减水剂及其作用机理
减水剂作用机理和功能
减水剂作用机理和功能
减水剂是一种常用的混凝土添加剂,它的作用是降低混凝土的水泥用量,从而达到减少混凝土裂缝、提高强度、耐久性和可加工性的效果。
减水剂的作用机理主要包括以下几个方面:
1.分散作用:减水剂能够改变混凝土内水泥颗粒的表面能力,使其互相分散并保持分散状态,从而有效地减少水泥和水的粘合作用,使混凝土易于流动。
2.扩散作用:减水剂能够使水泥颗粒增加表面活性,从而改善混凝土的流动性能,并能够扩大水泥颗粒之间的间隔,使得混凝土的质地更加均匀。
3.减少孔隙率:通过减水剂的作用,混凝土内的孔隙率可以得到有效地控制和减少,从而提高混凝土的密度和耐久性。
4.改善初始阶段强度:减水剂能够加速混凝土内的水泥水化过程,并使水泥颗粒得到更充分的反应,从而改善混凝土的初始阶段强度和稳定性。
总的来说,减水剂的主要功能是提高混凝土的工作性能、调节混凝土的物理和化学性质,并从根本上提高混凝土的质量和使用寿命。
减水剂的作用机理和掺入减水剂的技术经济效果
减水剂的作用机理和掺入减水剂的技术经济效果
一、减水剂的作用机理
减水剂是一种常用的混凝土添加剂,能够有效降低混凝土的水灰比,改善混凝土的流动性和工作性,从而提高混凝土的强度和耐久性。
减水剂的作用机理主要包括以下几点:
1. 对水泥颗粒的分散作用
减水剂中的表面活性剂能够包裹水泥颗粒,减少颗粒之间的相互作用力,使水泥颗粒更好地分散在混凝土中,提高混凝土的强度和稳定性。
2. 对混凝土流变性能的调节作用
减水剂可以改善混凝土的流变性能,降低混凝土的内摩擦阻力,提高混凝土的流动性和可塑性,有利于混凝土的浇筑和成型。
3. 对水泥水化过程的促进作用
减水剂中的缓凝剂可以延缓水泥水化反应的速度,使混凝土具有更好的流动性和抗渗性,同时可以提高混凝土的初期和终期强度。
二、掺入减水剂的技术经济效果
1. 技术效果
掺入减水剂可以提高混凝土的流动性和工作性,减少混凝土内部的孔隙率,改善混凝土的密实性和外观质量,提高混凝土的抗压强度和抗折强度,延长混凝土的使用寿命。
2. 经济效果
掺入减水剂可以降低水灰比,减少水泥用量,降低混凝土的生产成本,节约材料和能源,提高施工效率,减少工期,降低人工成本和管理成本,提高工程的经济效益,增加企业的竞争力。
综上所述,了解减水剂的作用机理和合理掺入减水剂对混凝土的技术和经济效果具有重要意义,可以为混凝土生产和施工提供技术支持,促进工程的可持续发展和社会经济的繁荣。
简述减水剂的作用机理
简述减水剂的作用机理
减水剂是一种常用于混凝土和水泥制品中的化学添加剂。
其作用机理主要体现在以下几个方面:
1. 分散作用:减水剂能够分散水泥颗粒之间的静电斥力,使其更好地分散在水中。
这样可以降低水泥颗粒的表面能,提高水泥的浸润性,从而促进水泥与其他材料的均匀混合。
2. 减少黏聚力:减水剂通过降低水泥颗粒之间的黏聚力,使混凝土的流动性增加。
这样一来,混凝土的可塑性更好,易于施工,减少振捣力度,提高施工效率。
3. 减少水泥用量:减水剂可以有效降低混凝土中的水胶比,从而减少水泥的用量。
在保持混凝土强度的同时,减水剂能够提高混凝土的工作性能,节约原材料的使用。
4. 控制凝结时间:减水剂能够延迟水泥的凝结时间,使得混凝土能够在较长的时间内保持流动性。
这对于大体积混凝土、远程运输和复杂施工环境非常重要。
5. 提高混凝土强度:减水剂中的化学成分能够与水泥中的胶凝物质发生反应,生成更加致密的水化产物,从而提高混凝土的强度和耐久
性。
总之,减水剂通过改善混凝土的流动性、降低黏聚力、减少水泥用量、控制凝结时间和提高混凝土强度等方面的作用,优化了混凝土的性能,提高了施工效率,并且节约了原材料的使用。
减水剂的作用机理简述
减水剂的作用机理简述
减水剂是混凝土施工中常用的一种添加剂,它能够有效地降低混凝土的水灰比,提高混凝土的流动性和可泵性,从而改善混凝土的性能。
减水剂主要通过以下几种作用机理来实现对混凝土的影响:
1.分散作用:减水剂中的活性成分能够与水泥颗粒表面形成一层电荷
互斥的保护膜,阻止水泥颗粒之间的互相粘连,从而使水泥颗粒保持分散状态。
这样可以有效地降低混凝土的内摩擦力,提高混凝土的流动性。
2.吸附作用:减水剂中的分子在混凝土中可以吸附水泥颗粒表面,改
变水泥颗粒表面能量,并与水泥颗粒形成一种物理或化学结合,从而降低水泥颗粒之间的粘附力,使其易于分散,提高混凝土的流动性。
3.水泥颗粒表面电荷控制作用:减水剂中的活性成分能够改变水泥颗
粒表面的电荷状态,使水泥颗粒表面带有相同的电荷,导致彼此之间发生相互排斥,从而降低水泥颗粒之间的凝聚力,提高混凝土的流动性。
4.流变作用:减水剂通过改变混凝土的内部结构,使混凝土具有更好
的变形性和可变性,从而提高混凝土的流动性和可泵性。
总的来说,减水剂通过改变水泥浆体系的物理和化学性质,增加浆体的流动性
和可变形性,减小混凝土内部摩擦力,改善混凝土的工作性能和耐久性。
在混凝土施工中,正确使用减水剂可以提高施工效率,降低成本,同时确保混凝土施工质量和工程可持续发展。
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%。
聚羧酸减水剂的作用机理
聚羧酸减水剂的作用机理
聚羧酸减水剂是一种常用的混凝土外加剂,它可以显著降低混凝土的水灰比,提高混凝土的流动性和可泵性。
聚羧酸减水剂的主要作用机理如下:
1. 分散作用:聚羧酸减水剂可以通过其分散作用,改善混凝土中固体颗粒的分散状态,减少颗粒间的吸附力和凝聚力,从而降低混凝土的黏聚性和内摩擦力。
这种分散作用使得混凝土流动性增加,易于施工操作。
2. 吸附作用:聚羧酸减水剂的分子结构中含有亲水基团和疏水基团,在混凝土中形成有效的吸附层,在水化过程中与水泥颗粒吸附结合,阻止颗粒的聚集和凝结,从而降低了混凝土的黏聚性和内摩擦力,增加了混凝土的流动性。
3. 减水作用:聚羧酸减水剂通过与水泥颗粒表面形成吸附层,有效地阻止了颗粒间的相互吸附和凝聚,减少了水泥颗粒间的摩擦力,从而降低了混凝土的黏聚性,使得相同水泥用量下的水掺量减少,实现了减水的效果。
这样可以提高混凝土的强度和耐久性。
总的来说,聚羧酸减水剂通过分散作用、吸附作用和减水作用改善混凝土的流动性和可泵性,提高混凝土的工作性能和性能,同时降低了水灰比和水泥用量。
它在混凝土施工中起到了优化混凝土配制、提高施工效率和质量的作用。
减水剂的作用机理
1.减水剂的作用机理1.1.聚按酸减水剂作用机理聚按酸减水剂掺入新拌混凝土后,减水剂所带的极性阴离子活性基团如侵基、磺酸基等通过离子键、共价键、氢健及范德华力等相互作用紧紧地吸附在强极性的水泥颗粒表面,从而使水泥颗粒带电。
根据同性电荷相斥原理,阻止了相邻水泥颗粒的相互接近,增大了水泥与水的接触面积,使水泥充分水化,并且在水泥颗粒扩散的过程中,释放出凝聚体所包含的游离水,改善了和易性,减少了拌水量。
同时结构中具有亲水性的聚健侧德,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匹工1.2.禁系减水剂作用机理其减水机理为静电斥力理论,由于水泥颗粒在水化初期时表面带有正电荷(Ca?+),减水剂分子中的负离子-SO/,-COO-就会吸附于水泥颗粒上,形成吸附双电层,使水泥颗粒相互排斥,防止了凝聚的产生"文2.两种减水剂作用于普通混凝土与碱激发混凝土的减水剂研究现状与蔡系高效减水剂相比.聚竣酸系减水剂具有低掺量、高减水率、混凝土拌和物坍落度经时损失小、增强效果显著⑵、早期强度高W等优点。
且能大幅度减小水泥石大孔的孔径,使孔更加细化和均匀化,从而增加水泥石的致密性日。
在配制低强度等级混凝土时使用蔡系减水剂效果要优于聚段酸减水剂,低强度混凝土的胶凝材料总量少,在配合比设计时为了满足混凝土拌合物的工作性需求,聚竣酸减水剂的高减水率对混凝土强度贡献被掩盖掉ULNaOH对表面活性剂在矿渣颗粒表面吸附量的影响:当系统氧化钠当量小于6%,减水剂掺量相同,系统中氧化钠当量越高,矿渣颗粒对减水剂的吸附量越低,这可能是由于系统中的OH-浓度所引起的,理论上认为水玻璃、氢氧化钠电离、水解后,产生OH:OH-是矿渣颗粒氧化物电势确定离子,当OH-离子参与在矿渣颗粒表面竞争吸附时,增加矿渣颗粒表面的负电荷,使矿渣颗粒表面对减水剂阴离子基团静电斥力加大,阳离子基团静电引力加大,故加入碱后阴离子表面活性剂在矿渣颗粒表面的吸附量减小⑶。
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。
混凝土中添加高效减水剂的原理与应用
混凝土中添加高效减水剂的原理与应用一、前言混凝土是建筑、基础设施和其他工程项目中最重要的材料之一。
混凝土材料在建筑领域具有广泛的应用,因为它们具有许多有益的特性,例如强度、耐久性、可塑性和节能性。
然而,在混凝土的生产和使用中,常常会遇到诸如流动性不足、易开裂、松散等问题,这些问题会对混凝土的性能和质量产生重大影响。
为此,人们研发了高效减水剂,以提高混凝土的流动性、工作性能和耐久性。
本文将详细介绍混凝土中添加高效减水剂的原理和应用。
二、高效减水剂的定义和分类高效减水剂是一种化学添加剂,它能够显著减少混凝土中的水泥用量,同时提高混凝土的流动性和可加工性。
在现代建筑领域,高效减水剂已经成为生产高品质混凝土的必要条件之一。
高效减水剂通常分为两类:一类是磺酸盐型高效减水剂,另一类是聚羧酸型高效减水剂。
1. 磺酸盐型高效减水剂磺酸盐型高效减水剂是最早被使用的一种高效减水剂,它在混凝土中的作用机理是通过分散水泥颗粒来降低混凝土的黏着力和内聚力,从而提高混凝土的流动性和可加工性。
磺酸盐型高效减水剂的优点是价格便宜、效果明显,但也存在一些缺点,例如易受气候变化和水质影响,不耐冻融循环,会对混凝土中的氯离子含量产生影响等。
2. 聚羧酸型高效减水剂聚羧酸型高效减水剂是一种新型的高效减水剂,它通过在水泥颗粒表面形成一层聚合物包裹来降低混凝土的黏着力和内聚力,从而提高混凝土的流动性和可加工性。
聚羧酸型高效减水剂的优点是耐气候变化和水质影响、不会对混凝土中的氯离子含量产生影响、可耐冻融循环等。
但是,聚羧酸型高效减水剂的价格相对较高,且操作难度较大。
三、高效减水剂的作用机理高效减水剂的作用机理是通过改变混凝土中水泥和骨料颗粒表面的电荷状态和吸附特性来降低混凝土的内聚力和黏着力,从而提高混凝土的流动性和可加工性。
1. 磺酸盐型高效减水剂的作用机理磺酸盐型高效减水剂的主要成分是负离子的磺酸根,它能够吸附在水泥颗粒表面,使水泥颗粒表面带有负电荷。
减水剂的作用机理和功能有哪些
减水剂的作用机理和功能有哪些减水剂,也称为减水剂,是混凝土和水泥浆中的一种添加剂,其作用是在保持混凝土流动性的同时减少混凝土中水的使用量。
减水剂主要通过改变混凝土中的水-胶凝材料界面的相互作用,以及水泥颗粒及其周围水分子之间的相互作用,来实现减少混凝土水灰比的目的。
减水剂广泛应用于工程建筑中,能够提高混凝土的可塑性和流动性,降低混凝土的水灰比,减少气孔和收缩裂缝的形成,提高混凝土的密实性和强度等方面起到重要作用。
作用机理1. 降低水泥颗粒和水的表面张力减水剂通过在水泥颗粒和水之间降低界面张力,改善水泥颗粒和水的相互湿润性,从而减小了水泥颗粒之间的摩擦力,增加了混凝土的流动性。
降低水泥颗粒与水之间的张力,有助于在水泥颗粒上形成细小的水膜,改善了水泥颗粒的分散状态,确保混凝土的均质性和强度。
2. 改善混凝土的粘聚性减水剂中的化学成分可以与水泥胶凝材料发生化学反应或吸附,使得水泥颗粒受到分散而不互相絮聚。
这样一来,混凝土中的水泥颗粒之间的粘聚性降低,有助于混凝土的流动性和可塑性的提高。
3. 控制混凝土的凝结反应减水剂可以通过改变水泥浆凝结过程的过程,控制混凝土的早期凝结速率,延缓凝结时间,延长混凝土的工作性能时间,有利于混凝土的施工和维护。
功能1. 提高混凝土的可塑性和流动性减水剂能够降低混凝土的水灰比,保持混凝土的流动性和可塑性,使得混凝土施工更加方便,并且保证混凝土的外观和均匀性。
2. 降低混凝土的水灰比通过使用减水剂,可以在保持混凝土的工作性能的同时,降低混凝土中水的含量,促进水泥颗粒之间的紧密结合,提高混凝土的密实性和强度。
3. 减少混凝土的气孔和收缩裂缝减水剂有助于降低混凝土在硬化过程中出现的气孔和收缩裂缝的可能性,提高混凝土的耐久性和抗渗性。
4. 提高混凝土的强度和耐久性减水剂通过调整混凝土中的水泥颗粒分散状态,加强水泥颗粒之间的黏结力,提高混凝土的密实性和强度,增强混凝土的抗压强度和耐久性。
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。
减水剂的作用及用途
减水剂的作用及用途一、减水剂的作用减水剂是指在混凝土和易性及水泥用量不变条件下,能减少拌合用水量、提高混凝土强度;或在和易性及强度不变条件下,节约水泥用量的外加剂。
与普通减水剂相比,减水及增强作用都较强。
1)静电斥力理论水泥水化后,由于离子间的范德华力作用以及水泥水化矿物、水泥主要矿物在水化过程中带不同电荷而产生凝聚,导致了混凝土产生絮凝结构。
减水剂大多属阴离子型表面活性剂,掺入到混凝土中后,减水剂中的负离子-SO—、-COO—就会在水泥粒子的正电荷Ca2+矿的作用下而吸附于水泥粒子上,形成扩散双电层(Zel。
a电位)的离子分布,在表面形成2)立体位阻效应掺有减水剂的水泥浆中,减水剂的有机分子长链实际上在水泥微粒表面是呈现各种吸附状态的。
不同的吸附态是因为高效减水剂分子链结构的不同所致,它直接影响到掺有该类减水剂混凝土的坍落度的经时变化。
有研究表明萘系和三聚氰胺系减水剂的吸附状态是棒状链,因而是平直的吸附,静电排斥作用较弱。
其结果是Zeta电位降低很快,静电衡容易随着水泥水化进程的发展受到破坏,使范德华引力占主导,坍落度经时变化大。
3)润滑作用减水剂的极性亲水基团定向吸附于水泥颗粒表面,多以氢键形式与水分子缔合,再加上水分子之问的氢键缔合,构成了水泥微粒表面的一层稳定的水膜,阻止水泥颗粒问的直接接触,增加了水泥颗 粒间的滑动能力,起到润滑作用,从而进一步提高浆体的流动性。
水泥浆巾的微小气泡,同样对减水剂分的定向吸附极性基团所包裹,使气泡与气泡及气泡。
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,其中较为著名的有立体效应理论、空位稳定型理论、D-L-V-O理论等。
混凝土中添加减水剂的作用原理
混凝土中添加减水剂的作用原理一、前言混凝土是建筑工程中不可或缺的材料,它的强度、耐久性、可塑性等性能直接影响着建筑物的使用寿命和安全性。
为了提高混凝土的性能,工程师们一直在探索各种方法。
其中,添加减水剂是一种常用的方法,本文将从分子水平出发,详细介绍添加减水剂的原理。
二、混凝土的组成及加水后的反应混凝土由水泥、砂子、石子、水等组成。
在混凝土中,水泥是最重要的成分之一,它在加水后与水发生反应,生成水化产物。
水化反应是混凝土硬化的过程,反应式可简化为:C3S + H2O = C-S-H + CH其中,C3S是水泥的主要成分,C-S-H是水化产物的主要成分之一,CH是副产物之一。
水化反应的速率与过程直接影响着混凝土的强度与耐久性。
因此,加水后的混凝土需要保持适当的含水量,以促进水化反应的进行。
但是,过多的水会导致混凝土的流动性增加,难以维持其形状和稳定性。
为了解决这个问题,人们开始使用减水剂。
三、减水剂的作用原理减水剂是一种添加剂,它可以减少混凝土中的水分含量,同时不影响混凝土的强度和耐久性。
减水剂的作用原理主要有以下两个方面:1. 改善混凝土的流动性减水剂的分子结构中含有亲水基团和疏水基团。
在混凝土中,减水剂的亲水基团与水分子结合,形成水凝胶,使混凝土中的水分子变得更加紧密。
同时,减水剂的疏水基团与混凝土中的水泥颗粒结合,形成膜状润滑层,减少混凝土颗粒之间的摩擦力,改善混凝土的流动性。
2. 增加混凝土的分散性混凝土中的水泥颗粒具有一定的表面电荷,会相互排斥形成团聚现象。
减水剂的分子中含有带电基团,可以与水泥颗粒表面的电荷相互吸引,使水泥颗粒之间的相互作用力减小,增加混凝土的分散性。
这样可以使混凝土更加均匀,松散,提高混凝土的易性和流动性,从而降低混凝土的水泥用量,减少混凝土的收缩。
四、减水剂的分类减水剂根据化学成分和作用机理不同,可以分为两类:1. 常规型减水剂常规型减水剂的主要成分是磺酸盐,它可以与水泥颗粒表面反应,形成不溶性的钙磺酸盐,从而减少水泥颗粒之间的相互作用力。
混凝土中的高效减水剂的应用原理
混凝土中的高效减水剂的应用原理一、引言混凝土是建筑工程中广泛应用的材料之一,其强度、耐久性、可塑性等性能直接影响到建筑物的安全和美观,因此,在混凝土施工中,如何提高混凝土的性能是一个重要的问题。
其中,高效减水剂是一种常用的混凝土掺合剂,其应用可以显著提高混凝土的流动性和减少水泥用量,从而达到节能、节材的目的。
本文将从减水剂的基本原理、减水剂的分类、减水剂的作用机理和减水剂的应用注意事项等方面详细介绍混凝土中高效减水剂的应用原理。
二、减水剂的基本原理减水剂是一种化学掺合剂,其作用是通过改变水泥浆体的物理性质,使混凝土在不降低强度的情况下,达到较高的流动性。
减水剂可以使水泥颗粒表面带有电荷,使水泥颗粒之间的静电斥力增加,从而导致水泥浆体的流动性提高。
另外,减水剂还可以降低水泥浆体的表面张力,使混凝土的表面光滑,提高抗渗性和耐久性。
三、减水剂的分类减水剂根据其化学成分和作用机理的不同,可以分为有机减水剂和无机减水剂两类。
1.有机减水剂有机减水剂是通过合成有机化学物质得到的,其主要成分为磺酸盐和缩醛。
磺酸盐减水剂的作用机理是通过吸附水泥颗粒表面的离子,改变水泥颗粒表面的电性质,增加水泥颗粒之间的静电斥力,从而提高混凝土的流动性。
缩醛减水剂则是通过吸附水泥颗粒表面的有机分子,改变水泥颗粒表面的物理性质,提高混凝土的流动性。
2.无机减水剂无机减水剂是通过合成无机化学物质得到的,其主要成分为磷酸盐和羟基磷酸盐。
无机减水剂的作用机理是通过与水泥颗粒表面形成化学键,改变水泥颗粒表面的化学性质,从而提高混凝土的流动性。
四、减水剂的作用机理减水剂的作用机理是通过改变水泥浆体的物理和化学性质,提高混凝土的流动性和减少水泥用量。
1.改变水泥浆体的物理性质减水剂可以使水泥颗粒表面带有电荷,增加水泥颗粒之间的静电斥力,从而导致水泥浆体的流动性提高。
同时,减水剂还可以降低水泥浆体的表面张力,使混凝土的表面光滑,提高抗渗性和耐久性。
混凝土中添加减水剂的原理与效果
混凝土中添加减水剂的原理与效果一、前言混凝土是一种广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程中的重要材料,它由水泥、骨料、砂子、水和气泡剂组成。
其中,水泥是混凝土的胶凝材料,而水的作用是促进水泥与骨料、砂子的反应,形成坚硬的混凝土结构。
然而,过多的水会导致混凝土的强度下降,从而影响工程质量和使用寿命。
为了解决这一问题,人们研发了减水剂,以减少混凝土中的水用量,提高混凝土的强度和耐久性。
本文将对混凝土中添加减水剂的原理和效果进行详细介绍。
二、减水剂的定义和分类减水剂是一种能够减少混凝土中水用量的化学添加剂,它能够改善混凝土的工作性能和强度,并提高混凝土的耐久性。
根据其化学成分和作用机理的不同,减水剂可以分为有机减水剂、无机减水剂和复合减水剂。
1.有机减水剂有机减水剂是由高分子化合物制成的,它们可以通过与水泥反应来形成一层覆盖在骨料表面的膜层,从而降低混凝土中水与骨料的摩擦力,使混凝土变得更加流动易于浇筑。
有机减水剂的优点是使用方便、效果明显、适用范围广,但其缺点是价格较高、易挥发、存放不易。
2.无机减水剂无机减水剂是由硫酸盐和磷酸盐等化合物制成的,它们可以通过与水泥反应来消耗水泥浆中的游离钙离子和氢氧根离子,从而减少水泥浆的凝聚力和粘度,使混凝土变得更加流动易于浇筑。
无机减水剂的优点是价格低廉、稳定性好、不易挥发,但其缺点是使用量较大、效果不如有机减水剂。
3.复合减水剂复合减水剂是由有机和无机减水剂混合而成的,它们可以综合两者的优点,同时克服两者的缺点,从而更加适合不同种类的混凝土。
复合减水剂的优点是使用方便、效果明显、适应性强,但其缺点是价格较高、成分复杂。
三、减水剂的作用机理减水剂能够减少混凝土中的水用量,提高混凝土的强度和耐久性,其主要作用机理如下:1.降低水泥浆的凝聚力和粘度减水剂能够与水泥浆中的游离钙离子和氢氧根离子结合,形成一层覆盖在水泥颗粒表面的负离子膜层,从而降低水泥浆的凝聚力和粘度,使混凝土变得更加流动易于浇筑。
减水作用机理
减水作用机理
减水作用是指通过添加化学物质来降低混凝土或水泥浆液中的水含量的过程。
减水剂是一种常用的化学添加剂,它可以改变水泥浆液的流动性和凝结时间,从而提高混凝土的可操作性和性能。
减水剂的作用机理主要有以下几个方面:
1. 吸附作用:减水剂中的活性成分可以与水泥颗粒表面的氢键结合,形成吸附层。
这一吸附层可以阻止水泥颗粒之间的互相吸引力,减少水泥颗粒间的摩擦力,从而提高混凝土的流动性。
2. 分散作用:减水剂中的分散剂能够与水泥颗粒表面的氢键结合,使水泥颗粒表面带有同性电荷,从而使颗粒间的静电斥力增加。
这种静电斥力可以有效地分散水泥颗粒,防止颗粒之间的聚集,提高混凝土的流动性。
3. 润湿作用:减水剂中的润湿剂能够降低水泥颗粒表面的表面张力,使水泥颗粒更容易被水湿润。
这样,水泥颗粒与水之间的接触面积增加,水分更容易进入水泥颗粒内部,从而提高混凝土的流动性。
4. 凝结调节作用:减水剂中的凝结调节剂可以改变水泥浆液的凝结时间。
凝结调节剂可以延缓水泥浆液的凝结时间,使混凝土在搅拌、运输和浇筑过程中保持流动性。
这样,施工人员有足够的时间来完成混凝土的施工工作。
减水剂的作用机理使得混凝土的施工更加方便快捷,提高了混凝土的可操作性和性能。
利用减水剂可以实现混凝土的节水施工,减少水泥的用量,降低施工成本。
同时,减水剂还可以提高混凝土的耐久性,减少混凝土的收缩和裂缝,延长混凝土的使用寿命。
减水剂的作用机理是通过吸附、分散、润湿和凝结调节等多种方式来改善混凝土的流动性和性能。
减水剂的使用可以提高混凝土的可操作性、耐久性和使用寿命,为工程施工提供便利。
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THE END!
种类 2007年产量 年产量 2009年产量 年产量
17万 17万t
普通减水剂
35.06 万t
高效减水剂 高性能减水剂
225.6万t 万 41.43万t 万
322.79万t 万 126.83万t 万
产量对比
线路聚羧酸减水剂招标
2007年:12.32万吨 年 万吨 2008年:32.89万吨 年 万吨 2009年:52.31万吨 年 万吨
减水剂的发展趋势
聚羧酸高性能减水剂 2000年—2009年聚 2000年 2009年聚 羧酸高性能减水 剂年产量
41.3 15.0 5.0 0.2 0.3 01 0.4 1.5 126.83
Year 00
02
03
04
05
06
07
08
09
万吨) 年产量 (万吨) 万吨
2007年外加剂
250 200 150 100 50 0
高效减水剂(High Performance Water Reducer-HPWR)是现代高性能混凝土中 不可缺少的组分之一。
高性能减水剂(high performance water reducer)是一种比高效减水剂具有更高减水率、 更好坍落度保持性能、较小干燥收缩,且具有 一定引气性能的减水剂。
国家政策 规定
2003年3月3日 年 月 日 公安部发布《 公安部发布《危险品 化学名录》,减水剂 化学名录》 中有19种危险化学品 中有 种危险化学品 2010年 年 中国建材联合会外加 剂分会为混凝土外加 剂企业提供标准依据
聚羧酸发展趋势
民生 工程 高速 铁路 灾后 重建
西部 公路
商品 混凝土
萘系 ( ≧14% )
聚羧酸系 ( ≧25% )
国 内
20世纪50年代 20世纪50年代 世纪50
80年代以后 80年代以后
21世纪初 21世纪初
减水剂的发展历程
其实很早以前人们就 已经使用糯米水加入 到早期的水泥中以提 高其强度。
减水剂近代应用
减水剂在现代建筑中的应用
克莱斯勒大厦 帝国大厦 上还环 球金融 中心 迪拜塔
在混凝土技术的发展史上,高效减水剂被 公认为是继钢筋混凝土和预应力混凝土之 后第三次技术飞越。
国内外对比
减水剂
国 外 20世纪30年代 20世纪30年代 世纪30 普通减水剂 60、70年代 60、70年代 高效减水剂 80年代至今 80年代至今 高性能减水剂
木质素磺酸盐 (8%~10%) 料 供应
供求 状态
聚羧酸的结构式
第一代甲基丙烯酸甲酯 聚羧酸结构式
第二代烯丙醚聚羧酸结构式
第三代酰胺、 酰酰亚胺型
第四代两 性聚羧酸
国际存在 的问题
聚羧酸系高效 减水剂发展待 解决的问题
1.聚羧酸系减水剂与 聚羧酸系减水剂与 水泥的适应性问题
2.合成过程的控制 合成过程的控制
3.合成原料的选择 合成原料的选择
国内存在的问题
尽管目前国内已经开展许多聚羧酸系高效减水剂的开发和应用,但 很多技术还处于实验室研发阶段,可供合成聚羧酸系减水剂选择的 原材料极为有限。 从减水剂原材料选择到生产工艺、降低成本、提高性能等许多面, 也仅仅是起步,高性能聚羧酸系减水剂大生产技术还很少。这主要 是因为从事基础理论研究、化工合成、建材应用的人员没有有机的 结合和有效组织起来。在基础理论研发方面,聚羧酸系减水剂的合 成、作用机理和应用等方面的研究仍需要进一步深入,分子结构合 成、结构与性能之间关系的研究仍需进一步加强。
工作原理
引气隔离 滚珠” “滚珠”作用 静电斥力
分散 机理
水化膜润 空间位阻 作用 滑作用
水泥颗粒固 液界面能
高效减水剂研究的理论基础
• 目前,对减水剂作用机理的认识主要基于 胶体体系分散稳定的两个著名理论—DLVo 理论和HVO理论。建立了“吸附一静电斥 力一分散”和“吸附一空间位阻一分散” 位主体的减水作用理论。
3年产值约1044586.9万元(10.44亿元),占铁路投资总额的 1.03% 年产值约1044586.9万元 万元(10.44亿元 亿元)
国家政策
2003年1月1日 年 月 日 我国开始施行《 我国开始施行《中华 人民共和国清洁生产 促进法》 促进法》 十一五规划纲要 明确指出—节能减排 明确指出 节能减排 加快发展现代能源产 业
197.42
100
41.43 35.41 17.51 9.94 4.63
系 系
11.56 0.413
族 系
1.64
系
0.34
剂 剂 剂
4.5
萘
蒽
盐
剂
盐
气
油
肪
胺
胀
凝
酸
水
洗
脂
密
酸
引
膨
速
磺
减
磺
基
氨
能
素
性
高
2007年我国各品种混凝土外加剂产量 年我国各品种混凝土外加剂产量
木
质
单位: 单位:万t
葡
萄
糖
酸
盐
减水剂
减水剂及其作用机理
组长:倪伟 秘书:皮秀帅 组员:张涛 姜雪亮 王坤 侯薛涛
目录
什么是减水剂
减水剂的发展史
减水剂的性能特点
减水剂的分类
减水剂的作用机理
减水剂的发展趋势
什么是减水剂
减水剂是指在混凝土和 易性及水泥用量不变条 件下,能减少拌合用水 量、提高混凝土强度; 或在和易性及强度不变 条件下,节约水泥用量 的外加剂。 英文名:waterreducing admixture
⑤氨基磺 酸盐系减 水剂
根据高效减水剂主要成分的 化学特征分类
以氨基磺酸盐 系减水剂为表
①单环芳烃 型
②多 环芳 烃型
包括萘系和蒽 系等高效减剂
③杂环型
包括三聚氰胺 系减水剂和古 马隆系减水剂
包括改性木磺 酸盐系和磺化 煤焦油减水剂
⑤其它
包括聚羧酸系 和脂肪族磺酸 盐系高效减剂
减水剂的作用机理
分散作用 润滑作用 空间位阻作用 接枝共聚支链的缓释作用
凤凰岛七星级酒店
减水剂在大体积混凝土结构中的应用
三峡大坝
伊泰普水电站
减水剂的性能特点
收缩率较小 掺量低减水量高
环保型 工作保持性好
水泥的适应性好 氯离子和碱含量较低
减水剂的分类
按功能分类
凝结时间 引气量
标准型 引气 型 非引 气型 缓凝型
早期强度
早强型
①萘系减 水剂 ②蒽系减 水剂 安生产原 料不同分 ④三聚氰 类 胺系减水 剂 ⑥脂肪酸 系减水 ③古马隆 系减水剂