混凝土外加剂

混凝土外加剂第一页，共四十页，编辑于2023年，星期一1混凝土外加剂的分类

按化学成分可分成三类：

（１）无机化合物，多为电解质盐类。

（２）有机化合物，多为表面活性剂。

（３）有机无机复合物。

按功能分为四类：

（ｌ）改善混凝土拌合物流变性能的外加剂。如各种减水剂、泵送剂、保水剂等。

（２）调节混凝土凝结时间，硬化性能的外加剂。如缓凝剂、早强剂、速凝剂等。

（３）改善混凝土耐久性能的外加剂。如引气剂、防水剂和阻锈剂等。

（４）改善混凝土其他性能的外加剂。如引气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂、碱骨料反应抑制剂、隔离剂、养护剂等。

第二页，共四十页，编辑于2023年，星期一2常用混凝土外加剂

1．减水剂

减水剂是指在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂。

（1）减水剂的作用机理

减水剂多属于表面活性剂，它的分子结构是由亲水基团和憎水基团组成，当两种物质接触时（如水－水泥，水一油，水一气），表面活性剂的亲水基团指向水，憎水基团朝向水泥颗粒（油或气）。减水剂能提高混凝土拌合物和易性及混凝土强度的原因，是由于其表面活性物质间的吸附一分散作用，及其润滑、湿润作用所致。第三页，共四十页，编辑于2023年，星期一水泥加水拌和后，由于水泥颗粒间分子引力的作用，产生许多絮状物而形成絮凝结构，使10％～30％的拌合水（游离水）被包裹在其中，从而降低了混凝土拌合物的流动性。当加入适量减水剂后，减水剂分子定向吸附于水泥颗粒表面，亲水基端指向水溶液。由于亲水基团的电离作用，使水泥颗粒表面带上电性相同的电荷，产生静电斥力，致使水泥颗粒相互分散，导致絮凝结构解体，释放出游离水，从而有效地增大了混凝土拌合物的流动性。第四页，共四十页，编辑于2023年，星期一阴离子表面活性剂类减水剂，其亲水基团极性很强，易与水分子以氢键形式结合，在水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化水膜下图，这层水是很好的润滑剂，有利于水泥颗粒的滑动，从而使混凝土流动性进一步提高。减水剂还能使水泥更好地被水湿润，也有利于和易性的改善。

第五页，共四十页，编辑于2023年，星期一（２）减水剂的经济技术效果

掺减水剂的混凝土与未掺减水剂基准混凝土相比，具有如下效果：

①在保证混凝土混合物和易性和水泥用量不变的条件下，可减少用水量，降低水灰比，从而提高混凝土的强度和耐久性。

②在保持混凝土强度（水灰比不变）和坍落度不变的条件下，可节约水泥用量。

③在保持水灰比与水泥用量不变的条件下，可大大提高混凝土混合物的流动性，从而方便施工。

第六页，共四十页，编辑于2023年，星期一（3）减水剂的常用品种

①

木质素系减水剂

木质素系减水剂主要有木质素磺酸钙（木钙）、木质素磺酸钠（木钠）和木质素磺酸镁（木镁）之分，其中以木钙使用最多，并简称Ｍ剂，它属于阴离子表面活性剂。

Ｍ剂是以生产纸浆或纤维浆的亚硫酸木浆废液为原料，采用石灰乳中和，经生物发酵除糖、蒸发浓缩、喷雾干燥而制成，为棕黄色粉状物。Ｍ剂因原料丰富，价格低廉，并具有较好的塑化效果，故目前应用十分普遍。

Ｍ剂为普通减水剂，其适宜掺量为0.2～0.3％，减水率10％左右。Ｍ剂对混凝土有缓凝作用，一般缓凝１～３ｈ。

第七页，共四十页，编辑于2023年，星期一②萘系减水剂．

萘系减水剂为高效减水剂，它是以工业萘或由煤焦油中分熘出的含萘及萘的同系物熘分为原料，经磺化、水解、缩合、中和、过滤、干燥而制成，为棕色粉末，其主要成分为β一萘磺酸盐甲醛缩合物，属阴离子表面活性剂。这类减水剂品种很多，目前我国生产的主要有ＮＮＯ、ＮＦ、ＦＤＮ、ＵＮＦ、MF、建Ｉ型、ＳＮ—２、ＡＦ等。萘系减水剂适宜掺量为０．５％～１．０％，其减水率较大，为１０％～２５%增强效果显著，缓凝性很小，大多为非引气型。适用于日最低气温０℃以上的所有混凝土工程，尤其适用于配制高强、早强、流态等混凝土。

第八页，共四十页，编辑于2023年，星期一③树脂类减水剂

此类减水剂为水溶性树脂，主要为磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂，简称密胺树脂减水剂。它是由三聚氰胺、甲醛、亚硫酸钠按适当比例、在一定条件下经磺化、缩聚而成，为阴离子表面活性剂。我国产品有ＳＭ树脂减水剂，为非引气型早强高效减水剂，其各项功能与效果均比萘系减水剂还好。ＳＭ适宜掺量为0．5％～２.０％，减水率达２０％～２７％。对混凝土早强与增强效果显著，能使混凝土1d强度提高一倍以上，７ｄ强度即可达空白混凝土２８d的强度，长期强度亦明显提高，并可提高混凝土的抗渗、抗冻性能及弹性模量。

第九页，共四十页，编辑于2023年，星期一④糖蜜类减水剂

糖蜜类减水剂为普通减水剂，它是以制糖工业的糖渣、废蜜为原料，采用石灰中和而成，为棕色粉状物或糊状物，其中含糖较多，属非离子表面活性剂。国内产品粉状有TF、ST、3FG等，糊状有糖蜜。

糖蜜减水剂适宜掺量为０．２％～０．３％，减水率10％左右，故属缓凝减水剂。

第十页，共四十页，编辑于2023年，星期一早强剂

能加速混凝土早期强度发展的外加剂，称为早强剂。

（１）氯盐类早强剂

氯盐类早强剂主要有氯化钙、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。氯化钙的早强作用主要是因为它能与Ｃ3Ａ和Ｃa（ＯＨ）2反应，生成不溶性复盐水化氯铝酸钙和氧氯酸钙，增加水泥浆体中固相比例，提高早期强度；同时液相中Ｃａ（ＯＨ）2浓度降低，也使Ｃ3Ｓ、C2S加速水化，使早期强度提高。

第十一页，共四十页，编辑于2023年，星期一氯化钙的适宜掺量为１％～２％。氯化钙早强效果显著，能使混凝土３ｄ强度提高５０％～１００％，７ｄ强度提高２０%～４０％。氯化钙早强剂因其能产生氯离子，易促使钢筋产生锈蚀，故施工中必须严格控制掺量。我国规范中规定：在钢筋混凝土中氯化钙的掺量不得超过水泥质量的１％；在无筋混凝土中掺量不得超过３％。

第十二页，共四十页，编辑于2023年，星期一（２）硫酸盐类（硫酸钠、硫酸钙、硫代硫酸钠）

硫酸盐的早强作用主要是与水泥的水化产物Ｃa（ＯＨ）2反应，生成高分散性的化学石膏，它与Ｃ３Ａ的化学反应比外掺石膏的作用快得多，能迅速生成水化硫铝酸钙，增加固相体积，提高早期结构的密实度，同时也会加快水泥的水化速度，因而提高混凝土的早期强度。硫酸钠的适宜掺量为０．５％～２％，常以复合使用效果更佳。使用时应防止引起碱集料反应。

第十三页，共四十页，编辑于2023年，星期一（３）有机胺类（三乙醇胺，三乙丙醇胺）

三乙醇胺是一种非离子型表面活性剂，它不改变水化生成物，但能在水泥的水化过程中起着“催化作用”，与其他早强剂复合效果更好。

（４）其它：如甲酸盐等

有些减水剂具有早强效果。也有些早强减水剂是由早强剂和减水剂复合而成。第十四页，共四十页，编辑于2023年，星期一引气剂与引气减水剂

引气剂是指在混凝土搅拌过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。

引气剂也是表面活性剂，其憎水基团朝向气泡，亲水基团吸附一层水膜，由于引气剂离子对液膜的保护作用，使气泡不易破裂。引入的这些微小气泡（直径为20~1000μｍ）在拌合物中均匀分布，明显地改善混合料的和易性，提高混凝土的耐久性（抗冻性和抗渗性），使混凝土的强度和弹性模量有所降低。

常用的加气剂有松香热聚物、松香皂、烷基苯磺酸盐类、脂肪醇磺酸盐类等。适宜掺量为水泥质量的0.005~0.01%左右。

第十五页，共四十页，编辑于2023年，星期一缓凝剂及缓凝减水剂

缓凝剂是指能延长混凝土凝结时间的外加剂。

由于缓凝剂在水泥及其水化物表面上的吸附作用，或与水泥反应生成不溶层而达到缓凝的效果。缓凝剂同时还具有减水、增强、降低水化热等功能。

常用的缓凝剂及缓凝减水剂有糖类；羟基羧酸及其盐类，如柠檬酸，酒石酸钾钠等。

第十六页，共四十页，编辑于2023年，星期一防冻剂

防冻剂是指能降低水泥混凝土拌和物液相冰点，使混凝土在相应负温下免受冻害，并在规定养护条件下达到预期性能的外加剂。常用的外加剂有：氯盐类；氯盐与阻锈剂类（亚硝酸钠）；无氯盐类等。

第十七页，共四十页，编辑于2023年，星期一

混凝土的质量控制与评定混凝土在生产与施工中，由于原材料性能波动的影响，施工操作的误差，试验条件的影响，混凝土的质量波动是客观存在的，因此一定要进行质量管理，

由于混凝土的抗压强度与混凝土其他性能有着紧密的相关性，能较好地反映混凝土的全面质量，因此工程中常以混凝土抗压强度作为重要的质量控制指标，并以此作为评定混凝土生产质量水平的依据。

第十八页，共四十页，编辑于2023年，星期一第十九页，共四十页，编辑于2023年，星期一第二十页，共四十页，编辑于2023年，星期一第二十一页，共四十页，编辑于2023年，星期一第二十二页，共四十页，编辑于2023年，星期一第二十三页，共四十页，编辑于2023年，星期一第二十四页，共四十页，编辑于2023年，星期一第二十五页，共四十页，编辑于2023年，星期一第二十六页，共四十页，编辑于2023年，星期一第二十七页，共四十页，编辑于2023年，星期一第二十八页，共四十页，编辑于2023年，星期一第二十九页，共四十页，编辑于2023年，星期一第三十页，共四十页，编辑于2023年，星期一第三十一页，共四十页，编辑于202