92 PC聚羧酸減水劑在低收縮混凝土中的應(yīng)用機(jī)理是什么？

PC型聚羧酸減水劑的勻質(zhì)性指標(biāo)見表１。

表１　ＰＣ型聚羧酸減水劑的勻質(zhì)性指標(biāo)

PC的分子（PCE）結(jié)構(gòu)為主鏈上帶有多個(gè)活性基團(tuán)，極性較強(qiáng)；側(cè)鏈帶有吸水性的聚醚鏈段，并且鏈段較長(zhǎng)、數(shù)量多，疏水基的分子鏈段較短、數(shù)量較少。聚羧酸系減水劑的分子結(jié)構(gòu)模型如圖１所示。

圖１　PC聚羧酸高效減水劑的分子結(jié)構(gòu)模型

１—分子主鏈；２—長(zhǎng)側(cè)鏈；３—短側(cè)鏈

PC型聚羧酸減水劑的作用機(jī)理是以靜電斥力作用和空間位阻作用為主。

靜電斥力作用是聚羧酸系減水劑在水泥顆粒界面的吸附并形成的雙電層，使水泥顆粒間產(chǎn)生靜電斥應(yīng)力，混凝土開始流動(dòng)的屈服剪切應(yīng)力降低，從而使團(tuán)聚的水泥顆粒得以分散，水泥顆粒間相互滑動(dòng)能力增大，改善了和易性；同時(shí)能有效控制混凝土的用水量，保證力學(xué)性能與耐久性的要求。

空間位阻作用是聚羧酸系減水劑吸附在水泥顆粒表面，形成一層較厚的聚合物分子吸附層。當(dāng)水泥顆粒相互靠近時(shí)，吸附層相互重疊，在水泥顆粒間會(huì)產(chǎn)生斥力作用，重疊越多，斥力越大，稱之為空間位阻斥力（圖２）。PC型聚羧酸減水劑由于其主鏈較短、側(cè)鏈較長(zhǎng)，主鏈吸附在水泥表面，長(zhǎng)側(cè)鏈和短側(cè)鏈隨機(jī)組合接枝在主鏈上，在溶液中充分伸展，形成厚的溶劑化外層，由于空間位阻斥力作用，使水泥顆粒之間相互排斥而分散，有效地阻止水泥粒子間的凝聚，有利于游離水的釋放，改善和易性，減少混凝土的拌水量；同時(shí)形成的較厚的聚合物分子吸附層，使得初始的水泥水化產(chǎn)物較難將減水劑分子吸附層覆蓋，仍能保持較高的空間位阻，使該減水劑在水泥顆粒表面有效作用的時(shí)間較長(zhǎng)，可增強(qiáng)坍落度保持性能。

圖２　空間位阻作用示意圖

研究主要是以降低混凝土收縮，減少混凝土裂縫為目的。PC型聚羧酸減水劑通過靜電斥力、空間位阻斥力相結(jié)合能更有效地提高水泥粒子分散性，釋放游離水，減少用水量和水泥用量，降低水灰比，從而不僅得到和易性和坍落度保持性能優(yōu)秀的混凝土拌合物，而且能更有效地降低混凝土的收縮，減少混凝土的裂縫。