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聚羧酸类减水剂作用机理的研究现状

PCEs本身不会与水泥颗粒发生化学反应而产生新的水化产物，是一种阴离子表面活性剂。其机理主要是在水泥熟料颗粒(以下简称“熟料”)表面的吸附，混凝土聚羧酸减水剂，熟料间的相互作用引起了变化，从而影响了分散体系的微观结构参数。PCEs分子的聚氧乙烯(PEO)侧链与羧基(—COO－)、磺酸基(—SO32-)等侧基一起形成了梳状分子结构，其中主链上的阴离子活性基团如—COO－、—SO32-等锚固吸附在熟料表面形成双电层而产生静电斥力;PEO侧链在溶液中拉伸构象，并通过氢键与水分子缔合在熟料表面形成立体吸附层而产生空间位阻;—SO32-可以增加表面活性、调节引气含量;这些组合优势作用下使熟料的分散、坍落度保持性能优异。PCEs除了静电斥力、空间位阻等作用机理外，吸附作用也倍受关注。

聚羧酸系减水剂

当前对于聚羧酸系减水剂的定义一般是指由含有-COOH-的不饱和单体和其他单体共聚制得，使混凝土在减水、保坍、增塑、收缩及环保等方面具有优异性能的系列减水剂。制备聚羧酸系减水剂的原材料种类较多，根据合成聚羧酸系减水剂的结构和品种不同，所采用的的原材料往往也不同。一般而言，组成聚羧酸系减水剂主链的单体是含有不饱和双键的单体及其衍生物，从而在主链上连接羧基、羟基、磺酸基、氨基等亲水性官能团，同时以不同聚合度的聚氧乙烯作为侧链，混凝土聚羧酸减水剂，各个基团在应用过程所发挥的作用也各不相同，因此可以事先通过对聚羧酸系减水剂分子的结构进行设计，从而得到目标性能的减水剂。就目前研究较多的方向而言，对聚羧酸系减水剂性能影响较大的结构因素包括相对分子质量、侧链长度与密度、官能团及比例等。

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聚羧酸类减水剂的应用发展

随着科学技术的不断进步，聚羧酸类减水剂的应用也得到了长足的发展，因其具有减水率高、对水泥的适应性强、方便施工等优点，在水工混凝土中得到了广泛的应用。聚羧酸减水剂与水泥的相容性不好，混凝土拌和物易出现离析、泌水、坍落度损失变大、凝结时间变短等问题，使混凝土拌和物不能正常运输与浇筑施工，降低混凝土强度和耐久性。影响水泥与减水剂相容性的因素较多，而水泥仓储温度更是一个不可忽略的关键因素，混凝土搅拌时若水泥仓储温度过高将直接影响水泥的物理性能和力学性能，因此散装水泥入罐温度不宜超过65℃，但不同水泥、不同减水剂存在较大差异。低热水泥因其水化热低、后期强度增长率大，在水工混凝土中的应用也越来越多，而有关低热水泥与减水剂的相容性问题研究较少。

聚羧酸高性能减水剂的减水机能

水泥温度对混凝土拌和物性能的影响，水泥温度达到60℃以上时，混凝土拌和物出现少量泌水；水泥温度为100℃时，出现骨料与浆体分离，混凝土拌和物的黏聚性变差，造成这一负1面影响的原因是水泥温度高，使得混凝土拌和物温度在短时间内升高较快，更容易激发聚羧酸高性能减水剂的减水机能，在温度较高的情况下释放出更多的包裹在拌和物颗粒中自由水，使出机口混凝土出现少量泌水。

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水泥与聚羧酸减水剂的相互作用是一种非常复杂的物理化学现象

影响相容性的因素很多，有水泥方面的，也有聚羧酸减水剂方面的。聚羧酸减水剂方面包括其化学性质、分子量、交联度和平衡离子等；水泥方面包括水泥熟料的矿物成分、化学组成及石膏形态等都会影响聚羧酸减水剂的塑化效果。另外，水泥的细度，水泥中混合材的种类和掺量、水泥的新鲜程度、水泥的含水率和温度也会对聚羧酸减水剂的塑化效果产生影响。

聚羧酸减水剂的介绍

聚羧酸减水剂本身具有流动性保持能力，聚羧酸减水剂，不需通过辅助作用实现，但一般为了满足工程对混凝土凝结时间的要求，会采取聚羧酸与缓凝剂复合使用以达到效果。在聚羧酸减水剂中复配适量的缓凝组分可有效地延长混凝土的凝结时间，减少坍落度损失，是保证混凝土正常施工达到要求的凝结时间提高工效的有效途径。工程上使用的缓凝剂一般按照化学成分分为无机缓凝剂和有机缓凝剂。