混凝土2外加劑實用課件

1、什么是外加劑？什么是外加劑？ 外加劑外加劑在拌制混凝土的過程中加入的，用以改善混凝土性在拌制混凝土的過程中加入的，用以改善混凝土性 能的化學(xué)物質(zhì)。（一般摻量不超過能的化學(xué)物質(zhì)。（一般摻量不超過5）GB 8075-87 It is defined as a material other than water, aggregate and cement that is used as an ingredient of concrete to modify the properties of fresh or hardened concrete CONCRETE ADMIXTURES HANDBOO

2、K 為什么要使用外加劑？為什么要使用外加劑？ 外加劑的作用 改善混凝土拌合物的和易性；改善混凝土拌合物的和易性； 加快或延緩凝結(jié)時間；加快或延緩凝結(jié)時間； 控制強度增長；控制強度增長； 提高凍融、堿骨料膨脹、硫酸鹽侵蝕和鋼筋銹蝕等作提高凍融、堿骨料膨脹、硫酸鹽侵蝕和鋼筋銹蝕等作 用下的耐久性；用下的耐久性； 節(jié)約水泥用量，降低成本；節(jié)約水泥用量，降低成本； 減少放熱速度，控制溫升。減少放熱速度，控制溫升。 外加劑有哪些品種？外加劑有哪些品種？ 用于改善和易性 減水劑 泵送劑 引氣劑 調(diào)整凝結(jié)硬化速度 早強劑 速凝劑 緩凝劑 減小收縮 膨脹劑 減縮劑 提高耐久性 引氣劑 防水劑 阻銹劑 改善其它

3、性能 防凍劑 泡沫劑 消泡劑 6.3.1 減水劑減水劑 Water Reducers 在混凝土和易性基本相同的條件下，能減少拌合在混凝土和易性基本相同的條件下，能減少拌合 用水量的外加劑用水量的外加劑減水劑減水劑。 water reducers can reduce mixing water up to 10 to 15%. reduce mixing water up to 25 to 30%, and not less than 12% (China) 依據(jù)減水程度分類：依據(jù)減水程度分類： 注：注：減水率減水率加入減水劑后混凝土加入減水劑后混凝土 用水量與基準混凝土用水量之差占用水量與基準

4、混凝土用水量之差占 基準用水量的百分比?；鶞视盟康陌俜直?。 對混凝土性能的影響分類： 1. 減水劑的組成與分子結(jié)構(gòu)特點減水劑的組成與分子結(jié)構(gòu)特點 減水劑都是表面活性劑，分子結(jié)構(gòu)中含有親水的離子基團和減水劑都是表面活性劑，分子結(jié)構(gòu)中含有親水的離子基團和 碳氫分子鏈碳氫分子鏈 2. 減水劑的物理化學(xué)特征減水劑的物理化學(xué)特征 可溶于水，能顯著降低水的表面張力；可溶于水，能顯著降低水的表面張力； 能吸附在固體表面，并在固體表面定向排列，形成表面能吸附在固體表面，并在固體表面定向排列，形成表面 吸附分子層，降低水固界面張力。吸附分子層，降低水固界面張力。 水泥加水拌和后，產(chǎn)生絮凝水泥加水拌和后，產(chǎn)生絮

5、凝 結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)，10 30的拌合水的拌合水 （游離水）被包裹在其中，從而（游離水）被包裹在其中，從而 降低了混凝土拌合物的流動性。降低了混凝土拌合物的流動性。 3.減水作用機理減水作用機理 原因：原因： 1.降低了表面張力，使顆降低了表面張力，使顆 粒分散所克服的能量更粒分散所克服的能量更 ?。恍?； 2.親水基電離，水泥顆粒親水基電離，水泥顆粒 帶同性電荷；帶同性電荷； 4. 減水劑的經(jīng)濟技術(shù)效果減水劑的經(jīng)濟技術(shù)效果 加外加劑 無外加劑 5. 減水劑的常用品種減水劑的常用品種 木質(zhì)素磺酸鹽減水劑的應(yīng)用：木質(zhì)素磺酸鹽減水劑的應(yīng)用： 用量：水泥用量的用量：水泥用量的0.20.30.20.3； 效果

6、：不改變工作性時，減水效果：不改變工作性時，減水810810； 保持相同用水量時，坍落度增加保持相同用水量時，坍落度增加6080mm6080mm； 1 1） 木質(zhì)素系減水劑木質(zhì)素系減水劑型減水劑型減水劑 2）萘系減水劑）萘系減水劑 化學(xué)名： -萘磺酸甲醛樹脂 基本性能：摻量0.5-1.0%； 減水率：12-22%； 具有早強作用。 3）磺化三聚氰胺甲醛樹脂減水劑）磺化三聚氰胺甲醛樹脂減水劑(密胺樹脂密胺樹脂) 應(yīng)用特點：適宜摻量為應(yīng)用特點：適宜摻量為0 05 5. .，減水率。，減水率。 三羥甲基三聚氰胺 n910 4）氨基磺酸系高效減水劑）氨基磺酸系高效減水劑 適宜摻量適宜摻量57，減水率，

7、減水率2032. 特點：摻量小，減水率高，坍落度損失小。特點：摻量小，減水率高，坍落度損失小。 羥甲基苯酚 羥甲基對氨基苯磺酸鈉 5 5）聚羧酸高效減水劑）聚羧酸高效減水劑 第一代：甲基丙烯酸第一代：甲基丙烯酸 / / 甲基丙烯酸甲酯型聚羧酸鹽甲基丙烯酸甲酯型聚羧酸鹽 Nippon Shokubai/NMB 1986Nippon Shokubai/NMB 1986 ( (日本觸媒日本觸媒) ) Nippon Oil 80-100; 松香皂的物理化學(xué)性質(zhì)：松香皂的物理化學(xué)性質(zhì)： 1. 1. 外觀：棕色膏狀物；外觀：棕色膏狀物； 2. 2. 含水約含水約2222； 3. PH3. PH約約8 81

8、010； 4. 4. 表面張力：表面張力：292931 dyn/m 31 dyn/m 松香與苯酚的酯化反應(yīng)松香與苯酚的酯化反應(yīng) 2） 松香熱聚物的合成松香熱聚物的合成 注注1：生成物中含有不飽和鍵，可以發(fā)生聚合反應(yīng)生成松香熱：生成物中含有不飽和鍵，可以發(fā)生聚合反應(yīng)生成松香熱 聚物聚物文沙樹脂（文沙樹脂（Vinsol ） 主要成分：三萜皂苷主要成分：三萜皂苷 3. 皂苷類引氣劑皂苷類引氣劑 生產(chǎn)過程：生產(chǎn)過程： 典型產(chǎn)品：典型產(chǎn)品：SJ-2 結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：OH親水，苷元贈水，在水膜中定向排列性好，親水，苷元贈水，在水膜中定向排列性好， 表面張力低。表面張力低。 性能：分子較大，分子膜較厚，

9、氣泡體積小、均勻、穩(wěn)定。性能：分子較大，分子膜較厚，氣泡體積小、均勻、穩(wěn)定。 引氣劑摻量：引氣劑摻量：0.5/100001.5/10000，引氣量，引氣量4-6% 引氣劑對混凝土性能的影響引氣劑對混凝土性能的影響 1）坍落度）坍落度 其它條件不變時，引氣其它條件不變時，引氣 量每增加量每增加1，坍落度，坍落度 約增加約增加10mm。 機理：微小的獨立氣泡機理：微小的獨立氣泡 如同滾珠，內(nèi)部摩擦由如同滾珠，內(nèi)部摩擦由 滑動摩擦變成滾動摩擦，滑動摩擦變成滾動摩擦， 減小了內(nèi)部阻力。減小了內(nèi)部阻力。 2）力學(xué)性能）力學(xué)性能 The usual “rule of thumb” is that each

10、 percent of air will reduce the strength by about five percent. The Youngs modulus of air-entrained concrete is reduced to about the same degree as the compressive strength. 3）抗凍性耐久性）抗凍性耐久性 加入引氣劑最主要的原加入引氣劑最主要的原 因所在。因所在。 在含氣量不大于在含氣量不大于6時，時， 含氣量越大，抗凍融耐久性含氣量越大，抗凍融耐久性 越好。越好。 衡量指標：動態(tài)彈性模量衡量指標：動態(tài)彈性模量 五五. 防

11、凍劑防凍劑 Anti-freezing admixutres 能使混凝土在負溫下硬化，并在規(guī)定時間內(nèi)達到足夠防凍能使混凝土在負溫下硬化，并在規(guī)定時間內(nèi)達到足夠防凍 強度的外加劑強度的外加劑GB8075GB8075 Antifreezing admixtures chemicals which are added to the mixing water of concrete in order to lower the freezing point of the aqueous solution. 相關(guān)概念：臨界強度新拌混凝土在受凍后，再恢復(fù)正常 溫度，強度可以持續(xù)增長并達到設(shè)計強度等級95以上

12、時， 所需的初始強度。 如：臨界強度標準推薦值：3.5 MPa 防凍劑的基本組成：鹽類防凍劑的基本組成：鹽類 防凍劑均有早強作用，兼有降低冰點的功能。防凍劑均有早強作用，兼有降低冰點的功能。 常用防凍劑有：常用防凍劑有：亞硝酸鹽、亞硝酸鹽、硝酸鹽、氯鹽、碳酸鈉、銨鹽、硝酸鹽、氯鹽、碳酸鈉、銨鹽、 尿素、甲醇等。尿素、甲醇等。 注：亞硝酸鈉具阻銹作用。氯鹽應(yīng)與亞硝酸鹽復(fù)合使用，且注：亞硝酸鈉具阻銹作用。氯鹽應(yīng)與亞硝酸鹽復(fù)合使用，且 亞硝酸鹽與氯鹽比不小于亞硝酸鹽與氯鹽比不小于1:11:1。 1 1） CSACSA型膨脹劑型膨脹劑 （Calcium Sulfa AluminateCalcium S

13、ulfa Aluminate） 19621962年，在日本研制成功；年，在日本研制成功；19741974，年中國建材院，年中國建材院 主要成分：主要成分： 六、六、 混凝土膨脹劑混凝土膨脹劑 expanding admixture 主要成分：硫鋁酸鹽主要成分：硫鋁酸鹽 SAC 34 ,CaO, CaSO4 制備： )OH323CaSOA3(C 243 膨脹機理：膨脹機理： O90H8CaSOCa(OH)6SAC 24234 CSACSA摻量：摻量：812812時，混凝土膨脹率：時，混凝土膨脹率：0.041.00.041.0， 2 2） U U型膨脹劑：即型膨脹劑：即UEA UEA （Expan

14、ding AdmixtureExpanding Admixture） 19851985年，中國建材院研制成功，是目前使用最普遍的膨脹年，中國建材院研制成功，是目前使用最普遍的膨脹 劑。劑。 主要成分：硫鋁酸鹽熟料、明礬石、石膏主要成分：硫鋁酸鹽熟料、明礬石、石膏 磨細而成。磨細而成。 )OH323CaSOA3(C 243 O90H8CaSOCa(OH)6SAC 24234 膨脹機理：膨脹機理： 2KOHO)H32CaSO3OAlCaO3( 3 OH78CaSO5Ca(OH)13(OH)(SO2KAl 2432 2426243 七七. 泵送劑泵送劑 Pumping aids 專門用于泵送混凝土，

15、改善混凝土泵送性能的外加劑。專門用于泵送混凝土，改善混凝土泵送性能的外加劑。 主要成分：高效減水劑、引氣或引氣減水劑；緩凝或緩凝減主要成分：高效減水劑、引氣或引氣減水劑；緩凝或緩凝減 水劑；保水劑、其它專門用途外加劑；水劑；保水劑、其它專門用途外加劑； 加入摻合料的目的和意義加入摻合料的目的和意義 （1 1）改善混凝土的和易性；粉煤灰、礦渣）改善混凝土的和易性；粉煤灰、礦渣 （2 2）降低混凝土的溫升；硅灰除外）降低混凝土的溫升；硅灰除外 （3 3）能提高混凝土的強度，特別是后期強度；）能提高混凝土的強度，特別是后期強度； （4 4）能減少混凝土的收縮，主要是減少干燥收縮；）能減少混凝土的收縮

16、，主要是減少干燥收縮； （6 6）改善混凝土的耐久性，特別是改善混凝土的）改善混凝土的耐久性，特別是改善混凝土的 抗?jié)B抗?jié)B 性、抗腐蝕性，抑止混凝土的堿一集料反應(yīng)。性、抗腐蝕性，抑止混凝土的堿一集料反應(yīng)。 （7 7）降低成本；）降低成本； 6.3 6.3 混凝土摻合料混凝土摻合料 定義：摻加到混凝土中能夠改善其性能的磨細礦物材料定義：摻加到混凝土中能夠改善其性能的磨細礦物材料 一一. . 粉煤灰粉煤灰fly ashfly ash 1. 1. 用于混凝土中的粉煤灰技術(shù)要求用于混凝土中的粉煤灰技術(shù)要求 粉煤灰粉煤灰 等級等級 細度（細度（4545 方孔篩篩方孔篩篩 余）余） 燒失量燒失量 需水量比

17、需水量比 * * 三氧化硫三氧化硫 含量含量 I I121255959533 IIII20208810510533 IIIIII4545151511511533 注：注：* *摻摻30%30%粉粉 煤灰與不摻的煤灰與不摻的 硅酸鹽水泥，硅酸鹽水泥， 二者膠砂達到二者膠砂達到 相同流動度時相同流動度時 加水量的之比加水量的之比 值。值。 2.2.粉煤灰效應(yīng)粉煤灰效應(yīng) （）活性效應(yīng)（）活性效應(yīng) 粉煤灰中所含的粉煤灰中所含的SiO2SiO2和和Al2O3Al2O3具有化學(xué)活性，它們能具有化學(xué)活性，它們能 與水泥水化產(chǎn)生的與水泥水化產(chǎn)生的Ca(OH)2Ca(OH)2反應(yīng)，生成水化硅酸鈣和水化反應(yīng)，生成

18、水化硅酸鈣和水化 鋁酸鈣凝膠，可起增強作用。鋁酸鈣凝膠，可起增強作用。 結(jié)果：顯著降低了混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)中水泥石的孔隙率，結(jié)果：顯著降低了混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)中水泥石的孔隙率， 也改善了孔結(jié)構(gòu)（連通孔、大孔減少），提高了混凝土的也改善了孔結(jié)構(gòu)（連通孔、大孔減少），提高了混凝土的 密實性。密實性。 （）顆粒形態(tài)效應(yīng)（）顆粒形態(tài)效應(yīng) 表面光滑、致密、細粒的、海綿狀的硅鋁酸鹽玻璃微珠，表面光滑、致密、細粒的、海綿狀的硅鋁酸鹽玻璃微珠， 摻入混凝土中可減小內(nèi)摩阻力，從而可減少混凝土的用水量，摻入混凝土中可減小內(nèi)摩阻力，從而可減少混凝土的用水量， 改善和易性。改善和易性。 （）微骨料效應(yīng)（）微骨料效應(yīng) 粉煤灰中

19、的微細顆粒均勻分布在水泥漿內(nèi)，填充孔粉煤灰中的微細顆粒均勻分布在水泥漿內(nèi)，填充孔 隙和毛細孔，改善了混凝土的孔結(jié)構(gòu)，增大密實度。隙和毛細孔，改善了混凝土的孔結(jié)構(gòu)，增大密實度。 3.3.粉煤灰摻加技術(shù)粉煤灰摻加技術(shù) 摻量：不同的混凝土類型，不同的水泥品種，取代的量不摻量：不同的混凝土類型，不同的水泥品種，取代的量不 同：同：15156565 1 1）等量取代法）等量取代法 以等量粉煤灰取代水泥。以等量粉煤灰取代水泥。 適用范圍：超強較多，強度可適當降低的情況適用范圍：超強較多，強度可適當降低的情況 2 2）超量取代法）超量取代法 以超量的粉煤灰取代水泥，超過的部分粉煤灰取代細骨料。以超量的粉煤灰

20、取代水泥，超過的部分粉煤灰取代細骨料。 適用于：保證混凝土強度不變適用于：保證混凝土強度不變 3 3）外加法）外加法 為了改變混凝土的和易性。為了改變混凝土的和易性。 二二. .硅灰硅灰 SiO2SiO2在高溫下被還原，在高溫下被還原， SiOSiO（g g）或）或 SiSi（g g）在冷卻時又）在冷卻時又 被氧化成為被氧化成為SiO2SiO2，靜電收塵得到的工業(yè)副產(chǎn)品。，靜電收塵得到的工業(yè)副產(chǎn)品。 主要成分：主要成分： SiO2SiO2 粒徑：粒徑：0.10.10.20.2 比表面積：比表面積：20000 20000 25000m2/kg25000m2/kg 作用：提高混凝土強度，耐久性，抑

21、制堿骨料反應(yīng)，降低作用：提高混凝土強度，耐久性，抑制堿骨料反應(yīng)，降低 水化熱；水化熱； 用途：高強及超高強混凝土、高性能混凝土用途：高強及超高強混凝土、高性能混凝土 三.磨細粒化高爐礦渣礦渣粉 鐵礦石冶煉后得到的液態(tài)渣，經(jīng)水淬?；?、磨細得到。 成分：與粉煤灰相似，但活性高于粉煤灰。 摻量：高于粉煤灰。 END 加 密 硅鐵合金廠 硅冶煉廠 煙罩 冷凝硅粉 200-300kg/m200-300kg/m3 3 500600kg/m500600kg/m3 3 硅灰的生產(chǎn) 返回 水泥加水拌和后，產(chǎn)生絮凝水泥加水拌和后，產(chǎn)生絮凝 結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)，10 30的拌合水的拌合水 （游離水）被包裹在其中，從而（游離

22、水）被包裹在其中，從而 降低了混凝土拌合物的流動性。降低了混凝土拌合物的流動性。 3.減水作用機理減水作用機理 原因：原因： 1.降低了表面張力，使顆降低了表面張力，使顆 粒分散所克服的能量更粒分散所克服的能量更 ??；??； 2.親水基電離，水泥顆粒親水基電離，水泥顆粒 帶同性電荷；帶同性電荷； 5. 減水劑的常用品種減水劑的常用品種 木質(zhì)素磺酸鹽減水劑的應(yīng)用：木質(zhì)素磺酸鹽減水劑的應(yīng)用： 用量：水泥用量的用量：水泥用量的0.20.30.20.3； 效果：不改變工作性時，減水效果：不改變工作性時，減水810810； 保持相同用水量時，坍落度增加保持相同用水量時，坍落度增加6080mm6080mm；

23、 1 1） 木質(zhì)素系減水劑木質(zhì)素系減水劑型減水劑型減水劑 2）萘系減水劑）萘系減水劑 化學(xué)名： -萘磺酸甲醛樹脂 基本性能：摻量0.5-1.0%； 減水率：12-22%； 具有早強作用。 4）氨基磺酸系高效減水劑）氨基磺酸系高效減水劑 適宜摻量適宜摻量57，減水率，減水率2032. 特點：摻量小，減水率高，坍落度損失小。特點：摻量小，減水率高，坍落度損失小。 羥甲基苯酚 羥甲基對氨基苯磺酸鈉 四四. 引氣劑引氣劑 Air entraining admixtures 引氣劑是指在混凝土攪拌過程中能引入大量均勻引氣劑是指在混凝土攪拌過程中能引入大量均勻 分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡（分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡（10200）的外加）的外加 劑。劑。 作用機理：作用機理： 表面活性劑，分子量小，作用于液氣界面。表面活性劑，分子量小，作用于液氣界面。 1. 松香類引氣劑松香類引氣劑 松香類引氣劑分為松香皂和松香熱聚物兩種松香類引氣劑分為松香皂和松香熱聚物兩種 松香與苯酚的酯化反應(yīng)松香與苯酚的酯化反應(yīng) 2） 松香熱聚物的合成松香熱聚物的合成 注注1：生成物中含有不飽和鍵，可以發(fā)生聚合反應(yīng)生成松香熱：生成物中含有不飽和鍵，可以發(fā)生聚合反應(yīng)生成松香熱 聚物聚物文沙樹脂（文沙樹脂（Vinsol ） )OH323CaSOA3(C 243