功能材料文献综述

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1、聚丙烯酸系高效减水剂在高强高性能混凝土中的作用摘要：高效减水剂是指在保持混凝土坍落度基木相同的条件下能大幅度减少拌和用水量的外加剂。聚丙烯酸高效减水剂具冇强度高、耐热性、耐久性、耐候性等优异性能，正是由于聚丙烯酸高效减水剂的这些优良特性而使它成为世界性的研究热点。本文则通过查阅W内外文献，总结阐述聚丙烯酸系减水剂在高强高性能混凝土中的作用，它的研究进展，以及未来发展方向。关键字：聚丙烯酸系高效减水剂高强混凝土高性能混凝土>—一、刖目高性能浞凝土是指符合特殊性能组合和匀质性耍求的浞凝土，当浞凝土的某些特征是为某一特定的用途和环境而设定时，这就是

2、高性能混凝土。而高强混凝土是以混凝土的抗压强度指标为特征而命名的，我国现阶段通常将强度等级达到或超过C60的混凝十称为高强混凝十。可以看出当高性能混凝土的强度很高时便是高强混凝土，即高强混凝土是高性能混凝土的一种，故下文将聚丙烯酸系高效减水剂在高强高性能浞凝土屮的作用统称为在高性能浞凝土屮的作用。混凝土与水泥砂浆一样，具有抗压强度高、稳定性好、施工机械简单、成本低廉等优点，是应川最广泛的建筑材料之一。但由于其自身存在诸如坍落度损失大、水泥用量大、耐久性不够好等缺陷，使真功能和使用范围受到一定限制。而外加剂再宥改善混凝土拌合物和易性、合理降低水

3、泥用量和提高混凝土抗渗、抗冻性能等优点，所以，利用外加剂改善新拌況凝土的工作性，提高浞凝土硬化后的力学性能、体积稳定性和耐久性，是现代高性能混凝土技术发展的方向。在混凝土屮减水剂不仅具奋改善混凝土拌合物流变性能的作用，同吋还具奋提高硬化P的混凝十力学性能、体积稳定性和耐久性能的作用。高效减水剂是指在保持混凝土坍落度基木相同的条件卜*能大幅度减少拌和用水量的外加剂。在这些高效减水剂屮，聚丙烯酸系减水剂是当今浞凝土高性能减水剂研究屮较为前沿的研究课题，该类减水剂具有低掺量、高减水率、抑制坍落度经时损失等特点。本文通过查阅同内外文献，总结阐述聚丙烯

4、酸系减水剂在高强高性能混凝土屮的作用，聚丙烯酸系减水剂的研究进展，以及未來发展方向。二、聚丙烯酸系高效减水剂的作用机理聚丙烯酸系减水剂由于其优兄性能而引起广泛的关注，为Y有效研究和开发这一类型的减水剂，对其减水机理的研究非常重要。减水剂的分散减水机理主要乜括以下儿个方面：1、聚丙烯酸减水剂可以食效降低水泥颗粒固液界面能聚丙烯酸减水剂由于分了结构中有大分了的主链和侧基-COOH,-OH,-S03H等，既食亲水性乂有亲油性，在水泥-水界面上異有很强的吸附能力。减水剂吸附在水泥颗粒表面，能够降低水泥颗粒固液界面能，降低水泥-水分散体系的总能量，从而

5、提高分散体系的热力学稳定性，这样有利于水泥颗粒的分散。2、聚丙烯酸减水剂静电斥力的作用新拌混凝土中掺入减水剂后，由于减水剂分了•结构中的-COOH、-OH、-S03H等极性基团的电离作用，使得水泥颗粒表面带上电性相同的电荷，并且电荷量随减水剂浓度增大而增大，直至饱和，从而使水泥颗粒之间产生静电斥力，使水泥颗粒絮凝结构解体，颗粒相互分散，释放出包裹于絮团屮的H由水，从而有效地增大拌和物的流动性。3、聚丙烯酸减水剂空闹位阻作用聚合物主链分子的疏水性和侧链的亲水性以及侧基-(OCH2CH：)-的存在，为其提供了立体稳定作用，在水泥颗粒表而形成有一定

6、厚度的聚合物分子吸附层。由于聚合物分子吸附层之间相互交叉,在聚合物链之闹产生物理的空问位阻,这种由于聚合物吸附层靠近重叠而产生的阻力阻止水泥颗粒接近的机械分离作用力，称之为空IX!位阻斥力。一般认为，所有的离子聚合物都会引起静电斥力和空闹位阻斥力两种作用力，它们的大小取决于溶液屮离子的浓度，以及聚合物的分子结构和摩尔质量。聚丙烯酸类减水剂吸附在水泥颗粒农而，虽然使水泥颗粒的€负电位降低较少，而静电斥力较小，但是由于其主链与水泥颗粒表而相连，支链则延仲进入液相形成较厚的聚合物分子吸附层，从而具有较大的空间位阻斥力，所以在掺量较少的情况下便对水泥

7、颗粒具有显著的分散作用。4、聚丙烯酸减水剂引气隔离“滚珠”作用由于聚丙烯酸系减水剂能降低液气界而张力，具有一定的引气作用，因此，减水剂加入混凝土拌合物屮，不但能吸附在固液界而上使混凝土拌合物屮易于形成许多微小气泡，加之减水剂分子定向排列在气泡的液气截而上，使气泡表而形成一层水化膜，同吋带上与水泥颗粒相同的电荷，使气泡与气泡之间、气泡与水泥颗粒之间均产生静电斥力，对水泥颗粒产生隔离作用，从而阻止水泥颗粒之闹凝聚；而且气泡的滚珠和浮托作用，也有助于新拌混凝土屮水泥颗粒、骨料颗粒之闹的相对滑动。所以，减水剂所具有的引气隔离滚珠作用可以改善混凝土拌合

8、物的和易性。三、聚丙酸系高效减水剂在高强高性能混凝土中的作用根据以上对聚内酸系高效减水剂的作用机理的描述可以看出它在高强高性能混凝土配制•11主要有三方面的作用：(