木质素磺酸盐减水剂对新拌混凝土性能的影响

    材料试验证明，“木钙”减水剂的掺量为水泥用量的0.20%~0.30%,最佳参量一般为0.25%。在与不掺加减水剂的混凝土保持相同的圩落度的情况下，减水率为8%~10%。在保持相同用水量时，可使混凝土的坝落度增加6~8cm。减水作用的效果与水泥品种及用量、集料的种类、混凝土的配比有关。木质素磺酸盐减水剂对新拌混凝土性能的影响主要表现在以下方面。

(1)减水作用机理木质素磺酸盐减水剂是阴离子型高分子表面活性剂，具有半胶体性质，能在界面上产生单分子层吸附，因此它能使界面上的分子性质和相间分子相互作用特性发生较大的变化。由于木质素磺酸盐减水剂同时具有分散作用、引气作用和初期水化的抑制作用，使其在低掺量（0.25%)时就具有较好的减水作用，这是木质素磺酸盐减水剂的优点。其同时也存在显著的缺点，当掺量过大时会产生引气过多和过于缓凝，使混凝土的强度降低，特别是在超剂量掺用条件下，会使混凝土长时间不凝结硬化，甚至造成工程事故。

(2)提高混凝土的流动性提高混凝土拌合物的流动性是木质素磺酸盐减水剂的重要用途之一，是在不影响混凝土强度的条件下，提高混凝土的工作度或坝落度。掺加木质素磺酸盐减水剂在保持相同水灰比的情况下，可使混凝土拌合物的坝落度有较大增加。随着掺量的增加，毋落度也会增加，但如果超量过大会导致混凝土严重缓凝。“木钙”减水剂对混凝土凝结时间的影响如表2-8所列。

表2-8“木钙”减水剂对混凝土凝结时间的影响

(3)具有一定的引气作用木质素磺酸盐减水剂水溶液的表面张力小于纯水溶液，在1%的水溶液中，其表面张力为57×10-3N/m,所以木质素磺酸盐减水剂有引气作用。掺加木质素磺酸盐减水剂可使混凝土含气量达到2%~3%,而达不到引气混凝土的含气量(4%~6%)。因此，木质素磺酸盐减水剂不是典型的引气剂。如果将木质素磺酸盐与引气剂按一定比例配合就会得到引气减水剂。材料试验表明，加入适量的消泡剂磷酸三丁酯，可以减小木质素磺酸盐的引气作用。

(4)泌水性和离析性由于掺加木质素磺酸盐减水剂能减少单位用水量，并能引入少量的气泡，所以能提高混凝土拌合物的均匀性和稳定性，从而减少泌水和离析，防止初期收缩和龟裂等缺点。

(5)对水泥水化放热影响 掺加木质素磺酸盐减水剂后，能使水泥水化放热速率降低，能有效控制水化放热量。试验结果证明，在12h内，将不掺减水剂、掺“木钙”减水剂和掺“木钠”减水剂三者对比，掺加木质素磺酸钠减水剂的混凝土水化放热速率最低，这样可防止混凝土产生温度应力裂缝，对大体积混凝土施工是十分有利的。

(6)木质素磺酸盐减水剂类型与凝结时间在减水剂工业化产品的生产中，为了满足不同工程的要求和在不同条件下使用，通常以一种减水剂为主要成分，经复合其他外加剂配制成标准化、系列化的产品。我国生产的以“木钙”为主要成分的各类减水剂对混凝土的初凝时间影响是不同的。标准型减水剂使混凝土初凝时间与普通混凝土相比略有延缓或与相当；掺早强型减水剂的混凝土，初凝速率在常温下比普通混凝土快1h以上；缓凝型减水剂在标准剂量时，比普通混凝土延缓1~3h,而且不会影响混凝土28d的强度。如果将这类减水剂超量掺加1.5~2倍，会使混凝土的初凝时间大大延缓，并降低混凝土的早期强度。

木质素磺酸盐减水剂对硬化混凝土性能的影响

工程实践充分证明，掺加木质素磺酸盐减水剂能改善硬化混凝土的物理力学性能。

(1)对混凝土强度的影响“木钙”减水剂的适宜掺量为水泥用量的0.25%,在与基准混凝土保持相同坝落度的条件下，其减水率可达到10%左右，可使混凝土的强度提高10%~20%;在保持相同用水量的条件下，可以增加混凝土的流动性；在保持混凝土强度不变的情况下，可节约水泥10%左右，1t木质素磺酸盐减水剂可节约水泥30~40t表2-9中列出了“木钙”减水剂对混凝土性能的影响，充分说明了“木钙”减水剂对混凝土具有减水、引气和增强的3种应用效果；表2-10的数据说明“木钙”早强减水剂对混凝土的增强效果非常显著；表2-11为“木钙”掺量对混凝土强度的影响。

(6)对混凝土弹性模量的影响当强度相同时，掺加木质素磺酸钙减水剂后，集料与水泥的比增加，这样就使掺加木质素磺酸钙减水剂混凝土的弹性模量略高于空白混凝土的弹性模量。

(7)对混凝土极限抗拉应变的影响很多混凝土的重要性能之一是极限拉伸应变，如水坝应具有高极限拉伸应变以提高其抗裂性。大量的工程实践证明，掺加木质素磺酸钙减水剂混凝土的极限拉伸应变略有增大。

(8)对混凝土抗硫酸盐溶液侵蚀性的影响掺加木质素磺酸钙减水剂的混凝土，也能提高混凝土抗硫酸盐溶液的侵蚀性。浸入硫酸盐溶液中混凝土的膨胀比较如表2-16所列。