混凝土为什么要减水？
混凝土为什么要减水？
混凝土减水剂是现代混凝土工程中不可或缺的重要材料。它不仅能改善混凝土的工作性能，还能提高混凝土的强度，降低水泥用量。本文将详细介绍减水剂的定义、分类、作用机理以及在混凝土工程中的具体应用。
减水剂的定义
减水剂是一种在维持混凝土坍落度基本不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂。混凝土拌合物对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量，改善混凝土拌合物的流动性；或减少单位水泥用量，节约水泥。
减水剂的分类
按性能可分为普通减水剂、高效减水剂、高性能减水剂。
- 普通减水剂：在混凝土坍落度基本相同的条件下，减水率不小于8%的外加剂。
- 高效减水剂：在混凝土坍落度基本相同的条件下，减水率不小于 14%的外加剂。
- 高性能减水剂：在混凝土坍落度基本相同的条件下，减水率不小于 25%的外加剂。与高效减水剂相比，其坍落度保持性能好、干燥收缩小且具有一定引气性能。
由于高效减水剂对混凝土改性方面的重要贡献，它的应用成为继钢筋混凝土和预应力混凝土之后，混凝土发展史上的第三次重大突破，使混凝土由原来的人工浇筑或吊罐浇筑发展为泵送施工，节省人力，提高工效，保证质量，消除噪声，使混凝土技术水平与施工水平有了极大飞跃。
减水剂的作用机理
分散作用
水泥加水拌合后，水泥浆形成絮凝结构，10%〜30%的拌合水被包裹在水泥颗粒之中，不能参与自由流动和润滑作用，从而影响了混凝土拌合物的流动性。当加人减水剂后，减水剂分子能定向吸附于水泥颗粒表面，使水泥颗粒表面带有同一种电荷（通常为负电荷），形成静电排斥作用，促使水泥颗粒相互分散，絮凝结构解体，释放出被包裹部分的水使其参与流动，从而增加混凝土拌合物的流动性。
润滑作用
减水剂中的亲水基极性很强，水泥颗粒表面的减水剂吸附膜能与水分子形成一层稳定的溶剂化水膜，这层水膜具有很好的润滑作用，能有效降低水泥颗粒间的滑动阻力，使混凝土流动性进一步提高。
空间位阻作用
减水剂结构中具有亲水性的支链，伸展于水溶液中，在所吸附的水泥颗粒表面形成有一定厚度的亲水性立体吸附层。当水泥颗粒靠近时，吸附层开始重叠，即在水泥颗粒间产生空间位阻作用，重叠越多，空间位阻斥力越大，对水泥颗粒间凝聚作用的阻碍也越大,使得混凝土保持良好的坍落度。
接枝共聚支链的缓释作用
新型减水剂如聚羧酸系减水剂在制备的过程中，在减水剂的分子上接枝一些支链，该支链不仅可提供空间位阻效应，而且在水泥水化的高碱度环境中，该支链还可慢慢被切断，释放出具有分散作用的多羧酸，这样就可提高水泥粒子的分散效果，并控制坍落度损失。
为什么需要在混凝土中使用减水剂？
混凝土配合比的一个关键参数是水胶比，即水与胶凝材料之比。水胶比越高，新拌塑性混凝土的工作性越好，越容易施工，但混凝土强度越低。为了解决这个矛盾，在不牺牲工作性的同时提高强度，或者保持工作性和强度的同时降低水泥用量，就需要加入减水剂。
减水剂的本质作用是降低混凝土用水量，是混凝土材料不可缺少的原材料之一。混凝土强度，跟水灰比有很大的关系，在一定的坍落度时，用水量越小强度越高。掺入减水剂可以减少用水量而保持坍落度不变，这样就提高了混凝土强度。
在 C30以下低强度等级范围，使用减水剂可以降低水泥用量，降低成本，同时改善塑性混凝土工作性。
在 C40〜C50 中等强度等级范围，一般需要使用减水剂才能保证混凝土工作性（能够泵送）和强度。
对于 C50以上高强度等级范围，不使用高效或高性能减水剂，混凝土基本没有工作性，现浇混凝土难以施工。
泵送混凝土应掺用泵送剂或减水剂，并宜掺用矿物掺合料；C60 以上高强混凝土宜采用减水率不小于25%的高性能减水剂；大体积混凝土宜掺用矿物掺合料和缓凝型减水剂。