《建筑材料》课件-混凝土外加剂

建筑材料混凝土外加剂1.混凝土外加剂的定义及分类2.工程中常用的混凝土外加剂混凝土外加剂外加剂的定义及分类

混凝土外加剂是指在混凝土搅拌之前或在拌制混凝土过程中掺入的不超过水泥质量的5%（特殊情况除外），且能使混凝土按需要改变性质的物质。

按照其主要功能归纳起来可分为下列几类：（1）改善混凝土拌合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。（3）改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。（4）改善混凝土其它性能的外加剂，包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。（一）减水剂减水剂是指在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌和用水量的外加剂。按减水能力及其兼有的功能有普通减水剂、高效减水剂、早强减水剂及引气减水剂等。减水剂多为亲水性表面活性剂。1.减水剂的作用机理

水泥加水拌合后，会形成絮凝结构，流动性很低。掺有减水剂时，减水剂分子吸附在水泥颗粒表面，其亲水基团携带大量水分子，在水泥颗粒周围形成一定厚度的吸附水层，增大了水泥颗粒间的滑动性。

当减水剂为离子型表面活性剂时，还能使水泥颗粒表面带上同性电荷，在电性斥力作用下，促使絮凝结构分散解体，从而将其中的游离水释放出来，而大大增加了拌合物的流动性。

减水剂还使溶液的表面张力降低，在机械搅拌作用下使将体内引入部分气泡。这些细微气泡有利于水泥浆流动性的提高。此外，减水剂对水泥颗粒的润滑作用，可使水泥颗粒的早期水化作用比较充分。絮凝状结构2.减水剂的使用效果根据使用条件不同，混凝土中掺用减水剂后可以获得以下效果：（1）在配合比不变的情况下，可增大混凝土拌和物的流动性，且不致降低混凝土的强度；（2）在保持流动性及水灰比不变的条件下，可以减少用水量及水泥用量，以节约水泥；（3）在保持流动性及水泥用量不变的条件下，可以减少用水量，从而降低水灰比，使混凝土的强度和耐久性得到提高；（4）减缓水泥水化放热速度，减小混凝土温度的升高，防止因混凝土内外的温差而引起裂缝；（5）混凝土拌合物的分层、离析和泌水现象可得到改善；（6）可配制特殊混凝土或高强混凝土。3.常用减水剂的种类减水剂是使用最广泛和效果最显著的一种外加剂。其种类繁多，常用减水剂有：木质素系、萘磺酸盐系（简称萘系）、树脂系、糖蜜系、及腐殖酸系等。此外还有脂肪酸类、氨基苯酸类、丙烯酸类碱水剂。4.减水剂的使用（1）同参法，即是将减水剂溶解于拌和用水，并与拌和用水一起加入到混凝土拌和物中。（2）后掺法，就是在混凝土拌和物运到浇筑地点后，再掺入减水剂或再补充部分减水剂，并再次搅拌后进行浇筑。（3）滞水掺入法，是在混凝土拌和物已经加水搅拌1～3min后，再加入减水剂，并继续搅拌到规定的拌和时间。（二）早强剂早强剂是指掺入混凝土中能够提高混凝土早期强度，对后期强度无明显影响的外加剂。种类无机盐类早强剂有机物类早强剂复合早强剂主要品种氯化钙、硫酸钠三乙醇胺、三异丙醇胺、尿素等二水石膏+亚硝酸钠+三乙醇胺适宜掺量氯化钙1％～2％；硫酸钠0.5％～2％0.02％～0.05％2％二水石膏+1％亚硝酸钠+0.05％三乙醇胺作用效果氯化钙：可使2d～3d强度提高40％～100％，7d强度提高25％能使3d强度提高50％注意事项氯盐会锈蚀钢筋，掺量必须符合有关规定对钢筋无锈蚀作用早强效果显著，适用于严格禁止使用氯盐的钢筋混凝土常用早强剂的品种、掺量及作用效果

（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影响的外加剂。缓凝剂主要有四类：糖类，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。

（四）引气剂

引气剂是指在混凝土搅拌过程中，能引入大量分布均匀的微小气泡，以减少混凝土拌合物的泌水、离析，改善和易性，并能显著提高硬化混凝土抗冻性、耐久性的外加剂。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。(1)改善混凝土拌合物的和易性由于大量微小封闭球状气泡在混凝土拌合物内形成，如同滚珠一样，减少了颗粒间的摩擦阻力，使混凝土拌合物流动性增加。同时，由于水分均匀分布在大量气泡的表面，使能自由移动的水量减少，混凝土拌合物的保水性、粘聚性也随之提高。(2)显著提高混凝土的抗渗性、抗冻性大量均匀分布的封闭气泡切断了混凝土中的毛细管渗水通道，改变了混凝土的孔结构，使混凝土抗渗性显著提高。同时，封闭气泡有较大的弹性变形能力，对由水结冰所产生的膨胀应力有一定的缓冲作用，因而混凝土的抗冻性得到提高。(3)降低混凝土强度由于大量气泡存在，减少了混凝土的有效受力面积，使混凝土强度有所降低

（五）防冻剂防冻剂是能使混凝土在负温下硬化，并在规定养护条件下达到预期性能的外加剂。常用的防冻剂有氯盐类(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)盐类(以硝酸盐、亚硝酸盐、碳酸盐、乙酸钠或尿素复合而成)。防冻剂用于负温条件下施工的混凝土。目前，国产防冻剂品种适用于0～一15℃的气温，当在更低气温下施工时，应增加其他混凝土冬季施工措施，如暖棚法、原料(砂、石、水)预热法等。（六）速凝剂速凝剂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两类。我国常用的速凝剂是无机盐类，速凝剂掺人混凝土后，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2～3倍，但后期强度会下降，28d强度为不掺时的80％～90％。速