調節(jié)混凝土的凝結時間、硬化性能及混凝土的耐久性，在施工方面可以保證質量、在經濟方面可以節(jié)約一定資金。由此可見，大力提倡使用高效引氣減水劑在建筑施工中是一個方向。