在不影響混凝土和易性的條件下,可降低單位用水量;或在不改變單位用水量的情況下改善混凝土的和易性;減水劑是同時具有上述兩種作用且對混凝土含氣量無明顯影響的外加劑。減水劑可分為普通減水劑和高效減水劑。
普通減水劑,又稱增塑劑或水泥分散劑,是在混凝土坍落度基本相同的情況下,能減少拌和用水的外加劑。國內外常用的高效減水劑如木質素磺酸鹽、羥基鹽酸、多元醇、聚氧乙烯烷基醚、腐植酸等,是一種能在不改變混凝土和易性和坍落度的前提下,減少拌和用水,顯著提高混凝土強度的外加劑。高效減水劑是一種化學合成產品,屬于陰離子表面活性劑。根據原料的不同,可分為萘系減水劑、洋蔥系減水劑、甲基萘系減水劑、古瑪龍系減水劑、三聚氰胺系減水劑、氨基磺酸鹽系減水劑、磺化煤焦油減水劑、磺化煤焦油減水劑、磺化煤焦油減水劑、磺化煤焦油減水劑、磺化煤焦油減水劑、磺化煤焦油減水劑、磺化煤焦油減水劑、磺化煤焦油減水劑、磺化煤焦油減水劑、磺化煤焦油減水劑、磺,脂肪酸系減水劑和丙烯酸接枝共聚物減水劑。
減水劑在混凝土中的減水效果是以下三個方面共同作用的結果:
(1) 吸附-分散相互作用
摻入水后,水泥仍有一定的絮狀結構。這些絮狀結構中包裹著大量的攪拌水,降低了新拌混凝土的和易性。高效減水劑的疏水基團吸附在水泥顆粒表面,親水基團吸附在水溶液上,形成單分子或多分子吸附膜,使水泥顆粒表面具有相同的電荷標志。在電斥力作用下,水泥-水體系可處于相對穩定的懸浮狀態,并能分散和分解水泥加水初期形成的絮狀結構,從而釋放出絮狀骨料中的自由水,達到減水的目的。
(2) 潤濕作用
減水劑作為一種表面活性劑,能大大降低混凝土中水的表面張力,不僅能有效分散水泥顆粒,而且由于潤濕作用,能增大水泥顆粒的水化面積,加速水泥的水化。
(3) 潤滑作用
高性能減水劑的游離親水基團定向吸附在水泥顆粒表面,易與水分子以氫鍵形式締合。氫鍵締合的作用力遠大于分子與水泥顆粒之間的分子吸引力。當水泥顆粒吸收足夠的高效減水劑時,借助于極性親水基團與水分子間氫鍵的締合以及水分子間氫鍵的締合,在水泥顆粒間形成穩定的溶劑化水膜,防止了水泥顆粒之間的直接接觸,起到了水泥顆粒之間的潤滑作用。另一方面,加入高效減水劑后,會引入一定數量的微氣泡,這些微氣泡被高效減水劑定向吸附的分子膜包圍,與水泥顆粒吸附層電荷具有相同的標志。氣泡與水泥顆粒之間的電斥力使水泥顆粒分散,從而提高了水泥顆粒之間的滑動能力。
由于減水劑的吸附、分散、潤濕和潤滑作用,使混凝土易于與少量水混合均勻,提高了新拌混凝土的和易性;或在保持和易性不變的情況下,大幅度降低混凝土的水灰比,起到減水的作用。