氨基磺酸盐类混凝土减水剂在水泥混凝土中的作用机理

氨基磺酸盐类减水剂属于一种水溶性聚合物树脂，其分子结构为多支链与嵌段混杂的无规则结构。分子大小、支链长短及各种官能团的种类与位量决定了它对水泥颗粒的分散性。

新拌混凝土，在液体和固体进行相对运动时，固-液相靠近固体一侧的固定双电层和靠近溶液一侧的扩散双电层之间也有相对运动。进行相对运动的两层之间的电位差，称为与电位。5值的大小，反映了两层相对运动的势能大小，也就是粒子间相对运动时的电性斥力的大小。掺氨基磺酸盐类混凝土外加剂的水泥颗粒表面初始与电位值不高，甚至低于掺恭系减水剂的水泥浆体。但掺氨基磺酸盐类混凝土外加剂的水泥浆体的与电位值经时变化很小(参见图3-1)。由此可见，氨基磺酸盐类混凝土外加剂可以大大提高混凝土的保坍能力。

氨基磺酸盐类高效减水剂的主体结构中引入了羟基(-OH)、磺酸基(-SO3),氨基(-NH2)等极性基团，它们通过水泥颗粒表面发生较强的相互作用，包括氢键、共价键、酸-碱作用、范德华力等作用，从而产生吸附。在水泥颗粒表面的吸附受到水泥比表面积、表面能、表面化学结构、表面极性、表面酸碱性等方面的影响。氨基磺酸盐大分子独特的分子结构和基团决定了它在水化水泥颗粒表面的吸附状态，如图3-2(b)所示，呈齿状吸附状态，具有立体效果，而传统的减水剂(如素系、三聚氰胺系)在被水泥颗粒吸附后，呈横卧吸附状态，如图3-2(a)所示，不具有立体稳定效果。

氨基磺酸盐被吸附到水泥中C3A、C3S、C2S及其最初的水化产物上，被吸附的大分子所带的离子化的基团具有很强的负电荷，使水泥颗粒间产生巨大的斥力，从而克服颗粒间的范德华引力，形成一个分散的体系。在吸附过程中，水泥水化粒子总是优先吸附分子量大的长链分子。因此分子量大的减水剂，最初表现出来的减水率高，分散效果好。

氨基磺酸盐减水剂的特点是分子结构具有多支链，极性强，空间结构较大。长支链可以帮助将水化水泥颗粒阻隔在范德华引力的尺寸范围内，形成所谓的“立体位阻效应”。

氨基磺酸盐混凝土外加剂是一种新型混凝土外加剂，在水泥混凝土中的作用机理仍有待进一步的研究。