聚羧酸系高性能减水剂(PCE)是目前使用范围最广的减水剂,越来越广泛地应用于纤维混凝土 /砂浆等工程中,对纤维混凝土 /砂浆的施工性能、早后期强度以及耐久性产生显著影响。本文通过研究PCE在纤维和水泥颗粒表面的界面和吸附行为,揭示PCE对掺纤维水泥净浆流动性和流变性影响的作用机理,为纤维混凝土/砂浆的配置和应用提供基础数据和理论依据。本文选用三种工程常用的纤维:聚丙烯(PP)纤维、聚乙烯醇(PVA)纤维、剑麻(JM)纤维,分别研究了上述纤维单掺以及纤维和PCE双掺对水泥净浆流动度的影响。结果表明:三种纤维单掺均对水泥净浆流动度产生不利的影响,随着纤维长度和掺量的增加,纤维间容易相互缠绕,难以分散,导致水泥净浆流动度降低。由于PCE的静电斥力、空间位阻、水化膜和引气润滑作用,纤维和PCE双掺的水泥净浆初始流动度得到大幅度提高,纤维长度和掺量对水泥净浆流动度的影响规律与单掺时一致。对比三种纤维,JM纤维对净浆流动度影响最大,PVA纤维次之,PP纤维最小。通过研究纤维和PCE双掺的水泥净浆表观粘度,以及对水泥浆体的剪切应力-剪切率曲线进行宾汉姆(Bingham)和Herschel-Bulkley (H-B)方程拟合,得到水泥浆体表观粘度、屈服应力和塑性粘度等流变参数随纤维掺量和长度的变化规律。结果表明:随着纤维掺量及长度的增加,水泥净浆表观粘度和H-B塑性粘度逐渐增大,三种纤维对粘度的影响关系为:JM>PVA>PP。对于屈服应力(H-B和宾汉姆),数据基本为0,可能是由于纤维对水泥颗粒所表现出来的支撑力不足,水泥浆体与转子之间出现泌水现象,使得浆体的屈服应力为0。研究PCE在纤维和水泥颗粒表面的独立吸附量;PCE在纤维和水泥颗粒表面的协同吸附量。结果表明:PCE在JM纤维表面的独立吸附量最大,PVA纤维次之,PP纤维最小;PCE在三种纤维和水泥颗粒表面的协同吸附量均大于0,说明纤维和水泥同时加入能吸附更多的游离PCE。研究三种纤维表观粗糙度,水和PCE在纤维表面的接触角。研究发现,PP纤维和PVA纤维表面较光滑,JM纤维表面较粗糙;水和PCE溶液在PP纤维表面接触角大于90°,为疏水型纤维,在PVA和JM纤维表面均小于90°,为亲水型纤维。因为JM纤维表面较粗糙,接触角要比PVA纤维小。纤维的加入对水泥净浆的流动性和流变性均产生不利的影响,且影响程度均为JM>PVA>PP纤维。因为JM纤维表面粗糙,与水泥和PCE的接触面积增大,随着纤维掺量及长度的增加,对PCE的协同吸附量增加,导致水泥净浆中游离的PCE分子减少,对后续水泥净浆流动性及流变性的影响增加。