摘

 要：在混凝土外加剂中，大多数都是表面活性剂。表面活性剂作为混凝土的性能添

加剂，可以改善混凝土的性能，本文讨论了表面活性作用对混凝土的流变性能和触变性能
的影响。

 

　　关键词：混凝土；外加剂；流变性能；触变性能；影响

 

　　表面活性剂，是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面
张力显著下降的物质。表面活性剂范围十分广泛，其中就被用作混凝土外加剂。

 

　　研究表面，外加剂本身并不与水泥起化学反应生成新的水化产物，而只是起表面物理
化学作用。在混凝土外加剂中，大多数都是表面活性剂。因此研究外加剂的性质时，表面活
性剂占有很重要位置。表面活性剂可以用来作为混凝土减水剂、引气剂、调凝剂、防冻剂、泵送
剂等。无论是普通表面活性剂或是高分子表面活性剂，它们的合成或天然产品大都可以用作
混凝土的外加剂。表面活性剂作为混凝土的性能添加剂，使用适当可以改善混凝土的性能，
本文讨论了表面活性作用对混凝土的流变性能触变性能的影响。

 

　　

1.表面活性作用对混凝土的流变性能的影响 

　　混凝土的流变性能是指混凝土这种特殊的固液混合体系的变形和应力关系随时间变化
的发展规律。流动和变形本质上是一回事，所不同的是流动是指液体，而变形是指固体。所
谓混凝土流变性是指体系在不变的剪切应力作用下随时间而产生的连续变形。由于混凝土在
硬化前是固液混合相，同时具有固体变形的弹、塑性性质，又具有液体变形的粘性特征。新
拌混凝土在外力作用下要发生弹性变形和流动。当应力较小时作弹性变形，应力大于某一限
度（屈服值）时发生流动。只是此时的屈服值较小，所以受流动方面的特征影响较大。

 

　　新拌混凝土的流变样性基本上可用宾汉姆方程来近似地描述。

 

　　式中：

 

——剪切应力（内摩擦力）； 

　　

——动剪切力（屈服值）； 

　　

——粘滞系数（粘度）； 

　　

——速度梯度。 

　　新拌混凝土在外力作用下具有流动性；只有当外力值大于

 时才能开始流动。 反映了混

凝土在流动时，固体颗粒及水泥浆体间的相互作用力。影响

 大小的主要是骨料量、级配、水

化物的

 电位以及外加剂情况。 愈大流动性愈差。 

　　流动曲线如图

1 所示；牛顿体和宾汉姆体的流变方程中粘度系数为常数，应变速度 与

剪切应力

 间呈直线关 

　　系。但对混凝土这种固液混合流动体系，由于胶凝体凝聚结构较强，此时粘度系数

 是

 

或

D 的函数，其流动曲线如图 1 中 A、D，分别称非牛顿型和一般宾汉姆体。一般流动度较

大的流态混凝土接近于非牛顿型。通常的新拌混凝土则接近一般宾汉姆型。

 

　　图

2-15 流变曲线基本类型 A 一牛顿型；B

—非牛顿型；C——宾汉姆型；D 一一般宾

汉姆型。

 

　　从混凝土的流变学原理来分析，若制备工作性能好的混凝土，必须使水泥颗粒在水介
质中充分分散。也就是说必须拉散混凝土浆体中阻碍流动的网状絮凝结构，减小相互运动时
的内摩擦力，上述现象称为胶溶或稀释。影响浆体胶溶的因素很多，如浆体组成结构、水介
质量、温度等。介质条件不同就有可能改变浆体中水泥颗粒的带电情况，即改变颗粒间的静
电斥力。静电斥力大小可用爱特尔公式进行计算。爱特尔公式表明，水泥颗粒间的排斥力

 与

 

电位的平方成正比。因此，当新拌混凝土中适量加入表面活性剂，会使水泥颗粒所带的动电
电位

 值显著增大，因而水泥颗粒间的电性斥力大大增加，这将使新拌混凝土的屈服应力 值

明显减小，粘度

 下降。这样，就促使整个分散体系的稳定性提高，流动性得到改善。 

　　

2.表面活性作用对混凝土的触变性能的影响