建材-第5章-6 混凝土外加剂

5.6混凝土外加剂精品资料一、砼外加剂的定义(dìngyì)与分类依据《混凝土外加剂分类、命名与定义》（GB8075-1987）:混凝土外加剂是指在混凝土拌和过程中掺入的，用以改善(gǎishàn)混凝土性能的物质，掺量一般不超过水泥质量的5％。精品资料外加剂的分类(fēnlèi)按其主要(zhǔyào)功能分为四类：（1）改善混凝土拌和物流变性能的外加剂。包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。（2）调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。精品资料（3）改善混凝土耐久性的外加剂。包括引气剂、防冻剂和阻锈剂等。（4）改善混凝土其它(qítā)性能的外加剂。包括加气剂、膨胀剂、着色剂等。精品资料二、常用外加剂的性能(xìngnéng)与选用常用(chánɡyònɡ)的混凝土外加剂主要有：减水剂早强剂防冻剂引气剂缓凝剂等精品资料（一）、减水剂

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早在20世纪30年代初，美国就使用亚硫酸盐纸浆废液用于改善(gǎishàn)混凝土的和易性。1937年，E.W斯克里彻获得此项美国专利。40～60年代，木质素系的减水剂研究和开发。60年代初，日本和前西德发明了三种高效减水剂。精品资料1、减水剂的定义(dìngyì)与作用定义——减水剂是指在混凝土坍落度基本相同的条件下，能显著(xiǎnzhù)减少其拌和水量的外加剂。分类——普通减水剂和高效减水剂两大类。精品资料2、减水剂的作用(zuòyòng)原理常用(chánɡyònɡ)减水剂均属表面活性剂由亲水基团和憎水基团两个部分组成。精品资料当水泥加水拌和后，由于水泥颗粒间分子凝聚力的作用，使水泥浆形成(xíngchéng)絮凝结构，包裹了一定的拌和水（游离水），从而降低了混凝土拌和物的和易性。精品资料如在水泥浆中加入适量的减水剂，由于减水剂的表面活性作用，致使(zhìshǐ)憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面，亲水基团指向水溶液，使水泥颗粒表面带有相同的电荷。在电斥力作用下，使水泥颗粒互相分开，絮凝结构解体，包裹的游离水被释放出来，从而有效地增加了混凝土拌和物的流动性。精品资料当水泥颗粒表面吸附足够的减水剂后，使水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化膜层，它阻止了水泥颗粒间的直接(zhíjiē)接触，并在颗粒间起润滑作用，也改善了混凝土拌和物的和易性。此外，由于水泥颗粒被有效分散，颗粒表面被水分充分润湿，增大了水泥颗粒的水化面积，使水化比较充分，从而也提高了混凝土的强度。精品资料水泥浆的絮凝结构(jiégòu)精品资料没加减水剂的水泥浆加减水剂后的水泥浆减水剂分散水泥(shuǐní)的机理示意图精品资料3、减水剂的技术经济(jīngjì)效果1）增加流动性。W,W/C=定值，坍落度可增大100～200mm，且不影响(yǐngxiǎng)混凝土的强度。精品资料2）提高混凝土强度。C,Slump=定值，可减少拌和水量10％～15％，从而降低(jiàngdī)水灰比，使混凝土强度提高15％～20％，特别是早期强度提高更为显著。精品资料3）节约水泥。Slump,W/C=定值，可以在减少拌和(bànhuò)水量的同时，相应减少水泥用量，即在保持混凝土强度不变时，可节约水泥用量10％～15％。精品资料4）改善(gǎishàn)混凝土的耐久性。由于减水剂的掺入，显著地改善(gǎishàn)了混凝土的孔结构，使混凝土的密实度提高，透水性可降低40％～80％，从而可提高抗渗、抗冻、耐化学腐蚀及防锈蚀等能力。精品资料5）可以改善混凝土拌和物的泌水、离析(líxī)现象，延缓混凝土拌和物的凝结时间，减慢水泥水化放热速度。精品资料4、目前(mùqián)常用的减水剂普通减水剂：木质素系（木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、木质素磺酸镁）糖蜜系（糖化(tánghuà)钙、低聚糖）高效减水剂：萘系（萘磺酸盐甲醛缩合物）树脂系（三聚氰胺磺酸盐甲醛缩聚物）精品资料（二）、早强剂定义——早强剂是加速(jiāsù)混凝土早期强度发展的外加剂。精品资料用途——在低温和负温条件下它能够降低冰点，使拌合物中的水分不会很快结冰，使水泥继续(jìxù)水化，达到抵抗冰体膨胀的临界强度。多用于冬期施工和抢修工程。分类——主要有：氯盐类硫酸盐类有机胺类三种。精品资料Ⅰ氯盐类早强剂主要(zhǔyào)有——氯化钙、氯化钠、氯化钾、氯化铝及三氯化铁等，其中以氯化钙应用最广。其适宜掺量——为水泥质量的0.5%～1.0%。精品资料作用：能使混凝土3d强度提高50％～100％，7d强度提高20％～40％，同时能降低混凝土中水的冰点，防止混凝土早期受冻。缺点——含有氯离子，会使钢筋锈蚀(xiùshí)，并导致混凝土开裂。为了抑制氯化钙对钢筋的锈蚀(xiùshí)作用，常将氯化钙与阻锈剂亚硝酸钠（NaNO2）复合使用。精品资料《混凝土结构(jiégòu)工程施工及验收规范》（GB50204－92）规定：在钢筋混凝土中氯化钙的掺量不得(bude)超过水泥质量的1％，在无筋混凝土中掺量不得(bude)超过3％，在使用冷拉和冷拔低碳钢丝的混凝土结构及预应力混凝土结构中，不允许掺用氯化钙。同时还规定，在下列结构的钢筋混凝土中不得(bude)掺用氯化钙和含有氯盐的复合早强剂：精品资料1）在高湿度空气环境中、处于水位升降部位(bùwèi)、露天结构或经常受水淋的结构；2）与含有酸、碱或硫酸盐等侵蚀性介质相接触的结构；3）使用过程中经常处于环境温度为60℃以上的结构；4）直接靠近直流电源或高压电源的结构等。精品资料Ⅱ硫酸盐类早强剂主要有——硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸钙、硫酸铝、硫酸铝钾等，其中硫酸钠应用较多。一般掺量为0.5%～2.0%，当掺量1%～1.5%时，达到混凝土设计强度70％的时间(shíjiān)可缩短一半左右精品资料使用(shǐyòng)注意事项硫酸钠对钢筋无锈蚀作用，适用于不允许掺用氯盐的混凝土。但由于它与Ca(OH)2作用生成强碱Na(OH)2，为防止碱骨料反应，硫酸钠严禁用于含有(hányǒu)活性骨料的混凝土。同时应注意硫酸钠不能超量掺加，以免导致混凝土产生后期膨胀开裂破坏，以及防止混凝土表面产生“白霜”。精品资料Ⅲ有机(yǒujī)胺类早强剂主要(zhǔyào)有——三乙醇胺、三异丙醇胺、二乙醇胺等，其中早强效果以三乙醇胺为佳。掺量为水泥质量的0.02%～0.05%，精品资料能使混凝土早期强度提高50％左右。与其它外加剂（如氯化钠、氯化钙、硫酸钠等）复合使用，早强效果更加显著。三乙醇胺对混凝土稍有缓凝作用，掺量过多会造成混凝土严重(yánzhòng)缓凝和混凝土强度下降。精品资料（三）、缓凝剂缓凝剂——是指能延缓混凝土凝结时间，并对混凝土后期强度发展无不利(bùlì)影响的外加剂。精品资料缓凝剂主要有四类：糖类(tánɡlèi)，如糖蜜；木质素磺酸盐类，如木钙、木钠；羟基羧酸及其盐类，如柠檬酸、酒石酸；无机盐类，如锌盐、硼酸盐等。常用的缓凝剂是木钙和糖蜜，其中糖蜜的缓凝效果最好。精品资料缓凝剂的作用(zuòyòng)主要适用于大体积(tǐjī)混凝土、炎热气候下施工的混凝土以及需长时间停放或长距离运输的混凝土。精品资料（四）、引气(yǐnqì)剂定义——引气剂是指在混凝土搅拌过程(guòchéng)中，能引入大量分布均匀的微小气泡外加剂。目前应用较多的引气剂为松香热聚物、松香皂、烷基苯磺酸盐等。精品资料引气(yǐnqì)剂的作用机理引气剂属憎水性表面活性剂，能显著降低水的表面张力和界面能，使水溶液在搅拌过程中极易产生许多微小的封闭气泡，气泡直径多在50～250μm。同时引气剂定向吸附在气泡表面，形成较为(jiàowéi)牢固的液膜，使气泡稳定而不破裂。精品资料按混凝土含气量3％～5％计，每立方米混凝土拌和物中含数百亿个气泡(qìpào)。大量微小、封闭并均匀分布气泡(qìpào)的存在，使混凝土的某些性能得到明显改善。精品资料亲水基团(jītuán)憎水组分(zǔfèn)气泡引气剂稳泡作用的机理精品资料3、引气(yǐnqì)剂的效果改善拌和物的和易性。显著提高混凝土的抗渗性、抗冻性。降低部分强度。（一般含气量每增加(zēngjiā)1％时，其抗压强度将降低4％～6％，抗折强度降低2％～3％。）精品资料精品资料掺引气(yǐnqì)剂前精品资料掺引气(yǐnqì)剂后精品资料4、引气(yǐnqì)剂的应用可用于：（大坝、堤防、桥梁、公路、严寒地区建筑(jiànzhù)）抗冻混凝土；抗渗混凝土；贫混凝土；轻混凝土等.不宜用于：蒸养混凝土预应力混凝土.精品资料（五）防冻剂定义——指在规定温度下，能显著(xiǎnzhù)降低混凝土的冰点，使混凝土液相不冻结或仅部分冻结，以保证水泥的水化作用，并在一定的时间内获得预期强度的外加剂。精品资料常用(chánɡyònɡ)的防冻剂有：氯盐类（氯化钙、氯化钠）；氯盐阻锈类（以氯盐与亚硝酸钠阻锈剂复合而成）；无氯盐类（以硝酸盐、亚硝酸盐、碳酸盐、乙酸钠或尿素复合而成）。精品资料防冻剂的选用(xuǎnyòng)氯盐类防冻剂适用于无筋混凝土；氯盐阻锈类可用于钢筋(gāngjīn)混凝土；无氯盐类防冻剂可用于钢筋(gāngjīn)混凝土工程和预应力钢筋(gāngjīn)混凝土工程。精品资料硝酸盐、亚硝酸盐、碳酸盐易引起钢筋的应力腐蚀，故不适用于预应力混凝土以及与镀锌钢材或与铝铁相接触(jiēchù)部位的钢筋混凝土结构。另外，含有六价铬盐、亚硝酸盐等有毒成分的防冻剂，严禁用于饮水工程及与食品接触(jiēchù)的部位。精品资料(六)速凝剂定义(dìngyì)——是指能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。速凝剂主要有无机盐类和有机物类。常用的速凝剂主要是无机盐类，型号有红星Ⅰ型、711型、728型、8604型等精品资料速凝剂的效果(xiàoguǒ)速凝剂掺入混凝土后，能使混凝土在5min内初凝，10min内终凝，1h就可产生强度，1d强度提高(tígāo)2～3倍，但后期强度会下降，28d强度约为不掺时的80％～90％。精品资料速凝剂主要(zhǔyào)用于矿山井巷、铁路隧道、引水涵洞、地下工程以及喷锚支护时的喷射混凝土或喷射砂浆工程中。速凝剂的用途(yòngtú)精品资料其它(qítā)外加剂如膨胀剂、防水剂、泵送剂等；复合(fùhé)功能的外加剂：如早强减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂、减水膨胀剂、膨胀防水剂等；精品资料外加剂性能指标外加剂的质量必须均匀(jūnyún)，稳定，性能良好。根据我国《混凝土外加剂》（GB8076）规定，对用于混凝土中的外加剂产品必须经过检测。精品资料外加剂的选择(xuǎnzé)和使用注意以下几点：外加剂品种的选择。——根据工程需要，现场(xiànchǎng)的材料条件，参考有关资料，通过试验确定。外加剂掺量的确定——通过试验试配确定最佳掺量。精品资料外加剂的