建材-第5章-6 混凝土外加劑

5.6混凝土外加劑精品資料一、砼外加劑的定義(dìngyì)與分類(lèi)依據(jù)《混凝土外加劑分類(lèi)、命名與定義》（GB8075-1987）:混凝土外加劑是指在混凝土拌和過(guò)程中摻入的，用以改善(gǎishàn)混凝土性能的物質(zhì)，摻量一般不超過(guò)水泥質(zhì)量的5％。精品資料外加劑的分類(lèi)(fēnlèi)按其主要(zhǔyào)功能分為四類(lèi)：（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。精品資料（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(qítā)性能的外加劑。包括加氣劑、膨脹劑、著色劑等。精品資料二、常用外加劑的性能(xìngnéng)與選用常用(chánɡyònɡ)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精品資料（一）、減水劑

WaterReducer

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(gǎishàn)混凝土的和易性。1937年，E.W斯克里徹獲得此項(xiàng)美國(guó)專(zhuān)利。40～60年代，木質(zhì)素系的減水劑研究和開(kāi)發(fā)。60年代初，日本和前西德發(fā)明了三種高效減水劑。精品資料1、減水劑的定義(dìngyì)與作用定義——減水劑是指在混凝土坍落度基本相同的條件下，能顯著(xiǎnzhù)減少其拌和水量的外加劑。分類(lèi)——普通減水劑和高效減水劑兩大類(lèi)。精品資料2、減水劑的作用(zuòyòng)原理常用(chánɡyònɡ)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。精品資料當(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(xíngchéng)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。精品資料如在水泥漿中加入適量的減水劑，由于減水劑的表面活性作用，致使(zhìshǐ)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，使水泥顆粒互相分開(kāi)，絮凝結(jié)構(gòu)解體，包裹的游離水被釋放出來(lái)，從而有效地增加了混凝土拌和物的流動(dòng)性。精品資料當(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(zhíjiē)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。精品資料水泥漿的絮凝結(jié)構(gòu)(jiégòu)精品資料沒(méi)加減水劑的水泥漿加減水劑后的水泥漿減水劑分散水泥(shuǐní)的機(jī)理示意圖精品資料3、減水劑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)(jīngjì)效果1）增加流動(dòng)性。W,W/C=定值，坍落度可增大100～200mm，且不影響(yǐngxiǎng)混凝土的強(qiáng)度。精品資料2）提高混凝土強(qiáng)度。C,Slump=定值，可減少拌和水量10％～15％，從而降低(jiàngdī)水灰比，使混凝土強(qiáng)度提高15％～20％，特別是早期強(qiáng)度提高更為顯著。精品資料3）節(jié)約水泥。Slump,W/C=定值，可以在減少拌和(bànhuò)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10％～15％。精品資料4）改善(gǎishàn)混凝土的耐久性。由于減水劑的摻入，顯著地改善(gǎishàn)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40％～80％，從而可提高抗?jié)B、抗凍、耐化學(xué)腐蝕及防銹蝕等能力。精品資料5）可以改善混凝土拌和物的泌水、離析(líxī)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。精品資料4、目前(mùqián)常用的減水劑普通減水劑：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(tánghuà)鈣、低聚糖）高效減水劑：萘系（萘磺酸鹽甲醛縮合物）樹(shù)脂系（三聚氰胺磺酸鹽甲醛縮聚物）精品資料（二）、早強(qiáng)劑定義——早強(qiáng)劑是加速(jiāsù)混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展的外加劑。精品資料用途——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)(jìxù)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(lèi)——主要有：氯鹽類(lèi)硫酸鹽類(lèi)有機(jī)胺類(lèi)三種。精品資料Ⅰ氯鹽類(lèi)早強(qiáng)劑主要(zhǔyào)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%。精品資料作用：能使混凝土3d強(qiáng)度提高50％～100％，7d強(qiáng)度提高20％～40％，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(xiùshí)，并導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂。為了抑制氯化鈣對(duì)鋼筋的銹蝕(xiùshí)作用，常將氯化鈣與阻銹劑亞硝酸鈉（NaNO2）復(fù)合使用。精品資料《混凝土結(jié)構(gòu)(jiégòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204－92）規(guī)定：在鋼筋混凝土中氯化鈣的摻量不得(bude)超過(guò)水泥質(zhì)量的1％，在無(wú)筋混凝土中摻量不得(bude)超過(guò)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(bude)摻用氯化鈣和含有氯鹽的復(fù)合早強(qiáng)劑：精品資料1）在高濕度空氣環(huán)境中、處于水位升降部位(bùwèi)、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(guò)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。精品資料Ⅱ硫酸鹽類(lèi)早強(qiáng)劑主要有——硫酸鈉、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(shíjiān)可縮短一半左右精品資料使用(shǐyòng)注意事項(xiàng)硫酸鈉對(duì)鋼筋無(wú)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(hányǒu)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(kāi)裂破壞，以及防止混凝土表面產(chǎn)生“白霜”。精品資料Ⅲ有機(jī)(yǒujī)胺類(lèi)早強(qiáng)劑主要(zhǔyào)有——三乙醇胺、三異丙醇胺、二乙醇胺等，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%，精品資料能使混凝土早期強(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(guò)多會(huì)造成混凝土嚴(yán)重(yánzhòng)緩凝和混凝土強(qiáng)度下降。精品資料（三）、緩凝劑緩凝劑——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(wú)不利(bùlì)影響的外加劑。精品資料緩凝劑主要有四類(lèi)：糖類(lèi)(tánɡlèi)，如糖蜜；木質(zhì)素磺酸鹽類(lèi)，如木鈣、木鈉；羥基羧酸及其鹽類(lèi)，如檸檬酸、酒石酸；無(wú)機(jī)鹽類(lèi)，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。精品資料緩凝劑的作用(zuòyòng)主要適用于大體積(tǐjī)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?。精品資料（四）、引氣(yǐnqì)劑定義——引氣劑是指在混凝土攪拌過(guò)程(guòchéng)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。精品資料引氣(yǐnqì)劑的作用機(jī)理引氣劑屬憎水性表面活性劑，能顯著降低水的表面張力和界面能，使水溶液在攪拌過(guò)程中極易產(chǎn)生許多微小的封閉氣泡，氣泡直徑多在50～250μm。同時(shí)引氣劑定向吸附在氣泡表面，形成較為(jiàowéi)牢固的液膜，使氣泡穩(wěn)定而不破裂。精品資料按混凝土含氣量3％～5％計(jì)，每立方米混凝土拌和物中含數(shù)百億個(gè)氣泡(qìpào)。大量微小、封閉并均勻分布?xì)馀?qìpào)的存在，使混凝土的某些性能得到明顯改善。精品資料親水基團(tuán)(jītuán)憎水組分(zǔfèn)氣泡引氣劑穩(wěn)泡作用的機(jī)理精品資料3、引氣(yǐnqì)劑的效果改善拌和物的和易性。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(zēngjiā)1％時(shí)，其抗壓強(qiáng)度將降低4％～6％，抗折強(qiáng)度降低2％～3％。）精品資料精品資料摻引氣(yǐnqì)劑前精品資料摻引氣(yǐnqì)劑后精品資料4、引氣(yǐnqì)劑的應(yīng)用可用于：（大壩、堤防、橋梁、公路、嚴(yán)寒地區(qū)建筑(jiànzhù)）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.精品資料（五）防凍劑定義——指在規(guī)定溫度下，能顯著(xiǎnzhù)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。精品資料常用(chánɡyònɡ)的防凍劑有：氯鹽類(lèi)（氯化鈣、氯化鈉）；氯鹽阻銹類(lèi)（以氯鹽與亞硝酸鈉阻銹劑復(fù)合而成）；無(wú)氯鹽類(lèi)（以硝酸鹽、亞硝酸鹽、碳酸鹽、乙酸鈉或尿素復(fù)合而成）。精品資料防凍劑的選用(xuǎnyòng)氯鹽類(lèi)防凍劑適用于無(wú)筋混凝土；氯鹽阻銹類(lèi)可用于鋼筋(gāngjīn)混凝土；無(wú)氯鹽類(lèi)防凍劑可用于鋼筋(gāngjīn)混凝土工程和預(yù)應(yīng)力鋼筋(gāngjīn)混凝土工程。精品資料硝酸鹽、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(jiēchù)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(jiēchù)的部位。精品資料(六)速凝劑定義(dìngyì)——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(wú)機(jī)鹽類(lèi)和有機(jī)物類(lèi)。常用的速凝劑主要是無(wú)機(jī)鹽類(lèi)，型號(hào)有紅星Ⅰ型、711型、728型、8604型等精品資料速凝劑的效果(xiàoguǒ)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(tígāo)2～3倍，但后期強(qiáng)度會(huì)下降，28d強(qiáng)度約為不摻時(shí)的80％～90％。精品資料速凝劑主要(zhǔyào)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。速凝劑的用途(yòngtú)精品資料其它(qítā)外加劑如膨脹劑、防水劑、泵送劑等；復(fù)合(fùhé)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；精品資料外加劑性能指標(biāo)外加劑的質(zhì)量必須均勻(jūnyún)，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(guò)檢測(cè)。精品資料外加劑的選擇(xuǎnzé)和使用注意以下幾點(diǎn)：外加劑品種的選擇?！鶕?jù)工程需要，現(xiàn)場(chǎng)(xiànchǎng)的材料條件，參考有關(guān)資料，通過(guò)試驗(yàn)確定。外加劑摻量的確定——通過(guò)試驗(yàn)試配確定最佳摻量。精品資料外加劑的