新型SAF减水剂及其作用机理研究
磺化丙酮甲醛缩合物(SAF)的合成与性能
磺化丙酮甲醛缩合物（SAF）的合成与性能磺化丙酮甲醛缩合物(SAF)是一种脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂。
由于它减阻效果好，抗温性能好，一直在油田钻探中起着重要的作用。
考虑到油井水泥与建筑水泥的相似之处，且反应产物具有用量小分散性能高，并且原料易得，减水效果不受温度影响等优点，所以本论文选择此课题作为研究对象，以丙酮、甲醛和亚硫酸氢钠为主要原料合成了水溶性磺化丙酮甲醛缩合物(SAF)，并系统研究了原料配比和反应条件对产物性能的影响，进一步地探讨了分散机理，并系统研究SAF作为高效减水剂对商品混凝土性能的影响；首次研究了不同类型的金属离子对SAF分散性能的影响。
主要内容包括以下几个方面：1．研究了原料配比、反应温度、反应时间和pH值对所合成的SAF性能的影响，并通过测定产物的分散性能提出了其作为减水剂的最佳原料配比和最佳工艺条件；2．通过红外光谱表征SAF，并通过测定SAF的表面张力、在CaCO_3固体表面的吸附量，Zeta电位等证实SAF是一种非引气型减水剂，其减水作用是通过分子中-OH、-C=0、-SO_2等基团在固体颗粒上的吸附、润滑、空间阻碍以及静电斥力而产生的；3．研究了分子量和S／C对SAF减水性能的影响，并得出当分子量为1.810~4、S／C为0.29时磺化缩合物的减水效果最好；4．通过对SAF处理的商品混凝土的减水率、抗压强度、抗渗透性能、钢筋锈蚀的研究证实：在w／C相同的情况下，掺入这种高效减水剂的新拌商品混凝土的流动性比未掺加减水剂的商品混凝土的流动性增加，且抗压强度、抗渗透性能也都比空白商品混凝土得到了改善。
5．对空白商品混凝土和掺加SAF减水剂商品混凝土的电镜微观结构分析，证实：SAF的掺入可以有效改善商品混凝土的微观结构；6．通过SAF掺加方法和掺加量的实验，发现不同的掺加方法对SAF的用量和分散效果影响较大；在与水同时掺加时，掺入水泥用量的0.7％的SAF就可显著改善新拌商品混凝土的和易性，提高硬化商品混凝土的力学性能和耐久性能；7．通过离子交换方式，改变SAF分子中金属离子的价态，并通过对其性能测定，摘要发现金属离子的价态对SAF减水性能的影响较大，金属离子的价态越高，其磺化缩合物SAF减水性越小，而且分散保留性能越差。
减水剂和引气剂的应用原理
减水剂和引气剂的应用原理减水剂的应用原理减水剂是一种常用的混凝土外加剂，它可以降低混凝土的水泥用量，提高混凝土强度和耐久性。
减水剂的应用原理主要包括以下几个方面：1.分散作用：减水剂可以在混凝土中形成一层分散剂包裹颗粒的界面电荷，从而使颗粒之间的静电排斥力增大，减少颗粒间的相互吸引作用，使得颗粒间的分散程度增加。
这样可以减少混凝土内部的内摩擦力，提高混凝土的流动性和可泵性。
2.吸附作用：减水剂可以通过化学吸附作用与水泥颗粒表面形成薄膜，降低水泥颗粒之间的摩擦力，减少颗粒之间的相互作用力，提高混凝土的流动性。
同时，减水剂的分子结构中包含亲水基团和疏水基团，使其能够与水泥颗粒上的亲水性和疏水性基团形成化学键，从而增强了减水剂与水泥颗粒的吸附作用。
3.溶解作用：减水剂中的活性成分可以在水中溶解，形成一种与水分子结合紧密的物质，并且可以与水泥颗粒上的水化产物发生反应。
这种溶解作用可以改变水泥颗粒表面的性质，减少水泥颗粒之间的摩擦力，提高混凝土的流动性。
4.保水作用：减水剂可以在混凝土中形成一层保水剂包裹水泥颗粒，阻止水分的流失。
减水剂中的保水剂通过与水分子形成氢键，形成一层水包裹膜，从而减少水分的蒸发和渗透，延长混凝土的凝结时间，提高混凝土的抗裂性。
引气剂的应用原理引气剂是一种用于混凝土中引入微小气泡的外加剂，可以提高混凝土的韧性、抗冻性和耐久性。
引气剂的应用原理主要包括以下几个方面：1.吸附作用：引气剂中的活性成分可以与水泥颗粒相吸附，形成微细的气泡。
引气剂中的有机物分子结构中含有疏水基团，使其能够与水泥颗粒上的亲水性基团形成化学键。
这种吸附作用可以使引气剂稳定地存在于混凝土中，不易被水扩散洗出。
2.界面作用：引气剂可以在水泥水化过程中，形成一层物理隔离层，使得水泥颗粒不易结合在一起。
这样可以减少混凝土中的内摩擦力，提高混凝土的流动性。
同时，在混凝土凝固过程中，引气剂中的微小气泡可以阻碍水的流动，提高混凝土的韧性和抗冻性。
减水剂作用机理及几种常用减水剂
减水剂的作用机理及几种常见减水剂1、作用机理分散作用水泥加水拌合后由于水泥颗粒分子引力的作用使水泥浆形成絮凝结构,使10%~30%的拌合水被包裹在水泥颗粒之中，不能参与自由流动和润滑作用，从而影响了混凝土拌合物的流动性。
当加入减水剂后，由于减水剂分子能定向吸附于水泥颗粒表面，使水泥颗粒表面带有同一种电荷（通常为负电荷），形成静电排斥作用，促使水泥颗粒相互分散，絮凝结构破坏，释放出被包裹部分水，参与流动从而有效地增加混凝土拌合物的流动性。
润滑作用减水剂中的亲水基极性很强，因此水泥颗粒表面的减水剂吸附膜能与水分子形成一层稳定的溶剂化水膜，这层水膜具有很好的润滑作用，能有效降低水泥颗粒间的滑动阻力，从而使混凝土流动性进一步提高。
空间位阻作用减水剂结构中具有亲水性的聚醚侧链，伸展于水溶液中，从而在所吸附的水泥颗粒表面形成有一定厚度的亲水性立体吸附层。
当水泥颗粒靠近时，吸附层开始重叠，即在水泥颗粒间产生空间位阻作用，重叠越多，空间位阻斥力越大，对水泥颗粒间凝聚作用的阻碍也越大，使得混凝土的坍落度保持良好。
接枝共聚支链的缓释作用新型的减水剂如聚羧酸减水剂在制备的过程中，在减水剂的分子上接枝上一些支链，该支链不仅可提供空间位阻效应，而且，在水泥水化的高碱度环境中，该支链还可慢慢被切断，从而释放出具有分散作用的多羧酸，这样就可提高水泥粒子的分散效果，并控制坍落度损失。
2、减水剂的功能使水泥颗粒分散，改善和易性，降低用水量，从而提高水泥基材料的致密性和硬度，增大其流动性。
减水剂的种类有木质素磺酸盐、萘系减水剂、密胺系减水剂、聚羧酸盐减水剂、干酪素减水剂、氨基磺酸盐减水剂、丙烯酸系减水剂等。
3、几种市场上用量较大的减水剂木质素磺酸盐：它属于普通的减水剂，它的原料是木质素，一般从针叶树材中提取，木质素是由对亘香醇、松柏醇、芥子醇这三种木质素单体聚合而成的，用于砂浆中可改进施工性、流动性，提高强度，减水率在5％－10％。
减水剂的作用机理及技术经济效果
减水剂的作用机理及技术经济效果减水剂作为一种常用的混凝土添加剂，在建筑行业中发挥着重要作用。
它能够有效地改善混凝土的工作性能和强度，同时减少水泥用量，提高混凝土的耐久性和工程质量。
本文将探讨减水剂的作用机理及其在工程中的技术经济效果。
1. 减水剂的作用机理减水剂主要通过以下几种机理改善混凝土的性能：1.1 分散作用减水剂中的分散剂可以在混凝土中形成负电荷，使水泥颗粒之间的静电斥力增强，从而使水泥颗粒之间的相互作用力减小，有效分散水泥颗粒，提高混凝土的流动性。
1.2 化学作用减水剂中的化学物质能够与水泥中的游离氢氧根等离子发生氢键、静电作用等，改变水泥颗粒的表面能，减小水泥颗粒之间的黏结作用，降低混凝土的黏结力，从而提高混凝土的可流动性。
1.3 润湿作用减水剂中的润湿剂能够在混凝土中形成一层水膜，减少水泥颗粒之间的摩擦力，提高混凝土的流动性，使混凝土更易于浇筑和振捣。
2. 技术经济效果分析减水剂的使用可以带来以下技术经济效果：2.1 提高混凝土的工作性能通过使用减水剂，可以有效地提高混凝土的可流动性和坍落度，降低浇筑能力和工人劳动强度，提高施工效率。
2.2 降低水泥用量使用减水剂能够减少混凝土中的水泥用量，节约原材料，降低成本，并有助于降低混凝土的热量发生，减少裂缝的生成，提高混凝土的耐久性。
2.3 保证混凝土质量减水剂的使用可以保证混凝土的质量稳定，减少因水灰比变化、流动性差等因素引起的质量问题，提高混凝土的抗渗性和抗裂性。
综上所述，减水剂作为一种重要的混凝土添加剂，在工程施工中起着至关重要的作用。
通过了解减水剂的作用机理和掌握其技术经济效果，可以更好地应用减水剂，提高混凝土施工质量，降低成本，实现可持续发展。
减水剂的作用机理和应用效果
减水剂的作用机理和应用效果减水剂是混凝土中常用的一种添加剂，它在混凝土配合比设计中起着至关重要的作用。
本文将详细介绍减水剂的作用机理和应用效果。
减水剂的作用机理减水剂是一种能够显著降低混凝土配合比，提高混凝土可流动性和减少内部摩擦阻力的化学添加剂。
减水剂通过以下机理实现对混凝土的改性作用：1.吸附作用：减水剂的分子结构中常含有亲水基团和疏水基团，这两类基团可在混凝土中与水泥颗粒表面及水泥胶体之间形成吸附层，从而降低水泥颗粒间的相互吸引力，减小颗粒团聚，提高混凝土的流动性。
2.分散作用：减水剂在混凝土中以分散态分散水泥颗粒，同时通过在水泥胶体表面吸附形成高分子薄膜，使水泥颗粒之间的摩擦力降低，进而提高混凝土的流动性。
3.徐变作用：减水剂可改变混凝土的流变性质，延长凝结时间，增加初凝后混凝土的可塑性和延展性。
减水剂的应用效果减水剂在混凝土中的应用效果主要体现在以下几个方面：1.提高混凝土工作性：减水剂能有效降低混凝土的粘稠度，提高混凝土的可塑性和可流动性，有利于混凝土的浇筑和施工。
2.减少混凝土水灰比：减水剂的使用可以显著降低混凝土的水灰比，降低混凝土的成本，在保证混凝土强度、耐久性的前提下，节约水泥用量。
3.改进混凝土性能：减水剂可以改善混凝土的抗渗性、抗裂性、抗冻融性等性能，使混凝土具有更好的工程性能和使用寿命。
4.提高混凝土强度：适量的减水剂能够提高混凝土的早期和后期强度，改善混凝土的力学性能，使混凝土更加坚固耐用。
总的来说，减水剂作为混凝土添加剂，在混凝土的配制中起着至关重要的作用。
它通过调节混凝土的物理性质和工作性能，提高混凝土的力学性能，从而保证混凝土的质量，并在工程实践中取得良好的应用效果。
减水剂及其作用机理
减水剂及其作用机理减水剂是一种可以减少混凝土水泥用量、改善混凝土工作性能的化学添加剂。
它可以显著降低混凝土的水灰比，提高混凝土的流动性，减少混凝土的粘结剂消耗，同时保证混凝土的强度和耐久性。
减水剂通常是一种高分子有机化合物，主要通过表面活性剂的作用原理实现其减水效果。
减水剂主要有六种作用机理，包括分散、包覆、增粘、吸附、溶解和减张。
首先，减水剂通过分散机理改善水泥颗粒的稳定性。
混凝土中的水泥颗粒在水中会发生聚集，从而引起流动性下降，加入减水剂后，减水剂中的表面活性剂分子可以与水泥颗粒表面发生作用，使水泥颗粒带电，相互之间的静电排斥力增强，从而分散水泥颗粒，改善混凝土的流动性。
其次，减水剂还可以通过包覆作用机理来降低水泥颗粒的摩擦阻力。
减水剂中的表面活性剂在混凝土中形成膜状结构，可以包覆住水泥颗粒，降低颗粒间的摩擦力，使水泥颗粒之间更容易滑动，从而提高混凝土的流动性。
第三，减水剂还可以通过增粘作用机理来提高混凝土的流动性。
减水剂中的聚合物可以通过吸附和包覆水泥颗粒的方式，在混凝土中形成高分子链状结构，从而增加混凝土的黏性，改善流动性。
同时，这种增粘作用还可以提高混凝土的抗裂性和抗渗性。
第四，减水剂还可以通过吸附作用机理来降低水泥颗粒的表面能。
减水剂中的表面活性剂可以在水泥颗粒表面形成吸附膜，降低水泥颗粒的表面张力，使混凝土内部的气泡更容易从水泥颗粒表面脱离，从而改善混凝土的抗气泡性能。
第五，减水剂还可以通过溶解作用机理来提高混凝土的流动性。
减水剂中的聚合物可以与水泥中的Ca2+、Mg2+等离子结合形成络合物，改变水泥颗粒和硬水颗粒间相互吸引力，降低硬水对混凝土的吸附和凝结作用，从而提高混凝土的流动性。
最后，减水剂还可以通过减张作用机理降低混凝土的收缩变形。
减水剂中的高分子聚合物可以填充混凝土中的细孔和间隙，减少混凝土收缩变形引起的开裂现象，提高混凝土的抗收缩性能。
总之，减水剂的作用机理主要包括分散、包覆、增粘、吸附、溶解和减张。
减水剂的作用原理
减水剂的作用原理是什么？减水剂主要能提高砂浆的强度，它的定义是在不影响混凝土施工和易性的条件下，具有减水和增强作用的外加剂称为减水剂。
一般减水率大于8%的称之为高效减水剂，减水剂有很多的功能。
分为引气型减水剂（兼引气作用的减水剂）早强型减水剂（兼早强作用的减水剂），缓凝型减水剂（兼缓凝作用的减水剂）等。
减水剂的作用原理：减水剂通常是一种表面活性剂，属阴离子型表面活性剂。
它吸附于水泥颗粒表面使颗粒显示电性能，颗粒间由于带相同电荷而相互排斥，使水泥颗粒被分散而释放颗粒间多余的水分而产生减水作用。
另一方面，由于加入减水剂后，水泥颗粒表面形成吸咐膜，影响水泥的水化速度，使水泥石晶体的生长更为完善，减少水分蒸发的毛细空隙，网络结构更为致密，提高了水泥砂浆的硬度和结构致密性。
减水剂的功能：使水泥颗粒分散，改善和易性，降低用水量，从而提高水泥基材料的致密性和硬度，增大其流动性。
减水剂的种类有木质素磺酸盐、萘系减水剂、密胺系减水剂、聚羧酸盐减水剂、干酪素减水剂、氨基磺酸盐减水剂、丙烯酸系减水剂等。
下面介绍几种市场上用量较大的减水剂木质素磺酸盐：它属于普通的减水剂，它的原料是木质素，一般从针叶树材中提取，木质素是由对亘香醇、松柏醇、芥子醇这三种木质素单体聚合而成的，用于砂浆中可改进施工性、流动性，提高强度，减水率在5％－10％。
萘磺酸盐减水剂：是我国最早使用的高效减水剂，是萘通过硫酸磺化，再和甲醛进行缩合的产物，属于阴离子型表面活性剂。
该类减水剂外观视产品的不同可呈浅黄色到深褐色的粉末，易溶于水，对水泥等许多粉体材料分散作用良好，减水率达25％。
密胺系减水剂：是三聚氰胺通过硫酸磺化，再和甲醛进行缩合的产物，因而化学名称为磺化三聚氰胺甲醛树脂，属于阴离子表面活性剂。
该类减水剂外观为白色粉末，易溶于水，对粉体材料分散好，减水率高，其流动性和自修补性良好。
粉末聚羧酸酯：它是近年来研制开发的新型高性能减水剂，它具有优异的减水率、流动性、渗透性。
高效减水剂作用机理及研究进展
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!综述与论坛!!高效减水剂又称超塑化剂，是一类显著减少新拌混凝土用水量、提高混凝土性能、延长混凝土使用寿命，或在保持混凝土性能和使用寿命基本不变的基础上较大幅度减少水泥用量的化学添加剂［１］。
!!采用高效减水剂技术，既可以制备高性能混凝土，广泛应用于高层建筑、大型堤坝、公路、桥梁、隧道、国防等建设工程中，在经济建设和社会发展中发挥重大作用；又可以在保证工程质量的前提下，较大幅度地减少水泥用量，从而减少水泥生产过程中的能耗、物耗和二氧化碳等污染物的排放量。
因此，开展高效减水剂研究不仅具有显著的经济意义，而且还具有重大的社会意义［２，３］。
!!减水剂的发展大致可以分为３个阶段［４］：第一个阶段：２０世纪３０年代到６０年代，以松香酸钠、木质素磺酸钠、硬脂酸盐等有机化合物为代表的普通减水剂，其减水率在８％—１０％范围。
第二个阶段：２０世纪６０年代到８０年代末，以萘磺酸盐甲醛缩聚物（ＳＮＦ）、对氨基苯磺酸／苯酚／甲醛缩聚物和三聚氰胺磺酸盐甲醛缩聚物（ＳＭＦ）为代表的高效减水剂，其减水率增大到１５％—２５％。
第三个阶段：２０世纪９０年代至今，以羧酸类聚合物为代表的高效减水剂，其减水率高达２５％—３５％，典型的分子结构式为：!!Ｒ′＝Ｈ，ＣＨ３；ｎ＝９，２３，３５；ａ，ｂ，ｃ为大于１的整数。
１高效减水剂的种类!!高效减水剂的种类很多：（１）按功能分为引气型、早强型、缓凝型、保塑型高效减水剂等；（２）按主要原料分为萘系、蒽系、三聚氰胺系、古马隆系、氨基磺酸盐系、羧酸系高效减水剂等；（３）按减水作用基团的不同可分为磺酸盐系和羧酸盐系高效减水剂［５，６］。
本文采用（３）分类方法（亦国内外常用之分类方法）介绍高效混凝土减水剂［７，８］。
１．１磺酸盐系减水剂!!现在常用的磺酸盐系减水剂主要有煤焦油系、三聚氰胺系和氨基磺酸盐系３大类。
１．１．１煤焦油系减水剂!!煤焦油系减水剂因其生产原料来自煤焦油中的不同馏份而得名。
【doc】聚丙烯酸系高效减水剂的作用机理及研究进展
【doc】聚丙烯酸系高效减水剂的作用机理及研究进展聚丙烯酸系高效减水剂的作用机理及研究进展聚丙烯酸系高效减水剂的作用机理及研究进展卫爱民,王利军,牛林芹(I.安阳工学院,安阳455000;2.郑州市尖岗水库管理处,郑州45000) 摘要:高效减水荆是指在保持混凝土坍落度基本相同的条件下能大幅度减少拌和用水量的外加剂.聚丙烯酸高效减水剂具有强度高,耐热性,耐久性,耐候性等优异性能,正是由于聚丙烯酸高效减水荆的这些优良特性而使它成为世界性的研究热点.关键词:聚丙烯酸:高效减水剂;作用机理;现状;进展中图分类号:TU528.042.2文献标识码:C文章编号:1003—1324(2008)01—0036-03高效减水剂是指在保持混凝土坍落度基本相同的条件下能大幅度减少拌和用水量的外加剂,它在混凝土配制中主要有三方面的作用:(1)为提高混凝土的浇注性能,在不改变混凝土组分的条件下,改善混凝土工作性;(2)在给定工作条件下,减少拌和水和混凝土的水灰比,提高混凝土的强度和耐久性;(3)在保证混凝土浇注性能和强度的条件下,减少水和水泥用量,减少徐变,于缩,水泥水化热等引起的混凝土初始缺陷的因素.在高效减水剂的研究方面,首先日本研制出了B一萘磺酸甲醛缩合物钠盐减水剂,并用各种方法进行改性,以减少坍落度损失;德国相继开发出了三聚氰胺系高效减水剂,尽管此类减水剂具有很多优点,因其成本价格高,而且只能以低浓度的液体形式供应,因此限制了它的发展和使用.近年来,德国BASF公司,BAYER公司曾通过多种途径,降低成本,提高使用浓度来进行改性.2O世纪80年代日本相继研制出了以萘系为减水组分,反应性高缓凝保坍组分减水剂及具有单环芳烃结构的氨基系减水剂,减水率高达30%,且90rain一120rain基本无坍落度损失,但产品稳定性差,影响了该类减水剂的工业生产及实际使用.聚丙烯酸高效减水剂除具有高效减水,改善混凝土孔结构和密实程度等作用外,还 ?36?2008年第1期能控制混凝土的坍落度损失,更好地控制混凝土的引气,缓凝,泌水等问题,与不同种类的水泥有更好的相容性,即使在低掺量时,也能使混凝土具有高流动性,并且在低水灰比时具有低粘度及坍落度经时变化小的性能.在众多系列的减水剂中,因聚丙烯酸系高效减水剂独特的优点,所以它的应用很广. l聚丙烯酸系减水剂的合成方法1.1原位聚合与接枝原位聚合与接枝法,该方法主要以聚丙烯酸不饱和单体为反应介质,聚合与酯化同时,工艺简单, 成本低.Shanl等…利用这一原理合成了新型聚丙烯酸减水剂,通过这种减水剂得到的新拌混凝土具有良好的流动性,低坍落度损失,低引气,高强度等特征.郑国峰等通过乙烯基单体的共聚合成了聚丙烯酸系减水剂,减水率达42%,混凝土28天抗压强度比高于158%.1.2聚合后功能化法聚合后功能化法,该方法是利用现有的聚合物进行改性,采用已知分子量的聚丙烯酸,在催化剂的作用下与聚醚在较高温度下通过酯化反应进行接枝.Grace公司用烷氧基胺与聚丙烯酸接枝合成出高性能聚丙烯酸减水剂.山东建材>1.3可聚合单体直接共聚可聚合单体直接共聚法,这种合成方法是首先合成具有活性的大单体,然后再与小分子单体以一定比例在引发剂的作用下采用溶液聚合得到产品. 株式会社日本触媒公司4采用短链甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯,长链甲氧基甲基丙烯酸酯及甲基丙烯酸聚合得到了一种高性能减水剂.MKinosh— ta为了进一步减小坍落度损失和缓凝,采用自身活化技术制备了具有确定端基的水溶性丙烯酸酯型 PCC系列外加剂,掺量为0.12%,W/C=0.50,且新拌混凝土的性能超高,超强;将甲基丙烯磺酸钠, SMS,丙烯酸甲酯,甲氧基二十三乙二醇甲基丙烯酸酯,对甲基烯丙氧基苯磺酸钠和八乙二醇烯丙基醚以一定比例配合,得到高性能减水剂,混凝土坍落度值为27.3cm,并制备了不缓凝,超高强混凝土.李崇智等人报道,当减水剂固体含量为0.5%时测得的水泥净浆流动度320mm.逄鲁峰等一利用聚乙二醇,丙烯酸,甲基丙烯酸磺酸钠,丙烯酸甲酯为原料合成了一类新型的聚丙烯酸系减水剂,详细讨论了减水剂对不同水泥的适应性及侧链长度对分散性的影响2聚丙烯酸减水剂的作用机理聚丙烯酸系减水剂由于其优异性能而引起广泛的关注,为了有效研究和开发这一类型的减水剂,对其减水机理的研究非常重要.在混凝土掺加减水剂后,伴随水化反应进行,减水剂分子分散于分散系, 均匀吸附在水泥颗粒表面,破坏水泥颗粒的团聚,使得水泥颗粒由于减水剂分子存在的特殊作用处于高度分散安定状态.在低含水量时就具有较高流动性.对于高性能减水剂在水泥颗粒表面的吸附状态及分散作用机理的研究有许多,其中较为着名的有立体效应理论,空位稳定型理论,引气隔离"滚珠" 作用,D—L—V—O理论等.2.1立体效应理论减水剂提高水泥颗粒分散性的主要原因在于提高颗粒相互之间的空间排斥能.根据Mackor的熵效应理论』,立体效应的排斥能可根据界面活性剂的结构,吸附状态,吸附厚度的熵增值计算.由于立体排斥能存在使得系统中无机微粒保持相对分散安定.影响这种空间稳定性的因素有:第一,高《山东建材》聚物分子结构:利用特定原料和工艺获得的高聚物分子支链吸附在颗粒表面,另一端延伸至溶剂中,形成一定空间势垒,即空间位阻,阻碍颗粒吸附团聚. 第二,高聚物分子量的影响:高聚物分子量越大,吸附层越厚,分散稳定性越好.但是高聚物分子太大, 太小均会导致水泥分散安定性变化及混凝土坍损值变化.第三,分散介质的影响:在不同分散介质,不同酸碱性条件下会使得水泥颗粒团聚絮凝沉淀,影响流动性.该理论表明大分子支链越长,空间位阻越大,立体排斥能越高,对粒子的分散性越好.但试验结果表明支链越长减水剂的减水效果并不是越好,所以减水性能必然还受其他条件影响.Ohta研究了聚羧酸类减水剂性能与减水剂分子之间关系?,认为减水剂的减水性能与主,支链的长度和数量多少都有关系;主链越短,支链越长,支链数量越多,减水剂分散稳定性越好.2.2空位稳定型理论该理论认为颗粒对高聚物吸附时,颗粒表面层内高聚物浓度低予分散体相中浓度,在颗粒表面产生空位层,空位层导致分散体系稳定.1980年Nap— per曾阐述空位层的稳定作用和絮凝作用,指出空位层密度变化及空位层重叠弓l起的自由能变化. 其中影响空位稳定的因素有:(1)高聚物分子量大小.(2)体系颗粒大小.(3)分散介质性质等. 2.3聚丙烯酸减水剂引气隔离"滚珠"作用由于聚丙烯酸系减水剂能降低液气界面张力, 具有一定的引气作用,因此,减水剂加入混凝土拌合物中,不但能吸附在固液界面上使混凝土拌合物中易于形成许多微小气泡,加之减水剂分子定向排列在气泡的液气截面上,使气泡表面形成一层水化膜, 同时带上与水泥颗粒相同的电荷,使气泡与气泡之间,气泡与水泥颗粒之间均产生静电斥力,对水泥颗粒产生隔离作用,从而阻止水泥颗粒之间凝聚;而且气泡的滚珠和浮托作用,也有助于新拌混凝土中水泥颗粒,骨料颗粒之间的相对滑动.所以,减水剂所具有的引气隔离滚珠作用可以改善混凝土拌合物的和易性.另夕,Derjaguin—Landau—Verway—Overbreak 理论认为?卜":粒子吸附减水剂分子使得粒子间存在一定静电排斥从而处于分散稳定.静电排斥力大小可通过测定水泥颗粒表面的zATA电位确定,2008年第1期?37?ZATA电位越高,胶粒之间排斥力越大.有研究表明硅酸盐水泥用萘系减水剂ZATA电位大于20mv 才稳定分散,聚羧酸系减水剂时ZATA电位达5nlv 水泥颗粒处于分散稳定卜".表明聚羧酸类减水剂分子不仅具备静电排斥作用还具有空间立体效应,在同样掺量时后者具备较高的分散减水效果. 3聚丙烯酸系高效减水剂研究中的几个问题与未来的发展方向目前,我国聚丙烯酸系高效减水剂的研究只是处于实验室合成阶段,要系统地研究这种新型的高效减水剂仍然存在着很多的困难,对它的合成,作用机理和应用等方面的研究都存在一些尚待进一步深入的问题.譬如:(1)从合成方法比较,可聚合单体直接共聚与其它两种方法相比合成工艺稳定,产品性能稳定,但工艺复杂,成本高,需要合成大单体;聚合后功能化法由于现成的聚丙烯酸产品种类和规格有限,同时与聚醚的相容性不好,酯化操作困难;原位聚合与接枝法克服了聚合后功能化法中两者的相容性难题,采用聚醚作为羧酸类不饱和单体的反应介质,集聚合与酯化与一体,合成工艺简单,成本低, 但主链中只能选择含一COOH基团的单体,否则很难接枝,接枝反应是可逆平衡反应,接枝度不高且难以控制.(2)表征减水剂分子的方法存在局限性, 尚不能完全解释减水剂性能与结构的关系,缺乏微观方面的研究.减水剂的合成包括酯化和聚合,酯化程度的高低关系到共聚物的结构和组成,酯化只能通过红外光谱测定一OH的吸收峰变化,只是定性的描述,不能定量的测定.聚合物转化率的测定通过检验分子结构中双键的浓度来进行,这种方法在实验室尚可,但在生产过程中极不方便.(3)虽然聚丙烯酸系高效减水剂与水泥的相容性比其它种类减水剂更好,但在混凝土流动性方面,当水泥和外加剂共同使用时,往往发生混凝土塌落度损失太快及太硬等现象,仍存在水泥和化学外加剂相容性问题.(4)在使用高性能减水剂的混凝土中,当单位水量减少,塌度增大时,常常发生减水剂用量过大,混凝土粘性太大,出现离析泌水现象,泵送困难等问题. 纵观国内外聚丙烯酸系高效减水剂的发展,欧美和日本技术成熟,产品已有相当的市场,凭其技术的优势很多产品已进入我国市场.为了赶超欧美和日本等先进国家,我们必须吸收国外先进技术,加大 ?38?2008年第1科研投入力度,并从以下几个方面进行研究: (1)对聚丙烯酸系减水剂进行合理的分子设计, 优化聚合工艺.(2)从聚丙烯酸类减水剂与传统减水剂的协同效应研究,从而进一步降低成本.(3)使用先进的检测手段,如采用核磁共振研究聚合物结构的变化,红外光谱分析聚合物的分子骨架,X—ray研究聚合物的结晶状况,凝胶渗透色谱获得聚合物的分子量及其分布.(4)进一步研究聚丙烯酸高效减水剂减水机理,为合成提供理论基础.聚丙烯酸高效减水剂的研究已成为混凝土材料科学中的一个重要分支,并推动着整个混凝土材料从低技术向高技术发展.展望未来,每一项混凝土技术的提高都需要开发最优的外加剂.随着对高性能减水剂的合成,作用原理,结构与性能等方面进行系统的理论研究,聚丙烯酸减水剂将会广泛地应用到重要工程中,并向多功能化,生态化,国际标准化的方向发展.参考文献:[1]EdwardT.ShanlandXinhanZhou,Methodofmakingawa- terducingadditiveforcement[P].US598989,1999. [2]郑国峰,鲁统卫,管西祝,刘永生.聚羧酸高效减水剂的研究[J].化学建材,2002,(6):42—45.[3]Polymertechnologyreshapeswaterreducers[J].ConcreteProducts,1998,(10):5.[4]THirata,eta1.Cementitiouscompositioncomprisingacrylic co—polymers[P].EP0792850A,1997.[5]MKinoshita,eta1.Manufactureandapplicationoffluidizing agentsforcement—basedmixture『P].EP33l,308,1989.[6]李崇智,李永德,冯乃谦.聚羧酸系高性能减水剂的研制及其性能[J].混凝土与水泥制品,2002,(2):3—6.[7]逢鲁峰,王新平,魏艳华,孙晓辉.一种聚羧酸类高效减水剂的研制[J].混凝土与水泥制品,2004,(4):16—18.f8]KFurusawa.polymeradsorptionanditsectonthecolloidstability.Kobunshi,1991,40(12):786—789.[9]ELMackor.JColloidSci.,1951,6:492.[10]AKitahara,KFurusawa.ColloidChemistry.Tokyo,Japen: Kodansha,1990.[11]山田一夫,Superplasticizer(高性能AE减水剂,高性能减水剂)国际的开发状况,j夕lJ工学,1996(5):20.1'l21KHattori,Mechanismofslumplossanditscontrol,JSocMaterSci,Jpn,1980(29),240—240.[13]TSatoRRuch,Surfactantseries9,stabilizationofcolloid dispersionsbypolymeradsorption,MarcelDekkerInc,N Y,1980.(收稿日期:2007—12—18)山东建材>。
磺化丙酮甲醛缩合物(SAF)的合成与性能
磺化丙酮甲醛缩合物（SAF）的合成与性能磺化丙酮甲醛缩合物(SAF)是一种脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂。
由于它减阻效果好，抗温性能好，一直在油田钻探中起着重要的作用。
考虑到油井水泥与建筑水泥的相似之处，且反应产物具有用量小分散性能高，并且原料易得，减水效果不受温度影响等优点，所以本论文选择此课题作为研究对象，以丙酮、甲醛和亚硫酸氢钠为主要原料合成了水溶性磺化丙酮甲醛缩合物(SAF)，并系统研究了原料配比和反应条件对产物性能的影响，进一步地探讨了分散机理，并系统研究SAF作为高效减水剂对商品混凝土性能的影响；首次研究了不同类型的金属离子对SAF分散性能的影响。
主要内容包括以下几个方面：1．研究了原料配比、反应温度、反应时间和pH值对所合成的SAF性能的影响，并通过测定产物的分散性能提出了其作为减水剂的最佳原料配比和最佳工艺条件；2．通过红外光谱表征SAF，并通过测定SAF的表面张力、在CaCO_3固体表面的吸附量，Zeta电位等证实SAF是一种非引气型减水剂，其减水作用是通过分子中-OH、-C=0、-SO_2等基团在固体颗粒上的吸附、润滑、空间阻碍以及静电斥力而产生的；3．研究了分子量和S／C对SAF减水性能的影响，并得出当分子量为1.810~4、S／C为0.29时磺化缩合物的减水效果最好；4．通过对SAF处理的商品混凝土的减水率、抗压强度、抗渗透性能、钢筋锈蚀的研究证实：在w／C相同的情况下，掺入这种高效减水剂的新拌商品混凝土的流动性比未掺加减水剂的商品混凝土的流动性增加，且抗压强度、抗渗透性能也都比空白商品混凝土得到了改善。
5．对空白商品混凝土和掺加SAF减水剂商品混凝土的电镜微观结构分析，证实：SAF的掺入可以有效改善商品混凝土的微观结构；6．通过SAF掺加方法和掺加量的实验，发现不同的掺加方法对SAF的用量和分散效果影响较大；在与水同时掺加时，掺入水泥用量的0.7％的SAF就可显著改善新拌商品混凝土的和易性，提高硬化商品混凝土的力学性能和耐久性能；7．通过离子交换方式，改变SAF分子中金属离子的价态，并通过对其性能测定，摘要发现金属离子的价态对SAF减水性能的影响较大，金属离子的价态越高，其磺化缩合物SAF减水性越小，而且分散保留性能越差。
减水剂的作用机理
减水剂作用机理定义及分类：减水剂是一种在维持混凝土坍落度基本不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂。
大多属于阴离子表面活性剂，有木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物等。
加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量，改善混凝土拌合物的流动性；或减少单位水泥用量，节约水泥。
根据减水剂减水及增强能力，分为普通减水剂（又称塑化剂，减水率不小于8%，以木质素磺酸盐类为代表）、高效减水剂（又称超塑化剂，减水率不小于14%，包括萘系、密胺系、氨基磺酸盐系、脂肪族系等）和高性能减水剂（减水率不小于25%，以聚羧酸系减水剂为代表），并又分别分为早强型、标准型和缓凝型。
按组成材料分为：（1）木质素磺酸盐类；（2）多环芳香族盐类；（3）水溶性树脂磺酸盐类。
按化学成分组成通常分为：木质素磺酸盐类减水剂类，萘系高效减水剂类，三聚氰胺系高效减水剂类，氨基磺酸盐系高效减水剂类，脂肪酸系高减水剂类，聚羧酸盐系高效减水剂类。
作用机理：减水剂分散减水机理主要包括以下几个方面:1.-COOH、-OH-、SO3H等,具有亲水性,由于极性基的亲水作用,可使水泥颗粒表面形成一层具有一定机械强度的溶剂化水膜。
水化膜的形成可破坏水泥颗粒的絮凝结构,释放包裹于其中的拌合水,使水泥颗粒充分分散,并提高了水泥颗粒表面的润湿性,同时对水泥颗粒及骨料颗粒的相对运动具有润滑作用,所以在宏观上表现为新拌混凝土流动性增大,和易性好。
高效减水剂的分子结构中有大分子的主链,又有亲油性,减水剂吸附在水泥颗粒表面,能够降低水泥颗粒固液界面能,降低水泥-水分散体系的总能量,从而提高分散体系的热力学稳定性,这样有利于水泥颗粒的分散。
2.华引力的平衡来决定,其斥力位能、引力位能及总位能随粒子间距不同而发生变化。
减水剂加入到新拌混凝土中,其中的负离子-SO3-、COO-就会在水泥粒子的正电荷的作用下定向吸附在水泥颗粒表面,形成扩散双电层的离子分布,使得水泥颗粒表面带上电性相同的电荷,产生静电斥力,使水泥颗粒絮凝结构解体,颗粒相互分散,释放出包裹于絮团中的自由水,从而有效地增大拌合物的流动性。
超吸水纤维（SAF）在农业土壤保水中的应用
1.1 供试土壤 试验所用土壤采自陕西省商洛市商州腰市镇土地整
图 1 超吸水纤维（SAF）
基金项目：陕西地建集团内部课题“数字高程模型在土地整理土方量快速测算中应用研究”（DJNY2020-29）；陕西 地建研究院内部预研课题“保水剂对砂土氮素淋失的影响试验研究”（2020-NBYY-04）；陕西地建集团内部课题“黄土高 原滑坡易发区生态护坡植被类型研究”（DJNY2020-30）。
作者简介：孟婷婷（1992—），女，硕士，工程师，研究方向：土地整治。
XIANGCUN KEJI 2020 年 10 月（上） 119
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2 结果与分析 由图 2 可以看出，不同处理下三叶草均能出苗，但长 势不同。施用 2%SAF 处理三叶草出苗正常，但是因为施 用保水剂造成了土壤板结，透气性降低，后期三叶草逐渐 发黄，长势不及 CK 长势。施用 4%SAF 的处理，由于保水 剂吸水膨胀导致土壤呈果冻状，三叶草根系难以下扎，出 苗困难；土壤干裂，透气性降低，三叶草长势不如 CK 及 2%SAF 处理。
a CK b 2% c 4%
三叶草地上生物量鲜质量/g
35
30
a
25
20
b
15
c
10
5
0 1
a
b c
2
a
b c
3
月份
图 3 不同处理下三叶草地上生物量鲜质量
3 结语
保水剂 SAF 剪碎混合在土壤中，可以增加土壤的空 隙度及保水性能，而在盆栽试验中，种植三叶草虽然保水 性能增加，但是造成三叶草地上生物量减产，因此保水剂 SAF 剪碎混合在土壤用于保水达不到预期效果。建议将 保水剂 SAF 平铺在耕层以下，使保水剂 SAF 分布在主根 系以下，来验证 SAF 能否应用于农业土壤保水。
混凝土减水剂作用机理及使用注意事项
要有吸附-分散作用、润滑作用和湿润作用三
个方面。
1、吸附-分散作用
掺用减水剂的混凝土与不掺减水剂的混
凝土其水泥浆体的结构大不一样。在不掺减
水剂的混凝土中，水泥加水搅拌后，浆体中
有一些絮状结构，如图1-1所示。
图 1-1 絮凝状结构
产生这种絮状结构的原因很多，可能是由于水泥矿
物在水化过程中所带电荷的不同，产生异性电荷相吸而引
2．注意水泥品种的选择
在原材料中，水泥对外加剂的影响最大，水泥品种不
同，将影响减水剂的减水、增强效果，其中对减水效果影
响更明显。高效减水剂对水泥更有选择性，不同水泥其减
水率相差较大，水泥矿物组成、掺和料、调凝剂、碱含量、
细度等都将影响减水剂的使用效果，如掺有硬石膏的水泥，
对于某些掺减水剂的混凝土将产生速硬或使混凝土初凝时
5．注意掌握掺量 每种减水剂都有适宜的掺量，即使同一种外加
剂，不同的用途有不同的适宜的掺量。
掺量过大，不仅在经济上不合理，而且可能造 成质量事故。如对有引气、缓凝作用的减水剂，尤 其要注意不能超掺量。如木钙掺量大于水泥重量的 0.5%，会引入过量空气而使初凝缓慢，降低混凝土 强度。高效减水剂掺量过小，失去高效能作用，而 掺量过大（＞1.5%），则会由于泌水而影响质量。
总之，影响外加剂掺量的因素较多，如对减水 剂就有掺加方法、水泥品种、拌合物的初始流动性 及养护制度等。
6．采用适宜的掺加方法
在混凝土搅拌过程中，外加剂的掺加方法对外加剂的使
用效果影响较大。如减水剂掺加方法大体分为先掺法（在拌
合水之前掺入）、同掺法（与拌合水同时掺入）、滞水法
（在搅拌过程中减水剂滞后于水2～3min加入）、后掺法（在
减水剂品种和作用机理
45
46 25 17.5 15 3 0.4
50
47 25 18 15 2 0.35
3 试验结果分析 通过上述试验数据，可以得出：上下层布式钢纤维
混凝土增强机理的理论分析和试验检测到的数据是吻 合的，弯沉值较素混凝土小。普通素混凝土板预设脱空 板板角在各级荷载下相应位置的弯沉比未设脱空板的 大；层布式钢纤维混凝土预设板角脱空板板角在各级 荷载下相应位置的弯沉比未设脱空板的大；普通混凝 土板板角在各级荷载下相应位置的弯沉比层布式钢纤 维混凝土板大。
参考文献 ［１］ 张冠伦等．混凝土外加剂原理与应用．北京：中国建筑
工业出版社，１９９６ ［２］ 熊大玉等．混凝土外加剂．北京：化学工业出版，２００２
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化学名称为芳香族氨基磺酸盐聚合物。生产以对 氨基苯磺酸钠、苯酚为原料经加成、缩聚反应、最终生 成具有一定聚合度的大分聚合物。其减水率可达３０％， 成本较高，容易泌水，常与萘系高效减水剂复合使用， 可以解决萘系高效减水剂与水泥相容性问题。 5 脂肪酸系高效减水剂
化学名称为脂肪族羟基磺酸盐聚合物，生产的原 料主要是丙酮、甲醛、Ｎａ２Ｓ０３、Ｎａ２Ｓ２Ｏ５、催化剂等。其浓度 为３０％～４０％的棕红色液态成品，减水率可达２０％，可 以用于低标号混凝土，会混凝土染色。 6 聚羧酸盐系高效减水剂
木质素是植物纤维原料的另一种主要组分，其分 子结构复杂，含有多种官能团和化学键，在植物原料进 行蒸煮木质素时，处理方法不同，脱木质素的机理及产 物也不同。用亚硫酸盐法处理得到的就是“木质素磺酸 盐”，其主体反应为丙苯基在亚硫酸盐制浆条件下被磺 化，磺酸基取代α位的羟基，形成水溶性的磺酸盐。包 括：木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、木质素磺酸镁。木质
２０世纪３０年代，外加剂问世以来，混凝土外加剂已 成为混凝土组成材料中不可缺少的第五组。减水剂是 混凝土外加剂中最重要的一个品种。减水剂就是在混 凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的 外加剂。按化学成分组成通常分为：木质素磺酸盐类减 水剂类、萘系高效减水剂类、三聚氰胺系高效减水剂 类、氨基磺酸盐系高效减水剂类、脂肪酸系高减水剂 类、聚羧酸盐系高效减水剂类。减水剂目前在我国高速 公路和高速铁路广泛应用。 1 木质素磺酸盐类减水剂
减水剂的分散机理
减水剂的分散机理减水剂是一种广泛应用于混凝土工程中的化学添加剂，能够显著降低混凝土的水灰比，从而提高混凝土的工作性能和强度。
那么，减水剂是如何实现这一效果的呢？其分散机理是什么呢？减水剂的分散机理主要涉及两个方面，分别是表面活性剂作用机理和减水剂与水泥颗粒之间的相互作用机理。
减水剂中的表面活性剂通过吸附在水泥颗粒表面形成一层分散剂分子膜，这层膜能够阻止水泥颗粒之间的相互吸引力，从而使颗粒分散均匀。
表面活性剂还能够改变水泥颗粒表面的电荷性质，使其带负电荷，从而排斥同样带负电荷的颗粒，增加颗粒之间的分散性。
减水剂与水泥颗粒之间的相互作用机理主要包括物理吸附和化学吸附两种方式。
物理吸附是指减水剂分子通过吸附在水泥颗粒表面，形成一层分散相对稳定的薄膜，从而阻止颗粒之间的相互吸引力，使颗粒分散均匀。
化学吸附是指减水剂中的活性基团与水泥颗粒表面的活性基团发生化学反应，形成化学键，从而增加分散剂与颗粒之间的结合力，提高分散效果。
减水剂的分散机理还与其分子结构和性质密切相关。
一般来说，减水剂分子结构中含有亲水基团和疏水基团。
亲水基团使得减水剂分子能够与水分子发生作用，形成水合物，并能够与水泥颗粒表面的水分子发生相互作用。
疏水基团则使得减水剂分子能够与水泥颗粒表面的有机质发生相互作用，增加分散剂与颗粒之间的结合力。
减水剂的分散机理还受到温度、pH值和离子浓度等因素的影响。
温度的升高会使减水剂分子的热运动增加，从而增加分散剂与颗粒之间的碰撞频率，提高分散效果。
pH值的变化会影响减水剂分子的电离和解离程度，进而改变分散剂与颗粒之间的相互作用强度。
离子浓度的增加会增加减水剂与溶液中离子的竞争，降低分散效果。
减水剂的分散机理是通过表面活性剂作用和减水剂与水泥颗粒之间的相互作用实现的。
减水剂通过形成分散剂分子膜和改变颗粒表面电荷性质，使颗粒之间的相互吸引力减小，分散性增强。
此外，减水剂分子的结构和性质、温度、pH值和离子浓度等因素也会对减水剂的分散效果产生影响。
减水剂的作用机理
减水剂的作用机理减水剂作用机理混凝土中加入减水剂后，能够打破这种絮凝结构，把颗粒之间的自由水分释放出来。
其作用机理如下：1、吸附分散作用机理吸附分散作用是指：1、同性电荷的相斥作用；2、浆体间的润滑作用，氢链缔合；极性微气泡。
2、空间位阻效应空间位组效应是指减水剂的主链、支链、侧链形成梳状吸附网络。
聚多元磷酸体系有良好的分散性主要得益于空间位组效应和犹豫本身所带电荷所引起的静电排斥作用。
8880型速凝剂/水泥速凝剂/782型速凝剂8880型水泥速凝剂为庐江矾矿速凝剂厂主要产品;该速凝剂吸取国外现进的低碱速凝剂配方技术;质量优良;并通过ISO9001:2000认证;它广泛用于各种混凝土施工建设中;8880型混凝土粉状速凝剂是经过精心选料、室内试验、微观分析由中国建筑材料研究所研制成功的一种新型复合外加剂，适用于铁路、公路、军工、地铁、城市、地下空间建筑，各类型隧道、矿山、井巷、护坡及抢险加固工程的喷射砼施工，拥有广泛的应用领域。
主要技术性能:1、凝结时间：初凝1～5min,终凝5～10min,适宜掺量为胶凝材料用量的3—5％；2、碱金属含量<1％，无毒、无味、无剌激；3、细度：8mm孔筛，筛余物小于10％；4、喷射砼早期强度高，其28天龄期抗压强度保存率达80—100％；5、喷料粘聚性好，对钢筋无锈蚀作用，提高抗渗标号，凝结快，一次喷层厚，喷拱可达130mm，喷壁可达200mm以上。
使用方法:先按喷射混凝土配比把所喷物料搅拌均匀，在喷射时随机添加速凝剂。
建议您在使用前选择适宜掺量及凝结时间的测定试验。
注意事项:1,请不要在物料搅拌时添加该品，因石子、砂子含有大量的水份，速凝剂短期时间内吸水在未喷射时分解其速凝成份，影响凝结时间，降低混凝土强度，将导致喷射砼的不良效果。
2,使用前应针对工程所用水泥品种进行试配试验，选好掺量，方可大量使用。
存放过期水泥不能用，不符合国家标准的水泥不能用。
对速凝剂要求妥善保管，防止受潮结块失效。
减水剂作用机理
：水泥加水拌合后，由于水泥颗粒分子引力的作用，使水泥浆形成絮凝结构，使10%～30%的拌合水被包裹在水泥颗粒之中，不能参与自由流动和润滑作用，从而影响了物的流动性。
当加入减水剂后，由于减水剂分子能定向吸附于水泥颗粒表面，使水泥颗粒表面带有同一种电荷（通常为），形成静电排斥作用，促使水泥颗粒相互分散，絮凝结构破坏，释放出被包裹部分水，参与流动，从而有效地增加混凝土拌合物的流动性。
润滑作用：减水剂中的亲水基极性很强，因此水泥颗粒表面的减水剂吸附膜能与水分子形成一层稳定的溶剂化水膜，这层水膜具有很好的润滑作用，能有效降低水泥颗粒间的滑动阻力，从而使进一步提高。
空间位阻作用：减水剂结构中具有亲水性的聚醚侧链，伸展于水溶液中，从而在所吸附的水泥颗粒表面形成有一定厚度的亲水性立体吸附层。
当水泥颗粒靠近时，吸附层开始重叠，即在水泥颗粒间产生空间位阻作用，重叠越多，空间位阻斥力越大，对水泥颗粒间凝聚作用的阻碍也越大，使得混凝土的坍落度保持良好。
接枝共聚支链的缓释作用：新型的减水剂如在
制备的过程中，在减水剂的分子上接枝上一些支链，该支链不仅可提供空间位阻效应，而且，在的高碱度环境中，该支链还可慢慢被切断，从而释放出具有分散作用的多羧酸，这样就可提高水泥粒子的分散效果，并控制坍落度损失。
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可 以 看 出 ， ４ ３ｃ 为 羟 基 的 伸 缩 振 动 吸 收 峰 ； ６ ７ ３ １ ｍ １ ４
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Ｓ ０键 的 伸 缩 振 动 吸 收 峰 定 脂 肪 族 羟 基 磺 酸 盐 高 效 减 水 一 认
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新型 Ｓ ＡＦ减 水 剂 及 其 作 用机 理 研 究
王 天 印
洛阳黄河同力水泥有限责任公 司（７ ６０ ４ １０ ）
摘 要 ： 过 红 外 光 谱 测 定试 验 、ｅａ电位 测 定 试验 、 水 率 试 验 和 强度 测 定 试 验 ， 究 了 实验 室 合 成 的 Ｚ 型 通 ｚｔ 减 研 Ｙ
由 于水 泥 的水 化 过 程 巾 具 有 双 电 层 和 电动 电位 的存 在 ，
Ｄ １ ７ ３５ ２ ９． ０１ ８６６５． ５ Ｌ２６４２ － ６１２ ５ ． Ｉ．２６６４ ． ． ３ ．１ １ ５ ４５ ． ２ ９６ ５ ０． ３ １ ７
３ 参 比减 水 剂 。 Ｕ Ｆ萘 系 减 水 剂 ， 购 ；Ｆ脂 肪 族 磺 酸 ） Ｎ 市 Ｚ
脂 肪 族 高效 减 水 剂 Ｓ Ｆ的 官 能 团特 征 及 其 应 用 效 果 和 机 理 。 果 表 明 ， 成 脂 肪 族 减 水 剂 为含 有 羟基 、 基 和 Ａ 结 合 羰
磺 酸基 等 亲 水基 团的 高 分 子 化 合 物 。其 减 水 机 理 主 要 是 依 靠 这 些 功 能基 团 的作 用 ， 以静 电斥 力 为主 ， 有 水 化 兼
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图 １ ＺＹ 型 Ｓ ＡＦ的 红外 光谱 图
１ 试验 用 Ｚ 型 Ｓ Ｆ减 水 剂 由实 验 室 合 成 。 ） Ｙ Ａ
２） 泥 。 采 用 ＤＬ水 泥 厂 乍产 的 Ｐ０．２５水 泥 ， 熟 料 水 ．４． 其 化 学 成 分 和 矿 物 组 成 如 表 １所 示 。 表 １ 水 泥 熟 料 的 化 学 成 分 及 矿 物 组 成
盐 减 水 剂 ， 周量 ３ ＿％ ， 购 。 含 １２ 市 １２试 样 制 备 ． １ 将 所 合 成 的 缩 聚 物 样 品 经 烘 干 、 细 并 绎 乙 醇 沉 淀 ） 磨
『 ∈电 位 值 就 可 以做 为 水 泥 一 水 体 系 动 电性 质 的 综 合 指 ｎ ｉ 标 ， 果 如 同 ２所 示 结
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２ 在 烧 杯 巾 加 入 ｌ 泥 ， 后 加 入 ４ ０ ｍ 质 量 浓 度 为 ） ｇ水 然 ０ ｌ ４ｇ ／ 合 成 佯 品 岛效 减水 剂 溶 液 ， 水 灰 比 ４ ０ 人 工 搅 拌 Ｌ的 即 ０， ５ｒｉ ｎ后 ． 悬 浮 液 注 入 电 泳 槽 内 ． 始 进 行 第 一 次 动 电 电 ａ 将 开 位ｆ 位１ 定 ， ￡电 测 以后 每 隔 １ ｉ 定 一 次 ，０ ｉ 结 束 。 ５ ｒ ｎ测 ａ ６ ｍ ｎ后
而 且从 微 观 、 微 观 层 次上 改 善 了硬 化 混 凝 土 的 结构 ， 高 了 亚 提
混 凝 土 的 物 理 力学 性 能减
应 用 促 进 了混 凝 土 生 产 、 工 ＿ 艺 以 及 新 型 混 凝 土 的 发 展Ｉ。 施 ＿ ｌ 二 ｕ
随 着泵 送 混 凝 土 、 下浇 筑 混 凝 土 、 水 喷射 混凝 土 、 强 高 性 能 高 混 凝 土 等新 技 术 的快 速 发 展 ． 效 减 水 剂 成 为混 凝 土 技 术发 高 展 不 可 或缺 的一 种 关 键 材 料 。脂 肪 族 磺 酸 盐 高 效 减 水 剂 以 其 减水 率 高 ， 应性 强 和 成 本 低 等优 势 而 得 到 广泛 应 用 。 适
ＳＧ＝Ｉ２２７：．０ ． ／ ： ：． ３４ Ｗ Ｃ＝０．８。 ５
图 ２ 水 泥 一 合 成 Ｓ 一 水 体 系的 ∈电 位 ＡＦ 山图 ２可 以看 出 ， 掺减 水 剂 的 水 泥 胶 粒 表 面 的 ∈电 位 未 随 着 时 间 的 变 化 由正 变 为 负 。 这 是 由于 水 泥 的 主 要 矿 物 成
分 是 ＣＳ、 ＣＡ、 ． 其 中 硅 酸 盐 水 化 物 的粒 子 在 水 分 散 Ｃ Ｓ、 Ｃ Ｆ ４ Ａ， 体 系 【Ｉ 负 电， 铝 酸 盐 水 化 物 粒 子 带 ｛带 而 Ｆ电 。 泥水 化初 期 ， 水 ＣＡ 首 先 发 生 水 化 反 应 ， 因此 测 得 水 泥 粒 子 带 正 电 ， 着 水 随
０ １ Ｄ ４ 口 娜
时间 ｆ ｉ ） ｍｎ
用 不 掺减 水 剂 的 水 泥浆 体 系 的 ￡ 位， 为空 白样 对 照试 验 。 电 作
３ 混 凝 土 减 水 率 及 抗 压 强 度 试 验 ， 用 Ｄ 泥 厂 ＰＯ ） 采 Ｉ水 ．． ４ ． 泥 、 石 、 砂 。 准 混 凝 土 配 合 比为 Ｃ ３ ０ｋ ／ Ｃ ２５水 碎 中 基 ＝ １ ｇｍ ， ：
膜 润 滑 作 用 、 湿作 用 、 合 作 用 、 润 络 立体 位 阻作 用 等 相 互 叠 加 的 结 果 ， 过 破 坏 絮 凝 结 构 释 放 出 游 离水 ， 而 使 通 从
水 泥粒 子 分散
关 键 词 ： 肪 族 减 水 剂 ；ｅａ电位 ； 水 率 ： 脂 ｚｔ 减 强度
高效 减 水 剂 的 使 用 不 但 改 善 了新 拌 混 凝 土 的 丁 作 性 能 ，