混凝土外加劑

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上混凝土外加劑簡述英文：concrete admixtures 簡稱。在拌制過程中摻入用以改善混凝土某項或多項性能的一類材料。摻量一般不大于質(zhì)量的5。按主要功能分為四類：(1) 改善混凝土拌合物和易性能的外加劑，包括各種、和等；(2) 調(diào)節(jié)混凝土、性能的外加劑，包括、和等； (3) 改善混凝土的外加劑，包括引氣劑、和等； (4) 改善混凝土其他性能的外加劑，包括、防水劑和泵送劑等。 外加劑的應(yīng)用促進(jìn)了混凝土技術(shù)的飛速進(jìn)步，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益十分顯著，使得高強高性能混凝土的生產(chǎn)和應(yīng)用成為現(xiàn)實，并解決了許多工程技術(shù)難題。如遠(yuǎn)距離運輸和高聳建筑物的泵送問題；緊急搶修工程的早強速凝問

2、題；大體積混凝土工程的水化熱問題；縱長結(jié)構(gòu)的收縮補償問題；地下建筑物的防滲漏問題等等。目前，外加劑已成為除水泥、水、砂子、石子以外的第五組成材料，應(yīng)用越來越廣泛。 一、引言1.1 本標(biāo)準(zhǔn)適用于水泥混凝土外加劑的分類與命名，并對每一種被命名的外加劑給以定義。凡符合本標(biāo)準(zhǔn)第2、3章混凝土外加劑定義的每一種產(chǎn)品都應(yīng)歸屬于本標(biāo)準(zhǔn)的某一類，并給予名稱。本標(biāo)準(zhǔn)也適用于或用外加劑。1.2 每種外加劑按其具有的一種或多種功能給出定義，并根據(jù)其主要功能命名。復(fù)合外加劑具有一種以上的主要功能，按其一種以上功能命名。1.3 混凝土外加劑是在拌制混凝土過程中摻入，用以改善混凝土性能的物質(zhì)。摻量不大于水泥質(zhì)量的5%(特

3、殊情況除外)。1.4 本標(biāo)準(zhǔn)參照采用國際標(biāo)準(zhǔn)草案ISO/DIS 7690。 二、混凝土外加劑的分類混凝土外加劑按其主要功能分為四類： 2.1 改善混凝土拌合物流變性能的外加劑。包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑等。2.2 調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間、硬化性能的外加劑。包括緩凝劑、早強劑和速凝劑等。2.3 改善混凝土耐久性的外加劑。包括引氣劑、防水劑和阻銹劑等。2.4 改善混凝土其它性能的外加劑。包括加氣劑、膨脹劑、著色劑、防水劑和泵送劑等。 三、混凝土外加劑的名稱及定義3.1減水劑3.1.1減水劑的定義及分類減水劑:在混凝土坍落度相同的條件下，能減少拌合用水量；或者在混凝土配合比和用水量均不變的情況下，能

4、增加混凝土坍落度的外加劑。普通減水劑:在混凝土基本相同的條件下，能減少拌合用水量的外加劑。常用的減水劑是陰離子表面活性劑。:在混凝土坍落度基本相同的條件下，能大幅度減少拌合用水量的外加劑。:兼有緩凝和減水功能的外加劑。 :兼有早強和功能的外加劑。:兼有和減水功能的外加劑。 3.1.2減水劑的主要功能（1）配合比不變時顯著提高流動性。 （2）流動性和水泥用量不變時，減少用水量，降低水灰比，提高強度。 （3）保持流動性和強度不變時，節(jié)約水泥用量，降低成本。 （4）配置高強高性能混凝土。 3.1.3減水劑的作用機理減水劑提高混凝土拌合物流動性的作用機理主要包括分散作用和潤滑作用兩方而。減水劑實際上為

5、一種表面活性劑，長分子鏈的一端易溶于水親水基，另一端難溶于水憎水基。（1） 分散作用：水泥加水拌合后，由于水泥顆粒分子引力的作用，使水泥漿形成絮凝結(jié)構(gòu)，使 10%30%的拌合水被包裹在水泥顆粒之中，不能參與自由流動和潤滑作用，從而影響了混凝土拌合物的流動性。當(dāng)加入減水劑后，由于減水劑分子能定向吸附于水泥顆粒表面，使水泥顆粒表面帶有同一種電荷（通常為負(fù)電荷），形成靜電排斥作用，促使水泥顆粒相互分散，絮凝結(jié)構(gòu)破壞，釋放出被包裹部分水，參與流動，從而有效地增加混凝土拌合物的流動性。（2） 潤滑作用：減水劑中的親水基極性很強，因此水泥顆粒表面的減水劑吸附膜能與水分子形成一層穩(wěn)定的溶劑化水膜，這層水膜具

6、有很好的潤滑作用，能有效降低水泥顆粒間的滑動阻力，從而使混凝土流動性進(jìn)一步提高。3.1.4常用減水劑品種（1） 木質(zhì)素系減水劑：木素質(zhì)系減水劑主要有木質(zhì)素磺酸鈣（簡稱木鈣，代號MG），木質(zhì)素磺酸鈉（木鈉）和木質(zhì)素磺酸鎂（木鎂）三大類。工程上最常使用的為木鈣。 MG是由生產(chǎn)紙漿的木質(zhì)廢液，經(jīng)中和發(fā)酵、脫糖、濃縮、噴霧干燥而制成的棕黃色粉末。 MG屬緩凝引氣型減水劑，摻量擬控制在 0.2%0.3%之間，超摻有可能導(dǎo)致數(shù)天或數(shù)十天不凝結(jié)，并影響強度和施工進(jìn)度，嚴(yán)重時導(dǎo)致工程質(zhì)量事故。 MG的減水率約為 10%，保持流動性不變，可提高混凝土強度 8%10%；若不減水則可增大混凝土坍落度約 80100m

7、m；若保持和易性與強度不變時，可節(jié)約水泥 5%10%； MG主要適用于夏季混凝土施工、滑模施工、大體積混凝土和泵送混凝土施工，也可用于一般混凝土工程。 MG不宜用于蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土制品和工程。 （2）萘磺酸鹽系減水劑：萘磺酸鹽系減水劑簡稱萘系減水劑，它是以工業(yè)萘或由煤焦油中分餾出含萘的同系物經(jīng)分餾為原料，經(jīng)磺化、縮合等一系列復(fù)雜的工藝而制成的棕黃色粉末或液體。其主要成分為萘磺酸鹽甲醛縮合物。品種很多，如FDN、NNO、NF、MF、UNF、XP、SN、建 1、NHJ等等。 萘系減水劑多數(shù)為非引氣型高效減水劑，適宜摻量為 0.5%1.2%，減水率可達(dá) 15%30%，相應(yīng)地可提高 28 天強度 10%

8、以上，或節(jié)約水泥 10%20%。 萘系減水劑對鋼筋無銹蝕作用，具有早強功能。但混凝土的坍落度損失較大，故實際生產(chǎn)的萘系減水劑，極大多數(shù)為復(fù)合型的，通常與緩凝劑或引氣劑復(fù)合。萘系減水劑主要適用于配制高強、早強、流態(tài)和蒸養(yǎng)混凝土制品和工程，也可用于一般工程。（3）樹脂系減水劑：樹脂系減水劑為磺化三聚氰胺甲醛樹脂減水劑，通常稱為密胺樹脂系減水劑。主要以三聚氰胺、甲醛和亞硫酸鈉為原料，經(jīng)磺化、縮聚等工藝生產(chǎn)而成的棕色液體。最常用的有SM樹脂減水劑。 SM為非引氣型早強高效減水劑，性能優(yōu)于萘系減水劑，但目前價格較高，適宜摻量0.5%2.0%，減水率可達(dá) 20%以上，1 天強度提高一倍以上，7 天強度可達(dá)

9、基準(zhǔn) 28 天強度，長期強度也能提高，且可顯著提高混凝土的抗?jié)B、抗凍性和彈性模量。 摻SM減水劑的混凝土粘聚性較大，可泵性較差，且坍落度經(jīng)時損失也較大。目前主要用于配制高強混凝土、早強混凝土、流態(tài)混凝土、蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土和鋁酸鹽水泥耐火混凝土等（4） 糖蜜類減水劑：糖蜜類減水劑是以制糖業(yè)的糖渣和廢蜜為原料，經(jīng)石灰中和處理而成的棕色粉末或液體。國產(chǎn)品種主要有 3FG、TF、ST等。 糖蜜減水劑與MG減水劑性能基本相同，但緩凝作用比MG強，故通常作為緩凝劑使用。適宜摻量 0.2%0.3%，減水率 10%左右。主要用于大體積混凝土、大壩混凝土和有緩凝要求的混凝土工程。（5） 復(fù)合減水劑：單一減水劑往往

10、很難滿足不同工程性質(zhì)和不同施工條件的要求，因此，減水劑研究和生產(chǎn)中往往復(fù)合各種其他外加劑，組成早強減水劑、緩凝減水劑、引氣減水劑、緩凝引氣減水劑等等。隨著工程建設(shè)和混凝土技術(shù)進(jìn)步的需要，各種新型多功能復(fù)合減水劑正在不斷研制生產(chǎn)中，如 23h內(nèi)無坍落度損失的保塑高效減水劑等，這一類外加劑主要有：聚羧酸鹽與改性木質(zhì)素的復(fù)合物、帶磺酸端基的聚羧酸多元聚合物、芳香族氨基磺酸系高分子化合物、改性羥基衍生物與烷基芳香磺酸鹽的復(fù)合物、萘磺酸甲醛縮合物與木鈣等的復(fù)合物、三聚氰胺甲醛縮合物與木鈣等的復(fù)合物。 其它減水劑新品種還有以甲基萘為原料的聚次甲基甲基萘磺酸鈉減水劑；以古馬隆為原料的氧茚樹脂磺酸鈉減水劑；胺

11、基磺酸鹽系高效減水劑；丙烯酸酯或醋酸乙烯的接枝共聚物系高效減水劑；聚羧酸醚系與交聯(lián)聚合物的復(fù)合物系高效減水劑；順丁烯二酸衍生共聚物系高效減水劑；聚羧酸系高分子聚合物系減水劑等。3.2早強劑早強劑是指能加速混凝土早期強度發(fā)展的外加劑。主要作用機理是加速水泥水化速度，加速水化產(chǎn)物的早期結(jié)晶和沉淀。主要功能是縮短混凝土施工養(yǎng)護(hù)期，加快施工進(jìn)度，提高模板的周轉(zhuǎn)率。主要適用于有早強要求的混凝土工程及低溫、負(fù)溫施工混凝土、有防凍要求的混凝土、預(yù)制構(gòu)件、蒸汽養(yǎng)護(hù)等等。早強劑的主要品種有氯鹽、硫酸鹽和有機胺三大類，但更多使用的是它們的復(fù)合早強劑。3.2.1氯鹽類早強劑氯鹽類早強劑主要有CaCl2、NaCl、K

12、Cl、AlCl3和FeCl3等。工程上最常用的是CaCl2，為白色粉末，適宜摻量 0.5%3%。由于Cl-對鋼筋有腐蝕作用，故鋼筋混凝土中摻量應(yīng)控制在 1%以內(nèi)。CaCl2早強劑能使混凝土 3 天強度提高 50%100%，7 天強度提高 20%40%，但后期強度不一定提高，甚至可能低于基準(zhǔn)混凝土。此外，氯鹽類早強劑對混凝土耐久性有一定影響，因此CaCl2早強劑及氯鹽復(fù)合早強劑不得在下列工程中使用： （1）環(huán)境相對濕度大于 8%、水位升降區(qū)、露天結(jié)構(gòu)或經(jīng)常受水淋的結(jié)構(gòu)。主要是防止泛鹵。 （2）鍍鋅鋼材或鋁鐵相接觸部位及有外露鋼筋埋件而無防護(hù)措施的結(jié)構(gòu)。 （3）含有酸堿或硫酸鹽侵蝕介質(zhì)中使用的結(jié)構(gòu)

13、。 （4）環(huán)境溫度高于 60的結(jié)構(gòu)。 （5）使用冷拉鋼筋或冷拔低碳鋼絲的結(jié)構(gòu)。 （6）給排水構(gòu)筑物、薄壁構(gòu)件、中級和重級吊車、屋架、落錘或鍛錘基礎(chǔ)。 （7）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。 （8）含有活性骨料的混凝土結(jié)構(gòu)。 （9）電力設(shè)施系統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)。 此外，為消除CaCl2對鋼筋的銹蝕作用，通常要求與阻銹劑亞硝酸鈉復(fù)合使用。3.2.2硫酸鹽類早強劑硫酸鹽類早強劑主要有硫酸鈉（即元明粉，俗稱芒硝）、硫代硫酸鈉、硫酸鈣、硫酸鋁及硫酸鋁鉀（即明礬）等。建筑工程中最常用的為硫酸鈉早強劑。硫酸鈉為白色粉末，適宜摻量為 0.5%2.0%；早強效果不及CaCl2。對礦渣水泥混凝土早強效果較顯著，但后期強度略有下降。硫

14、酸鈉早強劑在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的摻量不得大于 1%；潮濕環(huán)境中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中摻量不得大于 1.5%；嚴(yán)格控制最大摻量，超摻可導(dǎo)致混凝土后期膨脹開裂，強度下降；混凝土表面起“白霜”，影響外觀和表面裝飾。此外，硫酸鈉早強劑不得用于下列工程： （1）與鍍鋅鋼材或鋁鐵相接觸部位的結(jié)構(gòu)及外露鋼筋預(yù)埋件而無防護(hù)措施的結(jié)構(gòu)。 （2）使用直流電源的工廠及電氣化運輸設(shè)施的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 （3）含有活性骨料的混凝土結(jié)構(gòu)。3.2.3有機胺類早強劑有機胺類早強劑主要有三乙醇胺、三異醇胺等。工程上最常用的為三乙醇胺。三乙醇胺為無色或淡黃色油狀液體，呈堿性，易溶于水。三乙醇胺的摻量極微，一般為水泥重的 0.02%0

15、.05%，雖然早強效果不及CaCl2，但后期強度不下降并略有提高，且無其他影響混凝土耐久性的不利作用。但摻量不宜超過 0.1%，否則可能導(dǎo)致混凝土后期強度下降。摻用時可將三乙醇胺先用水按一定比例稀釋，以便于準(zhǔn)確計量。此外，為改善三乙醇胺的早強效果，通常與其他早強劑復(fù)合使用。3.2.4復(fù)合早強劑為了克服單一早強劑存在的各種不足，發(fā)揮各自特點，通常將三乙醇胺、硫酸鈉、氯化鈣、氯化鈉、石膏及其他外加劑復(fù)配組成復(fù)合早強劑效果大大改善，有時可產(chǎn)生超疊加作用。常用配方有： （1） 三乙醇胺 0.02%0.05%+NaCl0.5%。 （2） 三乙醇胺 0.02%0.05%+NaCl0.30.5%+亞硝酸鈉

16、1%2%。 （3） 三乙醇胺 0.02%0.05%+生石膏 2%+亞硝酸鈉 1%。 （4） 硫酸鈉+亞硝酸鈉+氯化鈣+氯化鈉（1%1.5%）+（1%3%）+（0.3%0.5%）+（0.3%0.5%）。 （5） 硫酸鈉+NaCl=（0.5%1.5%）+（0.3%0.5%）。 （6）硫酸鈉+亞硝酸鈉（0.5%1.5%）+1.0%。 （7）硫酸鈉+三乙醇胺（0.5%1.5%）+0.05%。 （8）硫酸鈉+三乙醇胺+石膏（1%1.5%）+2%+（0.03%0.05%）。 （9）CaCl2+亞硝酸鈉（0.5%3.5%）+1% 。3.3緩凝劑緩凝劑是指能延緩混凝土凝結(jié)時間，并對混凝土后期強度發(fā)展無不利影響

17、的外加劑。緩凝劑主要類：糖類，如糖蜜；木質(zhì)素磺酸鹽類，如木鈣、木鈉。常用的緩凝劑是木鈣和糖蜜，其中糖蜜的緩凝效果最好。 緩凝劑具有緩凝、減水、降低水化熱和增強作用，對鋼筋也無銹蝕作用。主要使適用于大體積混凝土和炎熱氣候下施工的混凝土，以及需長時間停放或長距離運輸?shù)幕炷痢?3.4引氣劑引氣劑是指在混凝土攪拌過程中，能引入大量分布均勻的微小氣泡，以減少混凝土拌和物的泌水、離析，改善和易性，并能顯著提高硬化混凝土抗凍性、耐久性的外加劑。目前，應(yīng)用較多的引氣劑為松香熱聚物、松香皂、烷基苯磺酸鹽等。由于大量微小、封閉并均勻分布的氣泡的存在，使混凝土的某些性能得到明顯改善或改變。 1. 改善混凝土拌和物

18、的和易性； 2. 顯著提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍性； 3. 降低混凝土強度。一般混凝土的含氣量每增加 1時，其抗壓強度將降低 46，抗折強度降低 23。 引氣劑可用于抗?jié)B混凝土、抗凍混凝土、抗硫酸鹽侵蝕混凝土、泌水嚴(yán)重的混凝土、貧混凝土、輕混凝土，以及對飾面有要求的混凝土等，但引氣劑不宜用于蒸養(yǎng)混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土。 3.5防凍劑 防凍劑是能使混凝土在負(fù)溫下硬化，并在規(guī)定養(yǎng)護(hù)條件下達(dá)到預(yù)期性能的外加劑。常用的防凍劑有氯鹽類、氯鹽阻銹類、無氯鹽類。 防凍劑用于負(fù)溫條件下施工的混凝土。目前，國產(chǎn)防凍劑品種適用于 015的氣溫，當(dāng)在更低氣溫下施工時，應(yīng)增加其它混凝土冬季施工措施。 3.6速凝劑 速凝劑

19、是指能使混凝土迅速凝結(jié)硬化的外加劑。速凝劑主要有無機鹽和有機物類兩類。我國常用的速凝劑使無機鹽類，主要有紅星I型、711 型、728 型、8604型等。 速凝劑摻入混凝土后，能使混凝土在 5min內(nèi)初凝，1h就可產(chǎn)生強度，1d強度提高 23倍，但后期強度會下降，28d強度約為不摻時的 8090。速凝劑的速凝早強作用機理，是使水泥中的石膏變成Na2SO4，失去緩凝作用，從而促使C3A迅速水化，并在溶液中析出其水化產(chǎn)物晶體，導(dǎo)致水泥漿迅速凝固。速凝劑主要用于礦山井巷、鐵路隧道、飲水涵洞、地下工程以及噴錨支護(hù)時的噴射混凝土或噴射砂漿工程中。3.7 加氣劑 加氣劑：混凝土制備過程中因發(fā)生，放出氣體，而

20、使混凝土中形成大量的外加劑。3.8 膨脹劑 膨脹劑：能使混凝土產(chǎn)生一定的外加劑。 3.9 防止劑 防止劑：能降低混凝土在靜水壓力下的透水性的外加劑。3.10著色劑 著色劑：能制備具有穩(wěn)定混凝土的外加劑。3.11 阻銹劑 阻銹劑：能抑制或減輕混凝土中或其它預(yù)埋金屬的外加劑。3.12 泵送劑泵送劑：能改善混凝土拌合物泵送性能的外加劑。制作泵送劑的材料有高效減水劑、緩凝劑、引氣劑和增稠劑。 4、 外加劑的選擇和使用 在混凝土中摻用外加劑，若選擇和使用不當(dāng)，會造成質(zhì)量事故。因此應(yīng)注意以下幾點： 4.1外加劑品種的選擇 在選擇外加劑時，應(yīng)根據(jù)工程需要，現(xiàn)場的材料條件，參考有關(guān)資料，通過試驗確定。 4.2外加劑摻量的確定 混凝土外加劑均有適宜摻量，摻量過小，往往達(dá)不到預(yù)期效果；摻量過大，則會影響混凝土質(zhì)量，甚至造成質(zhì)量事故。因此，應(yīng)通過試驗試配，確定最佳摻量。 4.3外加劑的摻加方法 外加劑的摻量很少，必須保證其均勻分散，一般不能直接加入混凝土攪拌機內(nèi)。對于可溶于水的外加劑，應(yīng)先配成一定濃度的溶液，隨水加入攪拌機。對于不溶于水的外加劑，應(yīng)與適量水泥或砂混合均勻后，再加入攪拌機內(nèi)。另外，根據(jù)外加