在不影响混凝土和易性的条件下,可降低单位用水量;或在不改变单位用水量的情况下改善混凝土的和易性;减水剂是同时具有上述两种作用且对混凝土含气量无明显影响的外加剂。减水剂可分为普通减水剂和高效减水剂。
普通减水剂,又称增塑剂或水泥分散剂,是在混凝土坍落度基本相同的情况下,能减少拌和用水的外加剂。国内外常用的高效减水剂如木质素磺酸盐、羟基盐酸、多元醇、聚氧乙烯烷基醚、腐植酸等,是一种能在不改变混凝土和易性和坍落度的前提下,减少拌和用水,显著提高混凝土强度的外加剂。高效减水剂是一种化学合成产品,属于阴离子表面活性剂。根据原料的不同,可分为萘系减水剂、洋葱系减水剂、甲基萘系减水剂、古玛龙系减水剂、三聚氰胺系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂、磺化煤焦油减水剂、磺化煤焦油减水剂、磺化煤焦油减水剂、磺化煤焦油减水剂、磺化煤焦油减水剂、磺化煤焦油减水剂、磺化煤焦油减水剂、磺化煤焦油减水剂、磺化煤焦油减水剂、磺化煤焦油减水剂、磺,脂肪酸系减水剂和丙烯酸接枝共聚物减水剂。
减水剂在混凝土中的减水效果是以下三个方面共同作用的结果:
(1) 吸附-分散相互作用
掺入水后,水泥仍有一定的絮状结构。这些絮状结构中包裹着大量的搅拌水,降低了新拌混凝土的和易性。高效减水剂的疏水基团吸附在水泥颗粒表面,亲水基团吸附在水溶液上,形成单分子或多分子吸附膜,使水泥颗粒表面具有相同的电荷标志。在电斥力作用下,水泥-水体系可处于相对稳定的悬浮状态,并能分散和分解水泥加水初期形成的絮状结构,从而释放出絮状骨料中的自由水,达到减水的目的。
(2) 润湿作用
减水剂作为一种表面活性剂,能大大降低混凝土中水的表面张力,不仅能有效分散水泥颗粒,而且由于润湿作用,能增大水泥颗粒的水化面积,加速水泥的水化。
(3) 润滑作用
高性能减水剂的游离亲水基团定向吸附在水泥颗粒表面,易与水分子以氢键形式缔合。氢键缔合的作用力远大于分子与水泥颗粒之间的分子吸引力。当水泥颗粒吸收足够的高效减水剂时,借助于极性亲水基团与水分子间氢键的缔合以及水分子间氢键的缔合,在水泥颗粒间形成稳定的溶剂化水膜,防止了水泥颗粒之间的直接接触,起到了水泥颗粒之间的润滑作用。另一方面,加入高效减水剂后,会引入一定数量的微气泡,这些微气泡被高效减水剂定向吸附的分子膜包围,与水泥颗粒吸附层电荷具有相同的标志。气泡与水泥颗粒之间的电斥力使水泥颗粒分散,从而提高了水泥颗粒之间的滑动能力。
由于减水剂的吸附、分散、润湿和润滑作用,使混凝土易于与少量水混合均匀,提高了新拌混凝土的和易性;或在保持和易性不变的情况下,大幅度降低混凝土的水灰比,起到减水的作用。