2.2 SPF减水剂表面张力分析

减水剂是一种表面活性剂，不同浓度下SPF、AS和AH3种高效减水剂溶液表面张力见图3。

从图3可知，SPF、AS和AH3种高效减水剂溶液的表面张力随着高效减水剂浓度的增大而减小，SPF减水剂能降低水的表面张力，但没有AS、AH降低得多，其主要原因是AS、AH在气液界面的取向能力大且对混凝土有一定的引气作用，而SPF不能明显降低溶液表面张力，其对水泥颗粒分散作用中湿润作用贡献较小。

2.3 SPF减水剂电位分析

1)SPF对水泥颗粒表面电位的影响ξ电位表示水泥颗粒间静电排斥力的大小。ξ电位越大水泥颗粒间的静电斥力越大，减水剂分散作用越强。掺加不同浓度SPF、AS和AH的水泥悬浮体系的ξ电位，如图4所示。

从图4可知，加入SPF、AS和AH减水剂后随着浓度的增大，ξ电位由负变化到更负且绝对值增大，随着减水剂浓度的增大ξ电位的绝对值增大，当减水剂浓度增大到5g/L时，ξ电位增加缓慢。未水化的水泥颗粒表面的电位在-10mV左右，而掺加SPF、AS和AH后水泥颗粒表面的电位分别为-10—15mV和-10—20mV，加入SPF高效减水剂后电位绝对值最大，在水泥颗粒表面产生的静电斥力最大。

2)SPF对水泥颗粒表面电位稳定性的影响从图5可知，掺SPF、AS和AH减水剂的水泥颗粒表面起始电位很高，其中加入SPF高效减水剂后电位最大，达到了-15mV，随着时间的推移掺SPF、AS和AH的水泥颗粒表面电位与起始电位相比有一定的变化，在120min以后，掺SPF减水剂水泥颗粒表面电位与起始电位相比有一定的减小。

2.4 SPF高效减水剂应用性能评价

1)SPF减水剂的掺量与减水率的关系SPF减水剂的减水率以及SPF减水剂不同掺加量对混凝土的凝结时间和不同龄期强度的影响的混凝土配合比如表3所示。选用水泥是中国水泥厂的小野田P52.5水泥，砂率36%—40%，碎石粒径范围5—40mm连续级配，小石占40%，大石占60%，控制坍落度在7—9cm。

表3 SPF减水率实验配合比

从图6可以看出，随着外加剂掺量的增大，减水率有成比例增加的趋势，SPF低掺量下即具有较强的减水分散效果，在掺量为0.5%时减水率已达到18.3%，继续增加掺量后减水率处于平缓状态。混凝土的和易性良好，不离析、不泌水。

2)不同掺量的SPF减水剂的强度发展规律制得的SPF在掺加0.3%—0.6%过程中，混凝土在不同龄期的抗压强度，如图7所示。

从图7看到随着减水剂掺量的增加，各组配比混凝土的3d、7d、28d不同龄期的抗压强度都在增加，减水剂SPF掺量0.6%时，混凝土的抗压强度达到34.39MPa、45.66MPa、55.48MPa，是同龄期的空白混凝土强度的174%、166%、153%，SPF减水剂对混凝土有明显的增强作用，同时掺加SPF减水剂的混凝土早期强度发展很快，3d的强度可以达到28d强度的60%—70%，7d的强度可以达到28d强度的80%—90%，混凝土的后期强度也有增长的趋势。

3结论

a.SPF高效减水剂脂肪族分子中含有磺酸基、羟基和羰基等官能团。羟基和磺酸基是强的亲水基。重均分子量（Mw）在18000—22000之间，数均分子量（Mn）在16000—18000之间，多分散性系数为1.11，产物的分子量分布较窄，大分子聚合物较少，小分子聚合物较集中。

b.SPF高效减水剂不能明显降低溶液表面张力，随着SPF高效减水剂浓度的增大，ξ电位由负变化到更负且绝对值增大，减水剂浓度增大到5g/L时，ξ电位增加缓慢，掺SPF高效减水剂的水泥颗粒表面起始ξ电位最大，随着时间的推移掺SPF减水剂水泥颗粒表面ξ电位与起始ξ电位相比有一定的减小。

c.SPF高效减水剂应用性能研究表明，随着掺量的增大，减水率有成比例增加的趋势，低掺量下即具有较强的减水分散效果，继续增加掺量后减水率处于平缓状态。掺加SPF高效减水剂对混凝土有明显的增强作用，随着减水剂掺量的增加，不同龄期的抗压强度都在增加，同时混凝土早期强度发展很快，3d的强度可达到28d强度的60%—70%，7d强度可达到28d强度的80%—90%，混凝土后期强度也有增长的趋势。