你的位置:首页 > 新闻动态 > 公司新闻

混凝土减水剂:减水剂的本质作用

2019-3-29 16:22:11      点击:

混凝土减水剂是使用场合最多的混凝土外加剂之一。关于混凝土减水剂,相关标准已对它的定义、分类以及相应的技术指标做了明确的界定,本文不做讨论。人们对于减水剂有许多的期望,比如,认为减水剂可以减水、增加强度、提高流动性以及节约水泥(胶凝材料),还要求减水剂能够解决新拌混凝土不离析、不泌水、不分散等等一系列的工作性能,甚至还要求减水剂能解决坍落度损失的问题。这其实是对减水剂性能的误解。那么减水剂的本质是什么,我们应该如何使用它,又应该如何看待减水剂的各项技术指标的作用,是这个系列文章要讨论的内容。


减水剂究竟在混凝土中起什么作用呢?按减水剂的学术术语来说,它称为Plasticizer,即塑化剂,也就是可以为新拌混凝土提供塑性的外加剂。混凝土拌合物中的水起两种作用, 一种是用于水化反应,这一部分用水量相当少。据估算,所有胶凝材料完全反应,用水量仅占胶凝材料总量的0.25倍,即水胶比中,仅0.25的用水量用于水化反应。这个数字还被高估了,因为水化过程是极其漫长的,目前所知,成型后60年的混凝土试件中,仍然有未水化的水泥颗粒,因此,在混凝土施工过程中,因为化学反应所消耗的水量是极少的。大多数混凝土用水是为混凝土提供流动性,让混凝土具有可塑性,便于操作,形成所需要的结构形状。可以毫不夸张地说,在施工阶段,所有的混凝土用水都会为混凝土提供流动性。


那么在现代混凝土中,除了混凝土用水外,还有什么材料能为混凝土提供可塑性性呢?可以肯定地说,没有。这时,有人会问一个问题,混凝土用减水剂不是可以增大流动性吗?为什么说除水之外没有原材料为混凝土提供流动性?这里边其实是有误区的。我们说混凝土的可塑性是由水提供的,并未否定减水剂可以增加可塑性。在混凝土中加入适量的减水剂,毫无疑问,混凝土的流动性增加了。但是,如果我们不加入减水剂,而加入适量的水呢?流动性增加,即可塑性增加。但如果混凝土中没有水,即使加再多的减水剂,无论如何拌合,混凝土原材料表面不可能会被润湿,因而颗粒间的的摩擦仍然会很高,混凝土是一盘散沙,完全不具备可塑性。在此基础上可以认为,本质上,足量的水可以润湿混凝土原材料表面,减少颗粒之间的摩擦,从而为混凝土提供塑性性能;减水剂加入后,可以放大水的这种作用,在这个意义上来说,加减水剂相当于加水。


既然减水剂的本质作用是增加混凝土的流动性,那么又应该如何解释减水剂可以减水、可以增加强度和节约水泥呢?


既然加入减水剂后放大了水的作用,如果我们并不希望它增加混凝土的流动性,可以减少用水量,或者减少一定的用水量,让流动性增长的幅度少一些。这就是它的减水作用。


我们知道,混凝土强度受水胶比的影响,水胶比越大,则强度越低,水胶比越小,则强度越高。如果我们在混凝土中加入减水剂,同时减少用水量,保持流动性不变,在胶凝材料用量不变的情况下,水胶比会减小,因此提高了混凝土的强度;如果在减少水的情况下,同时减少胶凝材料用量,保持水胶比和流动性不变,则可以节约胶凝材料。这是减水剂的使用方法,并不是减水剂的本质, 原因就是我们利用了减水剂的性质,进而改变了混凝土的配合比,从而可以提高强度或节约胶凝材料。考虑C50配合比,如果要满足强度,则需要控制水胶比低于0.38,而胶凝材料用量受混凝土收缩的影响不能超过500kg/m3,因此决定了用水量不得超过190kg/m3,这样的混凝土拌合物按坍落度方法测量流动性,其值一定是0mm,没有流动性,混凝土是干硬性混凝土,需要使用非常规的强力机械振动才能密实成型,用常规的混凝土施工工艺不能完成浇筑、振动密实成型,即混凝土没有可塑性。在不改变混凝土配合比的前提下,我们加入适量的减水剂,可以将混凝土的坍落度调整到180~220mm,即我们使用减水剂来提高混凝土的可塑性。混凝土减水剂的本质是在不改变配合比的前提下,提高混凝土流动性,也即提高其塑性。