用减水剂为什么能节约水泥？

2021-08-20 05:34 已解决

目前工程中使用的减水剂的主要目的，是减少混凝土用水量，降低水灰比，节约单方水泥用量，并改善其和易性。实践证实，使用减水剂在技术和经济上取得的效果，是非常显著的。为什么只用减水剂对混凝土能起到减水西欧爱国和节约水泥呢？
没有掺用减水剂的混凝土，各种生料加水拌和后，水泥颗粒即被水墨包裹，由表及里，由浅入深地使硅酸钙矿物质（主要成分是C3S和Ｃ2S）开始水解和水化，生成硅酸钙水化物和Ca(OH)2,这些新生物逐渐凝聚，而这种凝聚力远远大于水对水泥颗粒内部的浸润能力，使水化和水解产生阻滞作用。新生物环绕于水泥颗粒周围，缩小了水泥颗粒的水化表面和水化深度。实质上水泥颗粒内部已形成没有水化的“核”，试验证明，经水化的仅是水泥颗粒表面很微薄的一部分。
水泥颗粒最大粒径约为88微m/(1微m=1/1000mm),平均粒径约为30~40微m，各龄期水化深度如下：
　　　　　龄期（d） 水化深度（微m）　
　　　　　　　１　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.48
 7 　2.60
 28 　5.37
 150(5个月) 8.9
 180(6个月) 5~15 
由上可知，６个月的水化深度仅达水泥粒径的１／４，水泥效应并没有充分发挥，潜力还很大。
此外，水泥凝聚结构在凝聚过程中，还包围了一部分游离水，没有起到改善水泥浆体的流动作用。凝聚体本身具有一定的抗剪强度，流动性差，为获得适宜的工作度，必须加大用水量。但所加入的水与水化作用无关，仅为操作要求，使混凝土的应有强度降低。为不使强度降低，就需增加水泥来补偿。
减水剂是表面活性材料，因而也称“表面活性剂”。掺入水泥浆后，水泥粒子因吸附减水剂的阴离子而带电荷，致使粒子周围的水产生极性，同性离子相斥，阻止了水泥相邻离子的相互接近、引起分散和分离效果，从而提高了水泥颗粒的吸附和扩散作用，抑制了水泥浆体的凝聚倾向，增大了水泥颗粒与水的接触面积，使水泥得以充分水化。在其扩散水泥颗粒的过程中，同时放出了凝聚体所包围的游离水，改善了和易性，减少了拌和量，相应地也就降低了水灰比，为节约单方水泥用量和提高强度创造了条件。
由于减水剂是一种新型材料，对其减水机理，目前尚存在不同看法，其产生工艺和理论