混凝土减水剂 用途与合成方法
减水剂是混凝土外加剂的一种，可以单独使用，也可与其他功能性组分复配，用来改善新拌和混凝土性能。当在水泥中加入减水剂后，在不改变混合体系组成的条件下，可增加混凝土拌合物的和易性与保坍性；或在混凝土拌合物的和易性不变条件下，减少拌和用水量以提高混凝土的强度与耐久性，并降低因水泥的水合作用而引起的裂变、收缩及热变形等现象。
混凝土减水剂能吸附、分散水泥颗粒，释放水泥凝聚体中所包含的水分，提高混凝土强度和密实性。近年来混凝土减水剂研究现状，阐述了以木质素磺酸盐减水剂为代表的普通减水剂和以聚羧酸盐减水剂为代表的高效减水剂的合成技术与性能特点，认为开发减水率更高、性能更优异、经济性更好的新产品是今后高性能混凝土减水剂发展的主要方向。
图1为混凝土减水剂粉末。 静电斥力作用： 水泥加水拌合过程中，由于水泥矿物中含有带不同电荷的组分，水泥颗粒间存在引力作用使大量的自由水被包裹于水泥浆形成的絮凝结构之中，水泥颗粒得不到润滑，从而影响了混凝土拌合物的流动性。减水剂尽管成分不同，但均为表面活性剂，表面活性剂是具有显著改变（通常为降低）液体表面张力或两相间界面张力的物质，其分子由亲水基团和憎水基团两个部分组成。新拌混凝土中加入减水剂后，减水剂中的憎水基团在水泥颗粒表面定向吸附，而亲水基团定向排列在外面，亲水基团与拌合水形成氢键而结合在一起。当水泥颗粒表面吸附有大量的减水剂分子后，从而在水泥颗粒表面形成了一层稳定的水化膜，水泥颗粒之间因水化膜的隔离作用而容易相对滑动。
空间位阻作用: 对于新型减水剂，特别是聚羧酸盐系高效减水剂，由于侧链结构复杂，单纯的静电斥力的作用机理不能对新型高效减水剂具有更好的减水率，坍落度损失小等方面给出合理的解释。科学研究发现，带有磺酸根（—SO3）基团的离子型减水剂，如萘系减水剂、三聚氰胺系减水剂等有较强静电斥力。当水泥颗粒相互靠近时，吸附层开始重叠，空间位阻的作用阻碍了水泥颗粒之间的相互凝聚，使拌合混凝土具有较好的流动性。同时静电斥力的协同作用也不可忽视。
图2为混凝土减水剂溶液。 在新修订的 GB 8076—2008 中，按照减水率的大小，将减水剂分为普通减水剂（以木质素磺酸盐类为代表）、高效减水剂（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（以聚羧酸系减水剂为代表）。目前我国混凝土减水剂萘系、氨基磺酸盐、三聚氰胺、脂肪族等高效减水剂合成工艺技术稳定，萘系高效减水剂产量仍然位居各种减水剂之首，聚羧酸系高性能减水剂加速发展，低毒、环保型产品和生产技术已成为新的研究热点。 存在的问题主要有：①厂家规模小，合成工艺及检测手段落后[3-4]。②产品性能有待提高。从高效减水剂的产量上来看，市场上 90%以上是低浓型的萘系减水剂，产品中含有较高含量的硫酸钠，不仅影响减水率，而且会导致减水剂与水泥、减水剂与其他外加剂的相容性变差。③减水剂的清洁生产技术还需加强。传统的减水剂产品多为甲醛缩合物，典型的有萘磺酸甲醛缩合物减水剂、磺化三聚氰胺甲醛缩合物以及氨基苯磺酸盐苯酚甲醛缩合物等，均有可能向大气中释放甲醛有毒物，污染环境，危害人类健康。 [1]马其坤. 混凝土减水剂的应用现状及存在问题分析[J]. 建材世界,2014,35(01):25-28.
[2]郭登峰,刘红,刘准. 混凝土减水剂研究现状和进展[J]. 混凝土,2010,(07):79-82.
[3] 杭美艳,徐广飞,索勇. 混凝土减水剂与胶凝材料适应性的研究[J]. 商品混凝土,2009,(02):39-43.
[4]欧阳新平,李嘉,邱学青. 混凝土减水剂的发展与绿色化[J]. 世界科技研究与发展,2006,(02):30-36.
图1为混凝土减水剂粉末。 静电斥力作用： 水泥加水拌合过程中，由于水泥矿物中含有带不同电荷的组分，水泥颗粒间存在引力作用使大量的自由水被包裹于水泥浆形成的絮凝结构之中，水泥颗粒得不到润滑，从而影响了混凝土拌合物的流动性。减水剂尽管成分不同，但均为表面活性剂，表面活性剂是具有显著改变（通常为降低）液体表面张力或两相间界面张力的物质，其分子由亲水基团和憎水基团两个部分组成。新拌混凝土中加入减水剂后，减水剂中的憎水基团在水泥颗粒表面定向吸附，而亲水基团定向排列在外面，亲水基团与拌合水形成氢键而结合在一起。当水泥颗粒表面吸附有大量的减水剂分子后，从而在水泥颗粒表面形成了一层稳定的水化膜，水泥颗粒之间因水化膜的隔离作用而容易相对滑动。
空间位阻作用: 对于新型减水剂，特别是聚羧酸盐系高效减水剂，由于侧链结构复杂，单纯的静电斥力的作用机理不能对新型高效减水剂具有更好的减水率，坍落度损失小等方面给出合理的解释。科学研究发现，带有磺酸根（—SO3）基团的离子型减水剂，如萘系减水剂、三聚氰胺系减水剂等有较强静电斥力。当水泥颗粒相互靠近时，吸附层开始重叠，空间位阻的作用阻碍了水泥颗粒之间的相互凝聚，使拌合混凝土具有较好的流动性。同时静电斥力的协同作用也不可忽视。
图2为混凝土减水剂溶液。 在新修订的 GB 8076—2008 中，按照减水率的大小，将减水剂分为普通减水剂（以木质素磺酸盐类为代表）、高效减水剂（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（以聚羧酸系减水剂为代表）。目前我国混凝土减水剂萘系、氨基磺酸盐、三聚氰胺、脂肪族等高效减水剂合成工艺技术稳定，萘系高效减水剂产量仍然位居各种减水剂之首，聚羧酸系高性能减水剂加速发展，低毒、环保型产品和生产技术已成为新的研究热点。 存在的问题主要有：①厂家规模小，合成工艺及检测手段落后[3-4]。②产品性能有待提高。从高效减水剂的产量上来看，市场上 90%以上是低浓型的萘系减水剂，产品中含有较高含量的硫酸钠，不仅影响减水率，而且会导致减水剂与水泥、减水剂与其他外加剂的相容性变差。③减水剂的清洁生产技术还需加强。传统的减水剂产品多为甲醛缩合物，典型的有萘磺酸甲醛缩合物减水剂、磺化三聚氰胺甲醛缩合物以及氨基苯磺酸盐苯酚甲醛缩合物等，均有可能向大气中释放甲醛有毒物，污染环境，危害人类健康。 [1]马其坤. 混凝土减水剂的应用现状及存在问题分析[J]. 建材世界,2014,35(01):25-28.
[2]郭登峰,刘红,刘准. 混凝土减水剂研究现状和进展[J]. 混凝土,2010,(07):79-82.
[3] 杭美艳,徐广飞,索勇. 混凝土减水剂与胶凝材料适应性的研究[J]. 商品混凝土,2009,(02):39-43.
[4]欧阳新平,李嘉,邱学青. 混凝土减水剂的发展与绿色化[J]. 世界科技研究与发展,2006,(02):30-36.
用途
用作混凝土的添加剂 