建材---第5章---6混凝土外加劑.

1、Concrete AdditivesConcrete Additives Concrete AdditivesConcrete Additives 依據(jù)混凝土外加劑分類、命名與定義（GB8075-1987）: 混凝土外加劑是指在混凝土拌和過程中摻入的，用以改善混凝土性能的物質(zhì)，摻量一般不超過水泥質(zhì)量的5。Concrete AdditivesConcrete Additives 按其主要功能分為四類：（1）改善混凝土拌和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）調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間、硬化性能的外加劑。包括緩凝劑、早強(qiáng)劑和速凝劑等。Concrete AdditivesConcret

2、e Additives （3）改善混凝土耐久性的外加劑。包括引氣劑、防凍劑和阻銹劑等。（4）改善混凝土其它性能的外加劑。包括加氣劑、膨脹劑、著色劑等。Concrete AdditivesConcrete Additives 常用的混凝土外加劑主要有： 減水劑 早強(qiáng)劑 防凍劑 引氣劑 緩凝劑等Concrete AdditivesConcrete Additives 早在20世紀(jì)30年代初，美國(guó)就使用亞硫酸鹽紙漿廢液用于改善混凝土的和易性。1937年，E.W斯克里徹獲得此項(xiàng)美國(guó)專利。 4060年代，木質(zhì)素系的減水劑研究和開發(fā)。 60年代初，日本和前西德發(fā)明了三種高效減水劑。Concrete Add

3、itivesConcrete Additives 定義減水劑是指在混凝土坍落度基本相同的條件下，能顯著減少其拌和水量的外加劑。 分類普通減水劑和高效減水劑兩大類。Concrete AdditivesConcrete Additives 常用減水劑均屬表面活性劑 由親水基團(tuán)和憎水基團(tuán)兩個(gè)部分組成。Concrete AdditivesConcrete Additives 當(dāng)水泥加水拌和后，由于水泥顆粒間分子凝聚力的作用，使水泥漿形成絮凝結(jié)構(gòu)，包裹了一定的拌和水（游離水），從而降低了混凝土拌和物的和易性。Concrete AdditivesConcrete Additives 如在水泥漿中加入適量的

4、減水劑，由于減水劑的表面活性作用，致使憎水基團(tuán)定向吸附于水泥顆粒表面，親水基團(tuán)指向水溶液，使水泥顆粒表面帶有相同的電荷。 在電斥力作用下，使水泥顆?；ハ喾珠_，絮凝結(jié)構(gòu)解體，包裹的游離水被釋放出來，從而有效地增加了混凝土拌和物的流動(dòng)性。Concrete AdditivesConcrete Additives 當(dāng)水泥顆粒表面吸附足夠的減水劑后，使水泥顆粒表面形成一層穩(wěn)定的溶劑化膜層，它阻止了水泥顆粒間的直接接觸，并在顆粒間起潤(rùn)滑作用，也改善了混凝土拌和物的和易性。 此外，由于水泥顆粒被有效分散，顆粒表面被水分充分潤(rùn)濕，增大了水泥顆粒的水化面積，使水化比較充分，從而也提高了混凝土的強(qiáng)度。Concre

5、te AdditivesConcrete Additives Concrete AdditivesConcrete Additives 沒加減水劑的水泥漿沒加減水劑的水泥漿加減水劑后的水泥漿加減水劑后的水泥漿Concrete AdditivesConcrete Additives 1）增加流動(dòng)性。W, W/C=定值，坍落度可增大100200mm，且不影響混凝土的強(qiáng)度。Concrete AdditivesConcrete Additives 2）提高混凝土強(qiáng)度。C, Slump=定值，可減少拌和水量1015，從而降低水灰比，使混凝土強(qiáng)度提高1520，特別是早期強(qiáng)度提高更為顯著。Concrete

6、AdditivesConcrete Additives 3）節(jié)約水泥。Slump,W/C=定值，可以在減少拌和水量的同時(shí)，相應(yīng)減少水泥用量，即在保持混凝土強(qiáng)度不變時(shí)，可節(jié)約水泥用量1015。Concrete AdditivesConcrete Additives 4）改善混凝土的耐久性。由于減水劑的摻入，顯著地改善了混凝土的孔結(jié)構(gòu)，使混凝土的密實(shí)度提高，透水性可降低4080，從而可提高抗?jié)B、抗凍、耐化學(xué)腐蝕及防銹蝕等能力。Concrete AdditivesConcrete Additives 5）可以改善混凝土拌和物的泌水、離析現(xiàn)象，延緩混凝土拌和物的凝結(jié)時(shí)間，減慢水泥水化放熱速度。Conc

7、rete AdditivesConcrete Additives 普通減水劑： 木質(zhì)素系（木質(zhì)素磺酸鈣、木質(zhì)素磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鎂） 糖蜜系（糖化鈣、低聚糖） 高效減水劑： 萘系（萘磺酸鹽甲醛縮合物） 樹脂系（三聚氰胺磺酸鹽甲醛縮聚物）Concrete AdditivesConcrete Additives 定義早強(qiáng)劑是加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展的外加劑。Concrete AdditivesConcrete Additives 用途在低溫和負(fù)溫條件下它能夠降低冰點(diǎn)，使拌合物中的水分不會(huì)很快結(jié)冰，使水泥繼續(xù)水化，達(dá)到抵抗冰體膨脹的臨界強(qiáng)度。多用于冬期施工和搶修工程。 分類主要有： 氯鹽類 硫酸鹽類

8、有機(jī)胺類三種。Concrete AdditivesConcrete Additives 主要有氯化鈣、氯化鈉、氯化鉀、氯化鋁及三氯化鐵等，其中以氯化鈣應(yīng)用最廣。 其適宜摻量為水泥質(zhì)量的0.5%1.0%。Concrete AdditivesConcrete Additives 作用：能使混凝土3d強(qiáng)度提高50100，7d強(qiáng)度提高2040，同時(shí)能降低混凝土中水的冰點(diǎn)，防止混凝土早期受凍。 缺點(diǎn)含有氯離子，會(huì)使鋼筋銹蝕，并導(dǎo)致混凝土開裂。為了抑制氯化鈣對(duì)鋼筋的銹蝕作用，常將氯化鈣與阻銹劑亞硝酸鈉（NaNO2）復(fù)合使用。Concrete AdditivesConcrete Additives 在鋼筋混

9、凝土中氯化鈣的摻量不得超過水泥質(zhì)量的1，在無筋混凝土中摻量不得超過3，在使用冷拉和冷拔低碳鋼絲的混凝土結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，不允許摻用氯化鈣。 同時(shí)還規(guī)定，在下列結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土中不得摻用氯化鈣和含有氯鹽的復(fù)合早強(qiáng)劑：Concrete AdditivesConcrete Additives 1）在高濕度空氣環(huán)境中、處于水位升降部位、露天結(jié)構(gòu)或經(jīng)常受水淋的結(jié)構(gòu)； 2）與含有酸、堿或硫酸鹽等侵蝕性介質(zhì)相接觸的結(jié)構(gòu)； 3） 使用過程中經(jīng)常處于環(huán)境溫度為60以上的結(jié)構(gòu)； 4）直接靠近直流電源或高壓電源的結(jié)構(gòu)等。Concrete AdditivesConcrete Additives 主要有硫酸鈉、

10、硫代硫酸鈉、硫酸鈣、硫酸鋁、硫酸鋁鉀等，其中硫酸鈉應(yīng)用較多。 一般摻量為0.5%2.0%， 當(dāng)摻量1%1.5%時(shí)，達(dá)到混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度70的時(shí)間可縮短一半左右Concrete AdditivesConcrete Additives 硫酸鈉對(duì)鋼筋無銹蝕作用，適用于不允許摻用氯鹽的混凝土。 但由于它與Ca(OH)2作用生成強(qiáng)堿Na(OH)2，為防止堿骨料反應(yīng)，硫酸鈉嚴(yán)禁用于含有活性骨料的混凝土。同時(shí)應(yīng)注意硫酸鈉不能超量摻加，以免導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生后期膨脹開裂破壞，以及防止混凝土表面產(chǎn)生“白霜”。Concrete AdditivesConcrete Additives 主要有三乙醇胺、三異丙醇胺、二乙醇胺

11、等，其中早強(qiáng)效果以三乙醇胺為佳。 摻量為水泥質(zhì)量的0.02%0.05%，Concrete AdditivesConcrete Additives 能使混凝土早期強(qiáng)度提高50左右。 與其它外加劑（如氯化鈉、氯化鈣、硫酸鈉等）復(fù)合使用，早強(qiáng)效果更加顯著。 三乙醇胺對(duì)混凝土稍有緩凝作用，摻量過多會(huì)造成混凝土嚴(yán)重緩凝和混凝土強(qiáng)度下降。Concrete AdditivesConcrete Additives 緩凝劑是指能延緩混凝土凝結(jié)時(shí)間，并對(duì)混凝土后期強(qiáng)度發(fā)展無不利影響的外加劑。Concrete AdditivesConcrete Additives 緩凝劑主要有四類： 糖類，如糖蜜； 木質(zhì)素磺酸鹽類

12、，如木鈣、木鈉； 羥基羧酸及其鹽類，如檸檬酸、酒石酸； 無機(jī)鹽類，如鋅鹽、硼酸鹽等。 常用的緩凝劑是木鈣和糖蜜，其中糖蜜的緩凝效果最好。Concrete AdditivesConcrete Additives 主要適用于大體積混凝土、炎熱氣候下施工的混凝土以及需長(zhǎng)時(shí)間停放或長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)幕炷?。Concrete AdditivesConcrete Additives 定義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。Concrete AdditivesConcrete Additives 引氣劑屬，能顯著降低水的表面

13、張力和界面能，使水溶液在攪拌過程中極易產(chǎn)生許多微小的封閉氣泡，氣泡直徑多在50250m。 同時(shí)引氣劑定向吸附在氣泡表面，形成較為牢固的液膜，使氣泡穩(wěn)定而不破裂。Concrete AdditivesConcrete Additives 按混凝土含氣量35計(jì)，每立方米混凝土拌和物中含數(shù)百億個(gè)氣泡。 大量微小、封閉并均勻分布?xì)馀莸拇嬖?，使混凝土的某些性能得到明顯改善。Concrete AdditivesConcrete Additives 親水基團(tuán)親水基團(tuán)憎水組分憎水組分氣泡氣泡引氣劑穩(wěn)泡作用的機(jī)理引氣劑穩(wěn)泡作用的機(jī)理Concrete AdditivesConcrete Additives 改善拌和

14、物的和易性。 顯著提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍性。 降低部分強(qiáng)度。（一般含氣量每增加1時(shí)，其抗壓強(qiáng)度將降低46，抗折強(qiáng)度降低23。）Concrete AdditivesConcrete Additives Concrete AdditivesConcrete Additives 摻引氣劑前摻引氣劑前Concrete AdditivesConcrete Additives 摻引氣劑后摻引氣劑后Concrete AdditivesConcrete Additives 可用于：（大壩、堤防、橋梁、公路、嚴(yán)寒地區(qū)建筑） 抗凍混凝土；抗?jié)B混凝土；貧混凝土；輕混凝土等. 不宜用于： 蒸養(yǎng)混凝土 預(yù)應(yīng)力混凝土.

15、Concrete AdditivesConcrete Additives 定義指在規(guī)定溫度下，能顯著降低混凝土的冰點(diǎn)，使混凝土液相不凍結(jié)或僅部分凍結(jié)，以保證水泥的水化作用，并在一定的時(shí)間內(nèi)獲得預(yù)期強(qiáng)度的外加劑。Concrete AdditivesConcrete Additives 常用的防凍劑有： 氯鹽類（氯化鈣、氯化鈉）； 氯鹽阻銹類（以氯鹽與亞硝酸鈉阻銹劑復(fù)合而成）； 無氯鹽類（以硝酸鹽、亞硝酸鹽、碳酸鹽、乙酸鈉或尿素復(fù)合而成）。Concrete AdditivesConcrete Additives 氯鹽類防凍劑適用于無筋混凝土； 氯鹽阻銹類可用于鋼筋混凝土； 無氯鹽類防凍劑可用于鋼筋

16、混凝土工程和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土工程。Concrete AdditivesConcrete Additives 硝酸鹽、亞硝酸鹽、碳酸鹽易引起鋼筋的應(yīng)力腐蝕，故不適用于預(yù)應(yīng)力混凝土以及與鍍鋅鋼材或與鋁鐵相接觸部位的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。另外，含有六價(jià)鉻鹽、亞硝酸鹽等有毒成分的防凍劑，嚴(yán)禁用于飲水工程及與食品接觸的部位。Concrete AdditivesConcrete Additives 定義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(jī)鹽類和有機(jī)物類。 常用的速凝劑主要是無機(jī)鹽類，型號(hào)有紅星型、711型、728型、8604型等Concrete AdditivesConcrete Additiv

17、es 速凝劑摻入混凝土后，能使混凝土在5min內(nèi)初凝，10min內(nèi)終凝，1h就可產(chǎn)生強(qiáng)度，1d強(qiáng)度提高23倍，但后期強(qiáng)度會(huì)下降，28d強(qiáng)度約為不摻時(shí)的8090。Concrete AdditivesConcrete Additives 速凝劑主要用于礦山井巷、鐵路隧道、引水涵洞、地下工程以及噴錨支護(hù)時(shí)的噴射混凝土或噴射砂漿工程中。Concrete AdditivesConcrete Additives 其它外加劑 如膨脹劑、防水劑、泵送劑等； 復(fù)合功能的外加劑：如早強(qiáng)減水劑、緩凝減水劑、引氣減水劑、減水膨脹劑、膨脹防水劑等；Concrete AdditivesConcrete Additives 外加劑的質(zhì)量必須均勻，穩(wěn)定，性能良好。 根據(jù)我國(guó)混凝土外加劑（GB8076）規(guī)定，對(duì)用于混凝土中的外加劑產(chǎn)品必須經(jīng)過檢測(cè)。Concrete AdditivesConcrete Additives 注意以下幾點(diǎn)： 外加劑品種的選擇。根據(jù)工程需要，現(xiàn)場(chǎng)的材料條件，參考有關(guān)資料，通過試驗(yàn)確定。 外加劑摻量的確定通過試驗(yàn)試配確定最佳摻量。Concrete AdditivesConcrete Additive