减水剂在混凝土中的减水效果是以下三个方面的结果:
(1) 吸附分散
与水混合后,仍有一些絮凝结构。许多混合水包裹在这些絮凝结构中,降低了新拌混凝土的和易性。加入减水剂后,减水剂的疏水基团吸附在水泥颗粒表面,亲水基团指向水溶液,形成单分子或多分子吸附膜,使水泥颗粒表面具有相同的符号电荷。在电斥力的作用下,水泥-水体系不仅能相对稳定地悬浮,而且在向水泥加水初期形成的絮状物结构被分散、分解,从而释放出絮聚体中的自由水,使水减少。
(2) 湿润作用
减水剂作为一种表面活性剂,能大大降低水的表面张力,不仅能有效地分散水泥颗粒,而且由于润湿作用使水泥颗粒的水化面积增大,加速水泥水化。
(3) 润滑作用
减水剂离解后的亲水基团吸附在水泥颗粒表面,易与水分子以氢键形式缔合。氢键缔合的作用力远大于分子与水泥颗粒之间的分子吸引力。当水泥颗粒吸收足够的减水剂时,利用水分子和极性亲水基团与水分子缔合。此外,水分子间的氢键缔合可以在水泥颗粒间形成稳定的溶剂化水膜,防止水泥颗粒间的直接接触,起到颗粒间的润滑作用。另一方面,加入减水剂后,会引入一定量的微气泡。它们被分子膜包围,分子膜被减水剂吸附,水泥颗粒吸附层的电荷标志相同。气泡与水泥颗粒之间的电斥力使水泥颗粒分散,从而提高了水泥颗粒之间的滑动能力。
由于减水剂的吸附分散、润湿和润滑作用,使混凝土易于与少量水混合均匀,可改善新拌混凝土的和易性;或在保持和易性不变的条件下,显著降低了混凝土的水灰比,降低了混凝土的水灰比。