减水剂中的极性亲水基团定向吸附于水泥颗粒表面,很容易和水分子以氢键形式缔合,
如图2.3所示。
图2.3 氢键缔合作用
这种氢键缔合作用的作用力远远大于水分子与水泥颗粒问的分子引力。当水泥颗粒吸附足够的减水剂后,借助于磺酸根离子与水分子中氢键的缔合作用,再加上水分子间的氢键缔合,使水泥表面形成一层稳定的溶剂化水膜,这层膜起到了立体保护作用,阻止了水泥颗粒间的直接接触,并在颗粒间起润滑作用。
减水剂的加入,伴随着引入一定量的微气泡(即使是非引气型的减水剂也会引入少量气泡)。这些微细气泡被减水剂定向吸附的分子膜所包围,并与水泥质点吸附膜带有相同符号的电荷,因而气泡与水泥颗粒间也因电性斥力而使水泥颗粒分散,如图2.4所示,从而增加了水泥颗粒间的滑动能力(如滚珠轴承作用)。这种作用对掺加了引气型减水剂的混凝土更为明显。
由于减水剂的吸附分散作用、湿润作用和润滑作用的综合效应,使得仅用少量的水就能将混凝土拌合均匀,并改善新拌混凝土的和易性。
图2.4 极性气泡的润滑作用