土木工程材料与实训（第三版）课件 9-项目五：2、混凝土外加剂

《土木工程材料与实训》配套课件CivilEngineeringMaterialsandPracticalTraining课前回顾：

1、混凝土的强度

（立方体抗压强度、立方体抗压强度标准值、强度等级、轴心抗压强度、抗折强度）

2、混凝土变形性能

（荷载、非荷载作用下的变形）

3、混凝土耐久性

（抗冻性、抗渗性及抗侵蚀性）CONTENTS目录04混凝土外加剂03混凝士的技术性202混凝土的技术性101普通混凝土的组成材料06混凝土实验室配合比05混凝土初步配合比设计项目五：混凝土（一）砼外加剂的定义1、定义混凝土外加剂：混凝土外加剂是混凝土中除胶凝材料、骨料、水和纤维组分以外,在混凝土拌制之前或拌制过程中加入的,用以改善新拌混凝土和(或)硬化混凝土性能，对人、生物及环境安全无有害影响的材料。以下简称外加剂。——《混凝土外加剂术语》（GB/T8075—2017）第四节混凝土外加剂【职教云1】（一）砼外加剂的定义2、掺量计算第四节混凝土外加剂外加剂质量=外加剂掺量/胶凝材料（包括水泥、掺和料）质量膨胀剂掺量=外加剂质量/（胶凝材料质量+膨胀剂质量）1、混凝土外加剂按其主要使用功能分为:

改善混凝土拌合物流变性能的外加剂,如各种减水剂和泵送剂等;调节混凝土凝结时间、硬化过程的外加剂，如缓凝剂、早强剂、促凝剂和速凝剂等;改善混凝土耐久性的外加剂.如引气剂、防水剂和阻锈剂等;改善混凝土其他性能的外加剂,如膨胀剂、防冻剂和着色剂等。（二）砼外加剂的分类第四节混凝土外加剂1、减水剂

定义：混凝土减水剂是在保证混凝土坍落度基本相同的条件下，能显著减少拌合用水量的外加剂。

一般情况下，按减水率大小可将减水剂分为普通减水剂、高效减水剂和高性能减水剂。

（三）常用外加剂的性能与选用（GB50119—2013）第四节混凝土外加剂1、减水剂（1）实现混凝土的高流态（三）常用外加剂的性能与选用（GB50119—2013）第四节混凝土外加剂1、减水剂（三）常用外加剂的性能与选用（GB50119—2013）第四节混凝土外加剂（2）降低用水量提高混凝土强度C60以上级别的混凝土的配制变得简单超高性能混凝土得到迅速发展（3）降低用水量提高混凝土耐久性原来混凝土可以耐上千年1、减水剂（三）常用外加剂的性能与选用（GB50119—2013）第四节混凝土外加剂用水量多出现的问题（三）常用外加剂的性能与选用（GB50119—2013）1、减水剂（4）保坍性

实现预拌混凝土长距离运输，保证混凝土顺利地运输、泵送和浇筑工作。避免现场给混凝土二次加水，二次加水降低了混凝土强度及耐久性。避免现场浇水例如：在工地使用，上午随着环境温度的升高，坍落度很快损失，运到工地混凝土已经假凝，工人只好再次加水。给工程质量带来隐患；下午和晚上，随着环境温度的降低，保坍能力越来越好。使混凝土整夜不凝固，大大延长了工作时间。ConcreteAdditives

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的机理示意图

1、减水剂（三）常用外加剂的性能与选用（GB50119—2013）第四节混凝土外加剂减水剂的作用效果根据使用条件不同，掺减水剂可以产生以下几个方面的效果：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，使混凝土的强度及耐久性得到提高。在原配合比不变的条件下，可增大混凝土拌合物的流动性，且不致降低混凝土的强度。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，节约水泥。【职教云2、3】加10%水基准加0.1%减水剂1、减水剂（三）常用外加剂的性能与选用（GB50119—2013）第四节混凝土外加剂减水剂的常用品种木质素系减水剂萘系减水剂水溶性树脂减水剂糖蜜类减水剂复合减水剂由于有缓凝作用，水化热低，有利于水工大体积混凝土工程施工。适用：1、减水剂（三）常用外加剂的性能与选用（GB50119—2013）第四节混凝土外加剂根据使用效果可分为普通减水剂（减水率5~10%）木质素系减水剂、多元醇系高效减水剂（superplasticizer）（减水率10%~25%）萘系减水剂、水溶性树脂减水剂高性能减水剂（减水率>25%）氨基磺酸盐、多羧酸系接枝类共聚物复合减水剂所有砼工程，更适于配制高强、早强砼及流态混凝土工程。适用：2、引气剂（三）常用外加剂的性能与选用（GB50119—2013）第四节混凝土外加剂（1）定义及用途

定义：指在混凝土搅拌过程中，能引入大量分布均匀的微小气泡的外加剂。可以减少混凝土拌和物泌水离析，改善和易性，并能显著提高硬化混凝土抗冻性、耐久性。使砼在搅拌过程中引入在量的均匀分布的封闭的微小气泡，（20~1000um）。常用的引气剂为松香热聚物、松香皂，其掺量十分微小，一般为水泥质量的0.5/万~1.5/万。2、引气剂（三）常用外加剂的性能与选用（GB50119—2013）第四节混凝土外加剂（2）

引气剂的作用效果1）改善拌和物的和易性，减少用水量5%~9%，改善保水性，减少泌水性；2）混凝土的抗渗性提高50%，抗冻标号提高3倍；3）降低混凝土的强度，引入1%的空气，可使强度下降5~6%；4）增大变形性，降低弹性模量，提高抗裂性和抗冲击性。2、引气剂（三）常用外加剂的性能与选用（GB50119—2013）第四节混凝土外加剂（3）常用引气剂品种松香类：松香热聚物，松香皂0.005~0.02%；引气量3~5%；木质素类：不是以引气为主要目的，故掺量稍大，且引气量也不大；烷基苯磺酸盐类：十二烷基苯磺钠等（0.005~0.02%）皂素类：0.001~0.01%港口、土工、地下防水砼等工程。适用：ConcreteAdditives

掺引气剂前（港口）掺引气剂后（港口）调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂土木工程应用中，有时需要调节混凝土的凝结时间，例如：1、隧道内衬、水下工程施工要求混凝土喷出后能迅速凝结；2、道路修补工程要求混凝土早期强度高，以便早日开放交通；3、冬天施工，要求混凝土强度增长快，以免冻坏。4、大体积工程要求混凝土缓慢凝结，以免水化放热太快引起温度应力的变形开裂。（三）常用外加剂的性能与选用（GB50119—2013）调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂早强剂防冻剂速凝剂缓凝剂（三）常用外加剂的性能与选用（GB50119—2013）3、早强剂（三）常用外加剂的性能与选用（GB50119—2013）第四节混凝土外加剂（1）定义及用途

是加速混凝土早期强度发展的外加剂。适于在低温施工时使用。多用于加速砼硬化，缩短施工周期，加快施工速度提高模板周转率以及抢修工程。

在负温下使用的早强剂称为防冻剂或防冻早强剂。【职教云4】低温施工的砼工程。适用：3、早强剂（三）常用外加剂的性能与选用（GB50119—2013）第四节混凝土外加剂（2）早强剂的分类无机物氯盐类：CaCl2，NaC，KCl，AlCl3等，其中，多用CaCl2，掺量：0.5~1.0%为宜，能使砼3天强度提高50~100%，7天提高20~40%。

硫酸盐类：

Na2SO4（元明粉），CaSO4，其中，Na2SO4用的较多，适宜掺量0.5~2.0%。有机胺类：

主要有TEA（三乙醇胺），TP（三异丙醇胺等）。TEA星无色或淡黄色油状液体，碱性，能溶于水。掺量为0.02~0.05%。3、早强剂（三）常用外加剂的性能与选用（GB50119—2013）第四节混凝土外加剂（3）早强剂的副作用氯盐类早强剂对易使钢筋锈蚀；硫酸盐早强剂掺量过多，表面易出现“白霜”TEA它单独作用时，更表现出缓凝性，早强效果不明显，而与无机盐，特别是Cl-盐复合使用，早强、增强效果才明显发挥。也有资料说，掺量稍大时早强效果反而明显，具体原因尚不清楚。3、早强剂（三）常用外加剂的性能与选用（GB50119—2013）第四节混凝土外加剂（4）早强剂与其他外加剂的复配复合早强剂——早强效果更好早强减水剂——发挥早强、减水的共同特点4、缓凝剂（三）常用外加剂的性能与选用（GB50119—2013）第四节混凝土外加剂延长混凝土凝结时间的外加剂。常用缓凝剂类别及掺量范围无机类：硼酸盐、磷酸盐、锌盐等（0.1~0.2%）有机类：羟其羧酸及盐类：酒石酸，柠檬酸、葡糖酸等（0.03~0.1%）含糖碳水化合物类，糖蜜、葡糖、蔗糖等（0.1~0.3%）木质素磺酸类：M一Ca.M--Na等（0.2~0.8%）多元醇类：如纤维素，多元醇等（0.01~0.3%）4、缓凝剂（三）常用外加剂的性能与选用（GB50119—2013）第四节混凝土外加剂可抵消因环境温度高（热天），混凝土凝结硬化加快的影响，使其在浇注期间保持工作度，特别在分层浇注时保持工作度，以避免冷缝或结构不连续问题的出现。缓凝剂不宜用于日最低气温5℃以下施工的混凝土，也不宜单独用于有早强要求的混凝土及蒸养混凝土。【职教云5】大体积混凝土、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。适用：5、速凝剂（rapidsettingadmixtures）（三）常用外加剂的性能与选用（GB50119—2013）第四节混凝土外加剂（1）速凝剂的定义及用途——矿山井巷、隧道、涵洞、地下工程中的喷射砼或喷射砂浆。（快速消耗水泥中的CaSO4·2H20）速凝剂加入后，砼在5min内初凝，10min内终凝，1h可产生强度，但后期强度，弹性模量、粘结力等下降，干缩增加。5、速凝剂（rapidsettingadmixtures）（三）常用外加剂的性能与选用（GB50119—2013）第四节混凝土外加剂（2）速凝剂的分类喷砼速凝剂，包括红星I型等，主要成分为铝酸钠、碳酸钠或碳酸钾与生石灰按比例混合而成，强度损失率较大，掺量：2.5~4%复合硫铝酸盐型，成分中包括石膏或矾水泥等，强度损失率较小，掺量3~5%(如711型)；硅酸钠型一水玻璃，这一类与其它两类相比不但凝结所化快，且早强也高，以抵抗渗水冲刷等作用。5、速凝剂（rapidsettingadmixtures）（三）常用外加剂的性能与选用（GB50119—2013）第四节混凝土外加剂（2）速凝剂的速凝剂应用技术要点：注意掺量的多少，且掺量随气温增加而酌减，气温降低可增加，掺量超过上限，砼凝结时间不再缩短；水泥中CgA和CgS含量高，速凝效果好，P.S效果较差；水灰比控制在0.4左右；注养加入速凝砼的养护。６、防冻剂（三）常用外加剂的性能与选用（GB50119—2013）第四节混凝土外加剂（1）定义：能使混凝土在负温下硬化，并在规定时间内达到足够防冻强度的外加剂。（2）应用：负温条件下施工的混凝土工程必须掺入防冻剂。目前应用较多的防冻剂均为复合型，如NOF-F型、NC-3型、MN-F型等，既能降低冰点，又能促凝、早强、减水等。７、其它外加剂（三）常用外加剂的性