混凝土外加剂和水泥的复配技术(一)

1、混凝土外加剂和水泥的复配技术(一)一、外加剂与水泥的适应性调整方法混凝土外加剂：(GB/T8075-2005)是一种在混凝土搅拌之前或拌制 过程中加入的，用于改善新拌混凝土或硬化混凝土性能的材料，简称外 加剂。按其主要使用功能分为四类：(1)、改善碎拌合物流变性能的外加剂，包括各种减水剂和泵送 剂等。(2)、调节碎凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、促凝 剂和速凝剂等。(3)、改善碎耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂、阻绣剂和 矿物外加剂等。(4)、改善碎其它性能的外加剂，如膨胀剂、防冻剂、着色剂等。1、外加剂1. 1高效减水剂单一组分的高效减水剂又称超塑化剂，俗称母液，复合型高效减 水剂

2、因所掺入其它组分从而满足对混凝土不同性能的需求而分别被称 为高效泵送剂、高效防冻剂等等高效减水剂按主要化学结构的不同分为以下几类(1)芳香烧(环状结构)(传统型)单环：氨基磺酸盐类(苯酚和对氨基苯磺酸钠)双环：蔡系高效减水剂，意基减水剂，甲基蔡高效减水剂三环：脱晶慈油杂环：三聚氧胺甲醛缩合物（亦称水溶性蜜胺树脂，耐温性能好, 用于耐火碎，硬化后表面光亮），氧玮树脂（亦称古马隆，低温增强 性能优于其他外加剂），蒸养混凝土。（2）脂肪烧（链状）（属现代型）酮基磺酸盐高效减水剂：又称脂肪族高效减水剂，以丙酮、 丁酮和亚硫酸钠等为原料合成。（目前山东各地应用较多）聚痰酸系列高效减水剂（PC）：第一代：

3、含有不同侧链基团的结构（丙烯酸-烯酸甲酯共聚 物，马来酸酎聚氧乙烯酯磺酸盐）；第二代：含痰酸基和磺酸基的接枝共聚高效减水剂一丙烯基 醒共聚物；如甲基丙烯酸-丙烯酸-丙烯基磺酸钠共聚体第三代：酰胺-酰亚胺型PCE高效减水剂；第四代：两性型聚竣酸基高效减水剂；2002年欧洲出现的以 聚酰胺-聚乙烯乙二醇为支链的两性型聚段酸基化合物。“小分子”高效减水剂：20世纪末出现的全新类型减水剂1.2常用的四种高效减水剂的常用掺量蔡系高效（粉）：0.51.2%（ >1.5%,后期强度降低）脂肪族（液30%浓度）：1. 82. 5%氨基（液30%浓度）：1.02.3,对引气剂品种有选择；聚竣酸（液 40%

4、浓度）：0. 31. 6%（固 0. 150. 64%）可配制 C15C100。除聚竣酸外，另外三种减水剂可自由复配，和各种缓凝剂、引气 剂、早强剂、防冻剂等复配，不会发生化学反应。1. 3芳香族与水泥的适应性1.1 .1芳香族（蔡系、氨基、 三聚鼠胺系、葱油）掺量接近饱 和点时，适应性好。1.3 . 2原液与干粉再溶入水，性能有差异；原液效果性能好，差异 5%左右。1. 3. 3氨基磺酸盐外加剂：与水泥的适应性最好，对引气剂有选择性，用三铁皂忒较好。目前聚竣酸外加剂在市场使用占有率超过53% （2012年底统计）， 需要重点关注聚竣酸外加剂的复配技术。2、聚竣酸（PC剂）2.1 与水泥的适应

5、性：冬季与夏季适应性差别很大。所有书上说PC剂的适应性好，但仍有问题，对适应性广的理解：同种PC对不同水泥，有不同掺量。不同PC复配可解决适应性。水泥熟料中C4AF量、可溶性碱（R20）、硫酸盐（S032-）、混合材品种、水泥助磨剂品种对其掺量有影响。有的水泥厂直接用秦系高效减水剂当助磨剂，若使用PC剂配碎，是没 法解决坍损及碎状态。2.2 PC与其它外加剂复配2.2.1 ： PC可与酮醛复配1份PC=4份酮醛，减水率相同（性价比相同）1份PC=1份酮醛减水率10%不能按正饱和点代替，否则效果不明显。2.2.2 PC与氨基、蔡系负效应（不能复配）PC与蜜胺类没有改善（减水率变低）2. 2. 3

6、普通减水剂与PC木钙、木镁与PC复配不好； 木钠与pc复配好；（PC大于0.06%时减水率差，坍损大）2.2.4 PC与缓凝剂复配与六偏磷酸钠、普钠、锌盐（很少量0. OCO. 02% （胶凝材料） 复配时效果好。与糊精不好用？（分不同的外加剂和水泥）溶解性稍 差一点。2.2.5 PC与早强剂复配有临界点，有时降强。加CaCL2,导致pc分层，需搅匀，CaCL2掺量需无机：大于0. 1%以上与Na2S04的相容性好三乙醇胺（TEA）有机 甲酸钙（钠）甲基PCO. 15%+TEAO. 07%+硫氟酸钠0. 3%早强 效果好；2.2.6 PC与防冻组分复配-10° PC与乙二醇与甲醇复配

7、效果不如乙二醇，脂肪族.与甲醇复配防冻效果好-15° PC与甲酸钠还要加早强剂.3、 缓凝剂4、 1糖类:葡萄糖不行可使用庚糖（七碳糖）；糖与蔡系成线性关系，W0. 05%温度影响大；C3A高的水泥用糊精效果好；蔗糖容易泌水；多糖：淀粉酸、糊精（抑制C3A好，分a型B型）； 葡萄糖不与MG MN使用；3. 2磷酸盐：（现配现用，水解后易失去效果）焦磷酸钠缓凝效果好；六偏磷酸钠抑制坍损，易造成碎泌水，螯合钙离子。三聚磷酸钠对C4AF有很好的抑制效果，不易使混凝土泌、水，螯合 Fe2+ AL3+；3. 3 Ca2+高的水泥：可用PBTCA（2-磷酸基-1, 2, 4-三竣酸丁烷；瞬段酸，

8、低磷缓蚀阻垢 齐U）,也可使用HEDP（羟基亚乙基二瞬酸），但需要加很少的焦磷酸钠，可与水 中金属离子，尤其是钙离子形成六圆环螯合物。（含Ca2+高的水泥与松香皂等引气剂生产钙盐沉淀，故不宜使用松香 皂类引气剂）锌盐必须与其它缓凝剂复合使用效果好，如 Zn2+ +Pt3.4缓凝剂与水泥的相容性3. 4. 1缓凝剂与减水剂的相容性（1）蔡系与各种缓凝剂相容，但缓凝剂不能超量，随温度需要调整。（2）用慈基（粗葱 脱晶葱油）做的减水剂，与缓凝剂相容性差。（3）醛酮缩合物：聚磷酸盐少用，使用普钠+三聚磷酸钠复合。（4）氨基减水剂：各种缓凝剂都适用。（5）聚竣酸：相容的：糖、焦磷酸盐、PN不相容的，羟基

9、竣酸盐, 糊精3.4.2缓凝剂与水泥的相容性（1）超掺，缓凝严重，泌水MG > MN W 0. 33%TM W 0. 15%PNW 0. 07%Zn0. 01%+其它缓凝剂（2）选择性六偏磷酸钠：C3S高的水泥；三聚磷酸钠（Na5P3010） ： C3A C4AF高的水泥DE值局的糊精：C3A C4AF局（DE值是还原糖（以葡萄糖计）占糖浆干物质的百分比。国家标准中, DE值越高，葡萄糖浆的级别越高。黄糊精：C3S局白糊精：C4AF高B糊精：C4AF高（3）硫酸盐（亚硫酸盐，硫代硫酸盐）：掺量少时可作调凝剂。（特殊外加剂）4泵送剂4.1复配成份减水剂高效+普通（有引气成份，降低成本，消除

10、泌水）引气剂 消泡剂稳泡剂调凝剂各种助剂。减阻剂 山梨醇/乙二醇，降低高强碎粘度，还有引气作用。增稠剂聚丙烯酰胺，在新鲜水泥中使用聚丙烯酰胺，属阴离子活性剂，解决水泥颗粒带正电荷的浆体. PCA 可以加 MN（510Kg） 脂肪族（丙酮）+MG合成减水效果更好。 低标号碎需加减阻剂：如秦系+6501；TM+三甲胺乙内酯（增粘），5引气剂及引气减水剂 5. 1常用品种（1）松香热聚物及松香皂：（2）烷基磺酸盐：十二烷基磺酸钠（SDS）:白色粉末，起泡性强，但泡大稳定性 差。十二烷基苯磺酸钠（LAS）:黄色油状体，中性，起泡能力强,较十.二烷基磺酸钠的泡沫稳定性好十二烷基硫酸钠（K12） ： 0.

11、015%,分液体和粉状，对碱稳定, 起泡性强，泡沫微.小，稳定持久。 （3）三帖皂忒：显著降低水的表面张力，起泡能力强，泡沫细腻, 稳定性好，易变质，储存三个月以后，引气能力显著变小。 （4）辅助引气剂：单独一种引气剂引气量不足时，应当复配使用。 复配时量小的引气剂为辅助引气剂。如：十二烷基硫酸钠、油酸皂、烷 基芳基磺酸盐、尿素（减阻增容）、苯甲磺酸钠等。（5）稳泡剂：烷基醇酰胺（1:2型）、6501或尼纳尔、尿素、月桂酰异丙醇胺，明胶。5.2引气剂与水泥的适应性主要是引气剂与减水剂的适应性；氨基和聚竣酸对引气剂有选择性；含钙离子高的水泥与松香皂等引气剂生产钙盐沉淀；碱含量太高，抑泡（如加Ca

12、CL2的水泥），引气剂不起作用，需 加辅助引气剂调整,如：6501 （胺值1:2）有增泡、稳泡、增稠、防锈;（聚竣酸外加剂可以加入84消毒液起到引气作用；聚竣酸发霉的解决方法：加入1.5%浓度的异嘎哇咻酮（卡松）， 加 200ml/吨）二、聚较酸复配技术：1、含泥量高时，加聚乙二醇（2000）,聚乙二醇2000可以部 分缓解聚竣酸对泥的吸附，可以作为泥吸附的牺牲剂使用，丙烯酸羟烷 基酯加入聚竣酸减水剂分子结构中也可以降低聚痰酸对泥的敏感性。2、增稠剂：纤维素类、生物胶类、羟丙基瓜尔胶、改性淀粉等， 各种增稠剂可以提高屈服应力，表观黏度增加，会降低减水率。3、早强剂：硝酸钙。4、引气剂：松香酸钠

13、、十二醇二乙二醇磺酸钠、十二烷基硫酸 钠）等。5、阳离子型聚竣酸可以用于碱激发矿渣体系作为减水剂。6、新型抗泥剂问题的解决和产品的问世，对部分地材较差的地区, 将为聚叛酸的市场应用提供动力（需要密切关注）6.1 防冻剂设计的三个概念：1 .防止水结冰（降低冰点或部分结冰）：亚硝酸钠2 .改变结晶形状：成片结冰或支离破碎（如尿素甲醇亚钙）；3 .加快碎凝结（固）：高效减水剂，加促凝物质（CaCL2）；碎强度在3. 5、5. 5MPa之后,不会冻坏；冻结临界强度3. 5MPa;防冻剂与防冻组分：防冻剂是外加剂的一种，由减水组分、防冻组分、引气组分，有时还掺 有早强组分等所组成。其作用是使碎不仅在负

14、温下硬化，且使其最终能 达到常温养护的混凝土质量水平。防冻组分是指一种使混凝土拌合物在负温环境下，免受冻害的化学物 质。6.2 冬期施工：6. 2.1低温早强碎：-5° C以上 加高效减水剂-5° -8。C使用高效减水剂+防冻剂；6.2.2负温混凝土 ： -10° -15。C, 碎本身是正温，加 防.冻剂，覆盖保温；6. 2. 3冷作混凝土：加盐或氨水；泵送防冻剂配方：高效减水剂（蔡系/脂肪族/氨基/聚竣酸）+引气剂（十二烷/松香热聚物/三铁皂忒等）+防冻（早强）组分（亚钠/亚钙/硝酸钙/尿素/甲醇/乙 二醇/三乙醇胺/氯化钠/氯化钙）；甲醇是最好的防冻剂，结冰后

15、不影响后期强度增长。外加剂与水泥相容性试验方法6.1 检测水泥的PH值（PH至少在12以上或13以上）水泥的PH值=11或912会导致钢筋锈蚀，应从外加剂上调大PH值。用PH计准确，或者用同一厂家的PH试纸，5g水泥+15g水搅拌35min,沉淀后，沾一滴清液，滴到PH试纸上，从 试纸背面看PH值。混合材用矿粉的PH12 ;混合材用石灰石的或工业废渣的PH值12 ;当PH值212时，先用硫酸盐调整净浆流动度，当PH值12时，调外加剂增大PH值（加碱）。6.2 取得水泥熟料的化学分析单知道熟料的碱含量（Na20、K20） , f-Cao含量，S03含量等通过公式计算：C3S=3. 80XSi02

16、（3KH-2）C3A=2. 65X （AL203-0. 64Fe203）C4AF=3. 043Fe2037. 3 根据塑化度公式计算SD值（加硫或加碱）SD=S03/（l. 29Na20+0. 85K20）或 SD=S03/（Na20+0. 658K20）正常值在0. 42. 0%之间；SD靠近0. 4%水泥缺硫；SD>1.0%碱含量偏低，调节碱含量，增加碱；SD值对坍落度影响较大；熟料中的碱是总碱含量，而不是全部可溶性碱；7.1 调整高效减水剂的用量（复配高效）高效减水剂用量必须达到饱和用量；可溶性碱低的混合材用火山灰二煤砰石、页岩灰，需要多加外 加剂；7.2 根据矿物含量选择调凝剂：

17、C3S高： 六偏磷酸钠、普钠、磷酸盐、酒石酸钠。C3A高：普钠、三聚磷酸钠、糊精、硫酸盐（过盐）C4AF高：普钠+三聚+硫酸盐。一般C4AF高的水泥，C3s也高，几种调凝剂叠加；复掺：交互作用 逆反：PN与NN PN与六偏；无法得知水泥熟料化学及矿物成分也不了解水泥混合材种类：使用"、NN、六偏磷酸钠的任何一种来调整，之后再通过加碱或硫 酸盐来轮番调试。7.3 注意调（微调）混凝土配合比碎配合比：30% C FS FA 或互调水泥：3040%9减水剂：4030%7.4 使用外加剂的新产品：CTF增效剂；BTC增效剂;BTL强效剂（运作、影响）SF-1粉煤灰改性剂水泥8. 1AL203不能太高。C3A在58%时水泥好用；水泥中S03含量在2.52.7%之间，碱含量尤其是Na20不高时好用； f_ca0不高时状态好；f-caO高，流动性差，无扩展度（加NaC03或NaHC03 ）8.1 控制磨机温度不能太高石膏：CaS04 2H20磨机温度高 CaS04 2H20 - CaS04 -0. 5H20加柠檬酸或柠檬酸钠调整想了解水泥的的信息8.2 商校公司希望了解混合材品种：混合材是矿渣（水渣）或粉煤灰：