反应性高分子徐放机理.doc

【摘要】本文从高效引气减水剂的主要化学成分、作用机理及掺高效引气减水剂的混凝土性能及应用进行了阐述，论述了高效引气减水剂的组成及混凝土中应用高效引气减水剂的应用效果。 高效引气减水剂是近几年刚开发的一种减水率高、塌落度损失小并有一定引气作用的减水剂。它与以往的高效减水剂相比，不仅保持了高效减水剂分散作用强、减水率高的优点，而且克服了高效减水剂塌落度损失大的缺点，使混凝土的各项性能得到进一步的改善。 一、高效引气减水剂的主要化学成分 高效引气减水剂的主要化学成分有四种 （1）改性木质素磺酸盐及其衍生物； （2）改性萘磺酸盐甲醛缩合物，烷基苯磺酸盐及烷基萘磺酸盐； （3）羧酸盐及聚羧酸盐； （4）徐放型特殊高分子表面活性剂。 高效引气减水剂具有高减水率及塌落度损失小两大特点。以上四种主要成分中，⑴和⑵为改性高效减水剂具有高效减水率的特点，而⑶和⑷则具有塌落度损失小的 特点。所以高效引气减水剂一般由以上几种具有不同特点的几种成分复合而成。在以上几种成分复合时，还需复合高分子引气剂。 高效引气减水剂的主要化学成分如下 改性木质素磺酸盐能提高减水效果；羧酸盐和聚羧酸盐类物质，能较长时间保持塌落度。 二、高效引气减水剂的作用机理 高效引气减水剂对水泥分散体系的作用机理就是反应性高分子徐放机理和特殊高分子表面活性剂作用机理。 1、反应性高分子徐放机理 高效引气减水剂中含有反应性高分子化合物，它能减少和防止新拌混凝土的塌落度损失。 反应性高分子徐放分散机理分四个阶段进行 ⑴由于水泥水化反应，产生氢氧根离子OH； ⑵OH离子攻击反应性高分子表面的憎水部分； ⑶憎水部分加水分解为羧酸型分散剂而溶于水； ⑷被水泥粒子表面吸附，使之带负电荷，从而因同性电荷相斥，而起到分散作用。 这种反应性高分子的徐放速度可以根据反应性高分子的基团种类、粒径及掺量任意调节，因此使混凝土塌落度在一定时间内得以控制。 为了防止塌落度损失，在考虑最适合的反应性高分子的连续缓慢发挥作用时，必须知道影响加水分解反应的因素。这种反应在“固液”界面进行，是非均相反 应。在混凝土中温度和碱度是取决于试验条件的特定值。因此反应性高分子的粒径变成决定缓慢发挥量的主要因素。也就是说，调节反应性高分子的粒径大小，就能 控制塌落度损失的程度。 2、特殊高分子阴离子表面活性剂作用机理 特殊高分子阴离子表面活性剂是分散作用很强的聚合物电解质，具有立体晶体结构。它被水泥吸附后，在形成带多电荷的强电场吸附层的同时，在水泥粒子之间形成一层立体障碍，以阻止粒子的碰撞和凝集，从而保持了分散性。 三、掺高效引气减水剂的混凝土性能 掺高效引气减水剂的新拌混凝土和硬化混凝土的性能如下 1、减水率。比普通引气剂高510，而且不出现离析现象。 2、塌落度。随着高效引气减水剂掺量增加，塌落度几乎成正比例增加、而塌落度损失较小。 3、凝结时间。随着高效引气减水剂掺量的增加，通常会出现缓凝现象。 4、泌水性。由于单位用水量大幅度减少，以及水溶性高分子化合物增加液相的粘度，所以提高了新拌混凝土抗离析性，泌水量显著减少。 5、硬化混凝土的性能。高效引气减水剂的减小率较高，因此不但能补偿引气作用的强度损失，而且还能显著提高混凝土的强度。与普通引气减水剂不同，高效引 气减水剂可用于配制高强度混凝土，并且能解决高强混凝土的抗冻溶性的问题。掺高效引气减水剂能使混凝土内部气泡间隔系数减小1～5μm，所以耐久性 好。 四、高效引气减水剂的应用 商品混凝土往往需要长距离运输，而施工时采用泵送，因此大多制备 大流动性、塌落度的经时损失小的混凝土。采用普通引气减水剂很难满足使用要求，因为经60min，普通引气减水剂的混凝土塌落度损失6cm左右，而高效引 气减水剂仅为1cm以下。另外，由于集料质量劣化而采用碎石、人造砂或海砂，致使单位用水量提高，影响混凝土强度和耐久性。掺高效引气减水剂后，单位用水 量可比普通引气减水剂减少15kg/m3，同时水泥用量还可以减少20～30kg/m3。因此高效引气减水剂的使用比例迅速增长，逐渐取代普通引气减水剂 而占领商品混凝土市场。 混凝土中应用高效引气减水剂可以改善混凝土拌合物流动性，调节混凝土的凝结时间、硬化性能及混凝土的耐久性，在施工方面可以保证质量、在经济方面可以节约一定资金。由此可见，大力提倡使用高效引气减水剂在建筑施工中是一个方向。