首页:T6娱乐注册:首页减水剂是指，一种在维持混凝土坍落度不变的条件下，可以有效减少拌合用水量的混凝土外加剂。它加入混凝土拌合物后，对水泥颗粒有分散作用，节约水泥用量。下面，贤集网的小编就来为大家介绍一下
减水剂是种能减少混凝土中必要的单位用水量，并能满足规定的稠度要求，提高混凝土和易性的外加剂。
减水剂的主要作用有以下几个方面：增加水化效率，减少单位用水量，增加强度，节省水泥用量；改善尚未凝固的混凝土的和易性，防止混凝土成分的离析；提高抗渗性，减水透水性，避免混凝土建筑结构漏水，增加耐久性，增加耐化学腐蚀性能；减少混凝土凝固的收缩率，防止混凝土构件产生裂纹；提高抗冻性，有利于冬季施工。
在混凝土、砂浆和净浆的制备过程中，掺入少量的（不超水泥用量的5％）能对混凝土、砂浆或净浆改变性能的一种产品，称为混凝土外加剂。
在混凝土中加入适量的外加剂，能提高混凝土质量，改善混凝土性能，减少混凝土用水量，节约水泥，降低成本，加快施工进度。随着技术的进步，外加剂已成为除水泥、粗细骨料、掺合料和水以外的第5种必备材料，掺外加剂是混凝土配合比优化设计和提高混凝土耐久性的一项重要措施。因此新修订的《水工混凝土施工规范》（DL/T5144－2001）强调，水工混凝土中必须掺加适量的外加剂。
（1）、改善混凝土拌和物流变性能的外加剂。包括普通减水剂和高效减水剂、引气剂和泵送剂等。
（2）、调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。
水工混凝土常用的外加剂种类主要有减水剂、缓凝剂、引气剂以及各种复合性的外加剂，如缓凝减水剂或缓凝高效减水剂、早强减水剂、引气减水剂，根据特殊需要，也掺用其它种类的外加剂，如泵送剂、防水剂、防冻剂等等。GB8076－1997《混凝土外加剂》、DL/T5100－1999《水工混凝土外加剂技术规程》等国家和行业标准对这些外加剂的性能指标和技术规程都有严格要求，可根据混凝土的不同需要进行选用。
减水剂又称塑化剂或分散剂。拌和混凝土时加入适量的减水剂，可使水泥颗粒分散均匀，同时将水泥颗粒包裹的水份释放出来，从而能明显减少混凝土用水量。
减水剂的作用是在保持混凝土配合比不变的情况下，改善其工作性；或在保持工作性不变的情况下减少用水量，提高混凝土强度；或在保持强度不变时减少水泥用量，节约水泥，降低成本。同时，加入减水剂后混凝土更为均匀密实，改善一系列物理化学性能，如抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性等，提高了混凝土的耐久性。
以往水工混凝土使用的减水剂一般是纸浆废液、木钙、糖蜜一类的普通减水剂，减水率不高，一般为5％～10％。随着对水工混凝土质量要求的提高，对减水剂的质量要求也越来越高。二滩、三峡等大型水电工程大量应用的萘系高效减水剂，减水率高达20%～30％，主要用来配制高强度和高流态混凝土或是需大幅度减少用水量的混凝土。高效减水剂对提高水泥使用效率具有明显效果，可节省水泥用量20％左右。三峡工程花岗岩人工骨料混凝土使用普通减水剂时，用水量高达110 kg/m3左右，采用了优选的ZB－1A高效减水剂，并和DH9引气剂、Ⅰ级粉煤灰联掺后，用水量降至85 kg/m3左右，达到了国内外先进水平。三峡工程还使用了减水率更高的丙烯酸类高效减水剂X404，减水率在30％以上，但这类减水剂的价格昂贵，主要用在高强度混凝土部位。
缓凝剂能延缓混凝土凝结硬化时间，便于施工；能使混凝土浆体水化速度减慢，延长水化放热过程，有利于大体积混凝土温度控制。缓凝剂会对混凝土1～3 d早期强度有所降低，但对后期强度的正常发展并无影响。
一般缓凝剂可使混凝土的初凝时间延长1～4 h，但这对高温情况下大仓面混凝土施工是不够的。为了满足高温地区和高温季节大体积混凝土施工需要，国家“八五”科技攻关项目研究出了高温缓凝剂，这种缓凝剂能在气温为（35＋2）℃、相对湿度为（60＋5）％的条件下混凝土初凝时间为6～8 h。目前在三峡等工程中大量使用的缓凝高效减水剂，通过适当增加掺量，都可使混凝土初凝时间达到6～8 h以上，满足了35℃左右高温季节大仓面混凝土施工需要。
引气剂是一种表面活性物质，是混凝土常用的外加剂之一，它能使混凝土在搅拌过程中从大气中引入大量均匀封闭的小气泡，使混凝土中含有一定量的空气。好的引气剂能引入混凝土中的气泡达10亿个之多，孔径多为0.05～0.2 mm，一般为不连续的封闭球形，分布均匀，稳定性好，这样能显著提高混凝土的抗冻性、耐久性（三峡工程内部混凝土抗冻融循环次数达150次以上，外部混凝土达300次以上）；同时还能改善混凝土和易性，特别是在人工骨料或天然砂颗粒较粗、级配较差以及在贫水泥混凝土中使用效果更好；改善混凝土的泌水和离析；减少混凝土渗透性，提高混凝土抗侵蚀能力。
引气剂的掺量一般在水泥重量的万分之0.3～2的范围内，由于掺量小，因此要称量准确，拌和均匀。另外，影响引气量的因素很多，如水灰比、水泥用量、砂率、集料、振捣方式、搅拌时间、坍塌度、成型温度等，都需严格规范操作，否则就达不到应有效果。
复合外加剂是具有两种以上主要功能的外加剂，如缓凝减水剂同时具有缓凝和减水功能，引气减水剂同时具有引气和减水功能。许多水电工程，特别是三峡工程，将两种外加剂复合使用，如缓凝高效减水剂和引气剂复合，同时具有高效减水、引气、缓凝作用，取得了很好的效果，既满足了大仓面浇筑混凝土缓凝的要求，又达到了减水和提高耐久性的目的。
一个工程使用什么样的外加剂应根据工程设计和施工技术要求在工程开工之前进行认真优选，并根据原材料进行严格的适应性试验论证确定。三峡工程在开工初期曾对全国近30个外加剂正规厂家生产的30多个品种按国家标准进行了初选试验，在此基础上，对初选出来的几个品质优良的产品，由3个具有资质的试验单位，结合三峡工程的原材料进行了全面的混凝土适应性试验，经过充分论证和严格评审，最终优选出了2～3个品质优选的、适合三峡工程实际情况的外加剂品种，满足了大仓面、高强度混凝土施工需要，提高了混凝土的各种性能，取得了良好的经济效益。
为了方便管理，一个大中型工程优选出1~2种同类外加剂为宜（包括备用在内），一般情况下，在工程施工中不要随便更换外加剂品种。
相对于其他原材料而言，外加剂掺量虽然较少，但对混凝土质量至关重要，因此其掺量经试验论证确定之后，应严格控制，外加剂质量及其稳定性应按相关标准在出厂和使用过程中进行严格检验，外加剂的运输和储存也要按相关标准规定严格执行。
水泥品种不同，则减水剂的塑化效果也不同。水泥熟料的矿物成分、化学组成及石膏(作为调凝剂)形态等都会影响减水剂的塑化效果。另外，水泥的细度、水泥中混合材的种类和掺量、水泥的新鲜程度、水泥的含水率和温度等也会对减水剂的塑化效果产生影响。
矿物组成中以C3A、C2S两组份的影响最大。C3A含量高的水泥减水增强效果差，这是由于C3A对减水剂的吸附量远高于其他矿物成分之故(比C3S大几倍)，而矿渣混合材对减水剂的吸附量最小。减水剂掺入到水泥浆体系后，由于C3A水化速度最快，吸附量又大，因此首先吸附了大量减水剂。C3A含量高的水泥与C3A含量低的相比，在相同减水剂、相同掺量条件下，吸附减水剂的量就多，必然影响到水泥浆体系中其他矿物(C3S、C2S、C4AF等)所需分散剂的数量，因而，显示出混凝土的流动性差。为此，对于C3A含量高的水泥若适当增加减水剂的掺量，就有可能使流动性得到较大的改善。
在粉磨水泥熟料时，一般都掺加一定量的石膏共同磨细，在此，石膏是用作水泥的调凝剂。由于在粉磨过程中，磨机内的温度会升高，从而使一部分二水石膏脱去部分结晶水转变为半水石膏，或脱去全部结晶水转变为无水石膏(硬石膏)。另外,有些水泥厂为节省生产成本，往往采用硬石膏或工业副产品石膏(也是无水石膏)替代二水石膏作水泥调凝剂。尽管如此,所生产的水泥若按有关水泥标准进行产品检验时，一般区别还不大，但是，当掺加减水剂后,有时却可能产生大相径庭的塑化效果，其中最突出的是以无水石膏作为调凝剂的水泥碰到木钙、糖钙减水剂时,将会出现严重的不相适应状况——不仅得不到预期的减水效果，而且往往会引起流动性损失过快或发生异常凝结。
水泥的碱含量主要指水泥中Na2O和K2O的含量。碱含量对水泥与减水剂的适应性会产生很大的影响。随着水泥碱含量的增大，减水剂的塑化效果变差。水泥碱含量的提高还将导致混凝土凝结时间的缩短和坍落度损失的增大。
目前我国80%以上的水泥都掺加一定量的混合材，如火山灰、粉煤灰、矿渣粉和煤矸石等。由于混合材的品种、性质和掺量等不同，因此，减水剂的作用效果也不相同。试验表明，减水剂对掺加粉煤灰和矿渣的水泥的塑化效果优于纯硅酸盐水泥；减水剂对掺加火山灰或煤矸石的水泥的塑化效果较差。因此，对于后两种水泥，若要达到较好的减水效果，需增大减水剂的掺量。
水泥颗粒对减水剂分子具有比较强的吸附性，在掺加减水剂的水泥浆体中，水泥颗粒越细，意味着其比表面积越大，即对减水剂分子的吸附量也越大。所以，减水剂在相同掺量情况下，对于细度较大的水泥，其塑化效果要差一些。现在一些水泥生产厂家为追求水泥的早期强度，往往一味提高水泥的粉磨细度，对于这类水泥，为了达到较好的塑化效果，必然要增加减水剂的掺量。
水泥越新鲜，减水剂对其的塑化作用相应要越差一些，这是因为新鲜水泥的正电性较强，对减水剂的吸附能力较大的缘故。
水泥的温度越高，减水剂对其的塑化作用也越差，混凝土坍落度损失也越快。因此，当某些商品混凝土生产厂用刚出磨的还未来得及散失热量的水泥来配制混凝土时，往往是减水率低，坍落度损失过快，有的甚至在搅拌机内就出现异常凝结等现象，应引起重视并加以避免。
就萘系高效减水剂自身的特性来讲，影响其对水泥塑化作用的因素有磺化度、相对分子质量分布以及聚合度、聚合性质(直链、支链)等，另外，减水剂的状态(粉状或液态)也影响其塑化效果，具体情况如下：
1、萘系减水剂在合成时的磺化越完全，则转变为带有磺酸基磺化物的萘环越多，该减水剂的塑化效果也越好；水解反应也同样重要，因为通过水解反应可以除去萘环上的α位磺酸基,有利于缩聚反应。
2、萘系减水剂的聚合度对其塑化效果的影响非常显著，一般存在1个最佳聚合度值。
3、萘系减水剂生产过程中起中和作用的反离子的性质也影响减水剂的塑化效果。
4、萘系减水剂的状态也影响其对水泥的塑化作用。试验表明，粉状减水剂的塑化效果比液态减水剂的小5%左右。产生这种现象的原因是粉状减水剂的分子呈缠绕状结构，当减水剂溶解在水中1 d以上时，其分子呈直锁状结构，而呈直锁状结构的减水剂吸附在水泥颗粒表面后，起到的塑化效果就强一些。
聚羧酸系减水剂的宣传材料中往往对其超强的减水效果进行了特意的宣传，比如减水率达35%甚至40%等。有时实验室检测时减水率也确实很高，但到了工程现场，却经常让人大跌眼镜，有时减水率只有不到20%。其实，减水率是一个十分严格的定义，仅是指按照《混凝土外加剂》GB8076标准，采用基准水泥、一定的配合比，一定的搅拌工艺、控制混凝土坍落度为(80+10)mm时测得的数据。但人们总是在很多不同场合借用这个词语来表征产品的减水效果，以致于经常产生误会。聚羧酸系减水剂被证实在较低掺量情况下就具有较好的减水效果，其减水率比其它品种减水剂大得多，但必须注意的是，与其它减水剂相比，聚羧酸系减水剂的减水效果受试验条件的影响更大。首先，聚羧酸系减水剂的减水效果与混凝土中水泥品种及用量的影响很大。曾经采用相同的掺量对同一种减水剂进行试验，当基准混凝土水泥用量分别为330kg/m3、350kg/m3、380kg/m3和420kg/m3时，测得的“减水率”分别为18%、22%、28%和35%。而采用不同品种水泥进行检验时，减水率甚至可以达到10%的差异。其次，当砂子的含泥量较高时，聚羧酸系减水剂的减水率会明显降低。使用萘系减水剂往往用增加一些掺量来解决。聚羧酸系减水剂在增加掺量时变化不明显，很多的情况是流动度还没有达到要求，混凝土已经开始泌水了。
此时再用调砂率或是增加含气量，或是加增稠剂效果都不会很好，最好的办法还是降低含泥量。另外，聚羧酸系减水剂和其它减水剂一样，“减水率”还取决于搅拌工艺，如果采用手工拌合，测得的“减水率”往往比机械搅拌低2-4个百分点。如果混凝土中掺加掺合料，减水率当然也取决于掺合料的品种和掺量。对于大掺量合料混凝土，聚羧酸系减水剂的减水效果更加优于萘系减水剂。
为了配置高强混凝土，降低水灰比，工程技术人员经常要不断加大聚羧酸减水剂的掺量，以期获得良好的使用效果。然而聚羧酸系减水剂的减水效果对其掺量的依赖性很大，一般情况下随着减水剂掺量增加，减水率增大。但到了一定掺量后甚至出现随掺量增加，减水效果反而“降低”的现象。这并不是说掺量增加其减水作用反而下降了，而是因为此时混凝土出现严重的泌水现象，混凝土拌合料板结，流动性难以用坍落度法反映。为保证聚羧酸系减水剂产品的检测结果全部达标，送检时指定的产品掺量就不能过高。所以说，产品质量检测报告上反映的只是一些基本的数据，而产品的应用效果要以工程实际的实验结果为准。
反映混凝土拌合物性能的指标通常有流动性、粘聚性和保水性。使用聚羧酸系减水剂配制的混凝土并不总是完全满足使用要求，经常会出现这样那样的问题。所以目前在实际试验时我们通常还用严重露石起堆、严重泌水离析起堆扒底等术语来形象地描述混凝土拌合物性能。采用大多数聚羧酸系减水剂制备的混土拌合物，其性状对用水量十分敏感。有时用水量只增加（1-3）kg/m3，混凝土拌合物便严重泌水，采用这种拌合物无法保证浇注的均匀性，而易导致结构物表面出现麻面、起砂、孔洞等难以接受的缺陷，结构体强度和耐久性也下降。商品混凝土搅拌站由于对集料含水率检测控制不严，很容易在生产中造成加水量过多而导致混凝土拌合物泌水、离析。
大部分情况下，采用聚羧酸系减水剂配制的大流动性混凝土，即使减水剂掺量、用水量控制都是最佳的，混凝土拌合物也不泌水，但却非常容易出现分层、离析现象，具体的表现是粗集料下沉，砂浆或净浆上浮。采用这种混凝土拌合物进行浇注，即使不振动，分层、离析也明显存在。究其原因，主要是掺加这种聚羧酸系减水剂的混凝土在流动性较大时，浆体的粘度急剧减小所致。适当复配增稠组分只能在一定程度上解决此问题，而且复配增稠组分往往导致减水效果严重降低的反作用。
过去制备混凝土时，可随意更换泵送剂品种，也不会出现混凝土拌合物性状与实验室结果相差很悬殊的现象，更不会出现混凝土拌合物性状的突变。但自从搅拌站开始根据用户需要制备掺聚羧酸系减水剂的混凝土后，就经常出现一些令人十分费解的问题：设备中的混凝土拌合物性能严重偏离预先的实验结果，有时加水量已经很大，混凝土仍然很干涩，有时混凝土拌合物的坍落度损失比掺加普通泵送剂的还快，有时混凝土拌合物根本无法卸料，而取样测得的混凝土试件强度则更是低得无法令人相信！我们都知道，传统的减水剂，如木质素磺酸盐减水剂、萘系高效减水剂、密胺系高效减水剂、脂肪族系高效减水剂以及氨基磺酸盐高效减水剂，可以任何比例复合掺加，以满足不同工程的特殊配制要求，或获得更好的经济性。这些减水剂复配使用都能得到叠加的（大多数情况下优于单掺）使用效果，且这些减水剂的溶液都可以互溶（除了木质素磺酸盐减水剂与萘系减水剂互溶产生部分沉淀但并不影响使用效果外）。但聚羧酸系减水剂与其它品种减水剂复合使用，却不易得到叠加的效果，且聚羧酸系减水剂溶液与其它品种减水剂溶液的互溶性本身就很差。
目前对聚羧酸系减水剂科研方面的投入较少，大部分情况下，科研工作的目标只在于进一步提高其塑化减水效果方面，很难做到按照不同工程需要，通过分子结构设计合成出具有不同缓凝促凝效果、不引气或不同引气性、不同粘度的聚羧酸系减水剂系列产品。工程中水泥、掺合料、集料的多样性和不稳定性，外加剂生产供应者如何根据工程需要对聚羧酸系减水剂产品进行复配改性非常重要。目前减水剂的复配改性技术措施，基本上都建立在对木质素磺酸盐系、萘系高效减水剂等传统减水剂改性措施的基础上的。试验证明，过去的改性技术措施不一定适合于聚羧酸系减水剂。如对萘系减水剂进行改性的缓凝成分中，柠檬酸钠就不适合聚羧酸系减水剂，它不仅起不到缓凝作用，反而有可能促凝，且柠檬酸钠溶液和聚羧酸系减水剂的互溶性也很差。再者，许多品种的消泡剂、引气剂和增稠剂也不适合于聚羧酸系减水剂。通过上面的试验及分析，我们不难看出，因为聚羧酸系减水剂分子结构的特殊性，就现阶段的科研深度和工程应用经验的积累来说，通过其它化学组分对聚羧酸系减水剂进行改性的手段不多，而且由于过去针对其它品种减水剂改性所建立起的理论和标准规范，对于聚羧酸系减水剂来说，可能需要更深层次的探索研究进行修正和补充。
混凝土减水剂合成企业真正算得上精细化工企业的不多，很多企业仅仅停留在混料机加包装机的初级生产阶段，产品质量受限于母料的质量优劣。就生产控制来说，原材料来源和品质的不稳定一直是困扰聚羧酸系减水剂性能的一大因素。众所周知，萘系高效减水剂的原材料之一工业萘的几度供求矛盾紧张导致萘系高效减水剂产品价格和产品质量出现波动，对预拌混凝土企业的生产控制及混凝土工程质量的影响不小，但萘系高效减水剂的质量波动大多还仅表现在塑化效果和增强效果方面。聚羧酸系减水剂产品从一开始的主要原材料从德国、韩国进口，到现在的全部采用国产原材料，其产品性能和质量已经出现很大波动，这不仅表现在塑化效果方面，还有引气性、气泡结构、缓凝效果、坍落度保持性和粘度等多方面。个别生产单位为了提高利润，随意改变母料的固含量或主要成分的掺量，更是导致聚羧酸减水剂市场鱼目混珠，令人防不胜防。
以上，就是贤集网小编为您介绍的减水剂的作用、效果的影响因素以及应用误区。随着建筑行业的发展，工程施工中对混凝土性能的要求也在不断提升；对减水剂的需求不断增加。了解减水剂的作用等相关知识，才能更好地使用减水剂，帮助企业降低生产成本。
