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混凝土外加剂知识

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什么是混凝土

混凝土是指水泥混凝土而言,现代混凝土有水泥、沙、石、水、混凝土外加剂、矿物掺合料,按照一定比例拌合而成。

混凝土各组分分别起什么作用

水泥、矿物掺合料和水气凝胶作用;沙石骨料汽骨架作用,外加剂起改善性能的作用。胶凝材料将骨架牢固地粘结成整体,并在一定条件下硬化,具有强度的人造石材。

什么是水泥

水泥是有石灰质原料、粘土原料与少量校正原料经破碎后按一定比例配合、磨细、调配成成分合适,质量均匀的生料,经煅烧成熟料,加适量石膏,混合材料共同磨细成粉末状材料,加入适量水,可成为塑性浆体,既能在空气中硬化,又能在水中硬化,并能将沙石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料水泥的分类

P.I型硅酸盐水泥:

I型硅酸盐水泥 100(熟料+石膏)粉末制成,不掺任何混合材料

P.II型硅酸盐水泥:

II 型硅酸盐水泥:(熟料+石膏)≥95%、≤5%的石灰石粉磨制成。

P.O: P.O型水泥

普通硅酸盐水泥80%≤(熟料+石膏)<95%,5%<矿渣≤20%、粉煤灰、火山灰质混合材粉磨制成。该水泥中矿渣、粉煤灰、火山灰质可以单掺的形式也可以是混掺的形式,允许用不超过水泥质量8%的非活性混P.S.A型水泥:

A型矿渣硅酸盐水泥50%≤(熟料+石膏)<80%,20%<矿渣≤50%粉磨制成。允许用不超过水泥质量8%其他(火山灰质混合材或粉煤灰)、或非活性混合材或窑灰中的一种替代替代。

P.S.B型水泥:

B型矿渣硅酸盐水泥30%≤(熟料+石膏)<50%,50%<矿渣≤70%粉磨制成。允许用不超过水泥质量8%其他(火山灰质混合材或粉煤灰)、或非活性混合材或窑灰中的一种替代替代。

P.F型水泥:

粉煤灰硅酸盐水泥, 60% ≤(熟料+石膏)<80%,20%<粉煤灰≤40%粉磨制成。

该水泥中粉煤灰为活性材料,且只能单掺。

P.P型水泥:

火山灰质硅酸盐水泥,60%≤(熟料+石膏)<80%,20%<火山灰质混合材≤40%粉磨制成。该水泥中火山灰质混合材为活性材料,且可以是单掺。

P.C型水泥:

复合硅酸盐水泥50%≤(熟料+石膏)<80%,20%<矿渣、粉煤灰、火山灰质混合材、石灰石≤50%粉磨制成。同时还允许用<8%的窑灰替代。其他(火山灰质混合材或粉煤灰)、或非活性混合材或窑灰中的一种替代替代。该水泥必须同时掺加两种(含)以上混合材,混合材不可以单掺。

水泥强度等级如何选择

水泥强度等级的选择应与混凝土的设计强度等级相适应,原则上配制高强度等级的混凝土,选用高标号的水泥;配制低强度等级的混凝土,选用低标号水泥。一般以水泥强度等级的1.5-2.0倍为宜,对高强度混凝土可取0.9-1.5倍。

什么是矿物掺合料

矿物掺合料是以硅、铝、钙等一种或多种氧化物为主要成分吗,掺入混凝土中能改善新拌或硬化后混凝土和砂浆性能的粉状材料,是以粉煤灰、磨细矿渣粉、硅灰、沸石粉等的综称。

矿物掺合料的用途

矿物掺合料已用于各类预拌混凝土,现场搅拌混凝土、预制构件混凝土、和高性能混凝土、大体积混凝土、地下混凝土、水工混凝土、水压混凝土、碾压混凝土、砂浆中也常应用。

什么是粉煤灰、

粉煤灰是从电厂煤粉炉烟道气体中收集的粉末

什么是矿渣粉

矿渣粉是炼铁高炉中排除的,以硅酸盐和铝硅酸盐为主要成分的熔融物,经水淬冷却成粒状矿渣经磨细所得粉状材料,磨细时可适当添加石膏及水泥助磨剂。

什么是硅粉

硅粉是在冶炼铁合金或工业硅时通过烟道排出的粉末经收集得到的无定形二氧化硅为主要成分的粉状材料

什么是沸石粉

沸石粉是将天然的斜发沸石岩或丝光沸石岩磨细而得的粉状材料

什么是矿物复合掺合料

矿物复合掺合料是将上述;两种以上的矿物掺合料按一定比例复合后的粉状材料

混凝土拌合物有哪些性能

1.拌合物性能主要为满足施工要求应具有的工作性(或称和易性)

2.凝结时间(包括初凝时间和终凝时间)

3.泌水率

4.表观密度

5.含气量

混凝土拌合物的流动性指什么

流动性是指混凝土拌合物在本身自重或施工机械振捣作用下,能产生流动,并均匀密实的填满模板的性能。流动性大小直接影响拌合物施工难易和混凝土质量

混凝土拌合物的粘聚性指什么

粘聚性是混凝土各组成材料间的粘聚力,不使混凝土产生分层和离析现象,使混凝土保持整体均匀的性能

混凝土拌合物的保水性是指什么

保水性是指混凝土拌合物在施工过程中,具有一定的保水能力,不致产生泌水现象。

混凝土拌合物的流动性、粘聚性、保水性三者关系如何?

混凝土拌合物的流动性、粘聚性、保水性三者相互联系,有相互矛盾。如粘聚性好则保水性也好,流动性偏大时,粘聚性和保水性则差。依稀和易性是这三个方面性能的统一体

影响混凝土拌合物和易性的因素有哪些

影响和易性的因素有水泥品种、水泥浆的稠度、骨料形状颗粒大小及颗粒级配、混凝土外加剂、环境温度湿度、施工时间长短等

混凝土和易性一般用什么方法表示

混凝土和易性一般用塌落度和维勃稠度法表示

硬化混凝土有哪些性能

硬化混凝土有混凝土强度和耐久性

混凝土强度是指什么

强度是指承受结构荷载的能力,是混凝土的主要技术特性。混凝土质量检测以抗压强度为主。以抗压强度高低来划分混凝土等级

混凝土强度包括哪些指标

混凝土强度抗压强度、抗拉强度、抗折强度、及钢筋的粘结强度、静压受力弹性模量。可以根据抗压强度的大小来估算其他强度

混凝土强度与混凝土其他性能的关系

混凝土的强度又与其他性能有关,混凝土强度越大,起刚性、不透水性、耐久性越好。

混凝土耐久性包括指什么

耐久性是经受环境和使用条件下抵抗各种破坏因素作用,长期保持强度和外观完整性的能力。

混凝土耐久性包括哪些指标

混凝土耐久性主要包括混凝土收缩、抗渗、抗冻、抗腐蚀、抗碳化、抗碱骨料反应以及混凝土中钢筋锈蚀等性能

如何选用混凝土外加剂

在混凝土中掺入外加剂,可明显改善混凝土的技术性能,取得明显的技术经济效果。若选择或使用不当,会造成事故,因此,在选择和使用外加剂时,应注意以下几点:

1.外加剂品种的选择

外加剂品种品牌很多,效果各异,特别是对于不同品种的水泥效果不同,在选择外加剂时,应根据工程需要、现场的材料条件,并参考有关资料,通过实验确定

2.外加剂掺量的确定

混凝土外加剂均有适宜的掺量,掺量过少,往往达不到预期的效果;产量过多,会影响混凝土质量,甚至造成质量事故。因此,应通过实验试配确定最佳掺量。

外加剂的掺量很小,必须保证全集分散均匀,液体外加剂可加入水中,一般不宜直接加入搅拌机内

混凝土用石的分类、级配和使用

混凝土用石包括碎石、碎卵石、卵石。碎石表面粗糙有棱角,提高了骨料与水泥砂浆之间的粘结力,但碎石用水量比卵石高。骨料的强度影响混凝土的强度,一般骨料强度越高,所配的混凝土强度越高。在水灰比和高强混凝土时特别明显。当骨料级配良好,砂率适当时,由于组成了坚实的骨架,有利于混凝石子的级配分为连续级配和单粒级两种,其中单粒级不宜单独使用,可与连续级配混合使用,以改善其级配或配成较大粒度的连续级配

混凝土用砂的分类、规格和使用

砂子分为天然砂和人工砂两种,天然砂即河砂、海砂、山砂及特细砂;人工砂指开采石矿和块石加工过程中产生的尾矿或石屑,在经过冲洗、分筛等处理后制成的砂,又故称为机制砂。人工砂的粒型比天然砂多棱角,有利于混凝土内相互间粘结力。

砂的规格用细度模数(u f)表示,分粗砂(u f =3.7-3.1);中砂(u f =3.0-2.3);细砂(u f =2.2-1.6);特细砂(u f=1.5-0.7)。配制混凝土用中砂或中砂、粗砂想混的砂,以u f=2.7-3.4为宜;泵送剂应用中砂,或掺少量细砂。

混凝土用水的质量要求是什么

混凝土用水的质量要求是:不能含影响水泥正常凝结和硬化的有害杂质;无损于混凝土强度发展及耐久性;不能加快钢筋腐蚀。

拌制混凝土的常用水包括什么

拌制混凝土的水应为清洁能饮用的河水、井水、自来水、湖水。其他如工业废水、含矿物较多的地下水、沼泽水、海水及PH值小于4的酸性水,硫酸盐质量百分数大于1%的水均不可用于拌制混凝土。

合理选用砂、石骨料的重要性及需要注意的问题

混凝土中砂石约占2/3的体积,因此合理选用砂石是保证混凝土质量的重要因素。砂、石含泥量与泥块含量对混凝土强度与耐久性有较大影响,使用时应特别注意,砂、石含泥量过大应清洗,或另选其他砂石。

混凝土外加剂的定义是什么

混凝土外加剂是一种在搅拌之前或拌制过程中加入的,用以改善新拌混凝土和(或)硬化混凝土性能的材料。外加剂掺量不大于水泥质量的5%()特殊情况除外

混凝土外加剂按其主要功能分成哪几类

混凝土外加剂按其主要功能分成四类:

1.改善混凝土拌合物流变性能的外加剂,包括各种减水剂、泵送剂和引气剂

2.调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂,包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等

3.改善混凝土耐久性的外加剂,包括引气剂、防水剂、阻锈剂等

4.改善混凝土其他性能的外加剂,包括防冻剂、膨胀剂、着色剂等

在混凝土外加剂标准中定义了哪些品种外加剂

混凝土外加剂标准中定义了27种外加剂:

1普通减水剂(water-reducing admixture)是指在混凝土塌落度基本相同的条件下,能减少拌合用水量的减水剂。

2早强剂、(hardening accelerator)是指加速混凝土早期强度发展的外加剂。

3缓凝剂、(set retarder)是指延长混凝土凝结时间的外加剂。

4促凝剂、(set accelerating admixture)是指能缩短拌合凝结时间的外加剂

5高效减水剂、(superplasticizer)是指在混凝土塌落度基本相同的条件下,能大幅减少拌合用水量的外加剂

6缓凝高效减水剂(set retarding and higher water-reducing admixture)是指兼具有缓凝功能和高效减水功能的减水剂

7早强减水剂(hardening accelerating and water-reducing admixture)是指兼有早强和减水功能的减水剂

8缓凝减水剂、(set retarding and water-reducing admixture)是指兼有缓凝和减水功能的减水剂

9引气减水剂、(air entraining and water-recucing admixture)是指兼有引气和减水功能的减水剂10防水剂(water-repellent admixture)是指能提高水泥砂浆、混凝土抗渗性能的外加剂。(能降低混凝土在静水压力下的透水性的外加剂)

11阻锈剂(anti-corrosion admixture)是指能抑制或减轻混凝土钢筋和其他金属预埋件金属锈蚀的.、

12加气剂(gas forming admixture)是指混凝土制备过程中因发生化学反应,放出气体,二而使硬化混凝土中含有大量均匀分布气孔的外加剂

13膨胀剂(expanding admixture)是指在混凝土硬化过程中因化学作用能使混凝土产生一定体积膨胀的外加剂。

14防冻剂(anti-freezing admixture)是指能混凝土在负温下硬化,并在规定养护条件下,规定时间内达到足够防冻强度的外加剂。

15着色剂 (colouring admixture)是指能制备具有稳定色彩混凝土的外加剂

16速凝剂(flash setting admixture)是指使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。

17泵送剂、(pumping aid)是指能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂。

18保水剂 (water retaining admixture)是指能减少混凝土或砂浆失水的外加剂

19絮凝剂(floccilating agent)是指在水中施工中,能增加混凝土粘稠性,抗水泥和集料分离的外加剂。

20增稠剂(viscosity enhancing agent)是指能提高混凝土拌合物粘度的外加剂

21减缩剂(shrinkage reducing)是指减少混凝土收缩的外加剂

22保塑剂(plastic retaning agent)是指在一定时间内,减少混凝土塌落度损失的外加剂。、

23磨细矿渣(grounded furnace slag) 是指粒状高炉矿渣经干燥、磨粉等工艺达到规定细度的产品。24硅灰(silica fume)是指在冶炼硅铁合金或工业硅时,通过烟道排出的硅蒸汽氧化后,经收尘器收集得到的以无定形二氧化硅为主要成分的产品。

25磨细粉煤灰(grounded fly ash )是指干燥的粉煤灰经粉磨达到规定细度的产品。

26磨细天然沸石(grounded natural zeolite)是指以一定品味纯度的天然沸石为原料,经粉磨至规定细度的产品。

27引气剂、(air entraining adimixture)是指在混凝土搅拌过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡且能保留在硬化混凝土中的外加剂。

什么是减水剂

减水剂是在保持混凝土流动度不变的条件下,可减少混凝土用水量,提高混凝土各龄期强度的材料。

如何区别普通减水剂和高效减水剂

减水率≥8%为普通减水剂。减水率≥14%为高效减水剂

什么是普通减水剂

普通减水剂是由工业产品的下脚料为原料经过简单加工后制取,因此原材料受原来主产品影响会有一些变化,往往产品质量难以保证,因此一般性能比高效减水剂低些。价格相对低廉,适用于普通混凝土,对一些强度、性能等要求高的高性能混凝土则不合适,而多用于普通中低标号混凝土。

普通减水剂主要有木质素磺酸盐类和糖蜜减水剂类两种

木质素磺酸盐减水剂(钠盐、钙盐、镁盐、铵盐),本身是造纸工业下脚料经简单改性而制成。具有减水、引气、缓凝作用。

糖蜜减水剂是糖蜜及经化制后的糖钙都是甘蔗或甜菜制糖工业的下脚料制成。具有缓凝及减水作用。

化学合成减水剂(高效减水剂)主要有:萘系高效减水剂、三聚氰胺树脂高效减水剂、脂肪族高效减水剂、对氨基磺酸系高效减水剂、蒽系减水剂、聚羧酸高性能减水剂

萘系高效减水剂的特点:具有减水、早强、高强性能,属于非引气型,坍落度损失较大。

三聚氰胺树脂高效减水剂的特点:无色(或淡黄色)透明粘稠液体,性能同萘系或优于萘系;具有减水、早强、高性能。塌落度损失小于萘系,属于非引气型。

三聚氰胺减水剂与萘系减水剂的区别

三聚氰胺树脂减水剂不同于萘系的特点有:耐高温性能好,常用于耐热混凝土,对混凝土有清洁光亮作用、亦称混凝土光亮剂,是清水混凝土具有光洁亮丽表面。三聚氰胺减水剂价格略高于萘系

脂肪族减水剂的特点:为红褐色液态,汽性能同萘系具有减水、早强、高强性能,属于非引气型。其缺点为易泌水且红褐色随泌水上浮与混凝土表面,使混凝土表面颜色变深或形成深浅不同斑块,影响美观。多用于混凝土基桩等制品。

对氨基苯磺酸系减水剂的特点:为褐色液态产品,性能高于萘系、三聚氰胺及脂肪族减水剂,具有早强、高减水、高强且掺量略低等性能。最大优点:塌落度损失较小,在水胶比小时更为突出。缺点:对不同水泥的饱和掺量不同,且对掺量敏感,产量不够效果差,产量过大容易泌水,使混凝土粘稠性差,因蒽系减水剂的特点

蒽系减水剂的性能略低于萘系,且具有一定的引气性,颜色发黑。因价格低于萘系很多,常与萘系复配使用,应属于中效减水剂范畴

蒽系与萘系同为煤焦油系减水剂,两者的生产过程大致相同,不同点在于萘系用工业萘为原料,蒽系以工业蒽为原料

聚羧酸减水剂的特点

聚羧酸高性能减水剂是一类全新型减水剂,他的作用机理与高效减水剂不同,是近几年才出现的适应高性能混凝土需要的第三代减水剂,并且有多种分子结构,满足不同性能混凝土要求,他的特点:减水率很高、塌落度损失小、混凝土收缩率低。混凝土表面光洁度好、掺量很小。但价格也较贵。

萘系原料及工工艺

工业萘、硫酸;甲醛、液碱

融萘----磺化(加硫酸)-----水解---缩合(加甲醛)-----中和(加液碱)-----干燥(或不干燥为液态产品)------成品

三聚氰胺减水剂的原料及工艺

三聚氰胺、亚硫酸钠、甲醛

羟甲基化(加三聚氰胺和甲醛)------磺化(加亚硫酸钠)------缩合(加甲醛)---产品

氨基磺酸盐减水剂的原料及工艺

苯酚、对氨基苯磺酸钠、甲醛、液碱

溶料(加水、加对氨基苯磺酸钠、苯酚)-------缩合(加甲醛、烧碱)----分子重排(辅料)--成品

脂肪族的原料及工艺

丙酮、甲醛、亚硫酸氢钠

溶解(加水、磺化剂、酸度调节剂)---磺化(丙酮)-----缩合(甲醛)---保温---产品

什么是早强剂

早强剂是一种能增加水泥和水的早期反应速度、显著提高混凝土早期强度的化学外加剂

使用早强剂的目的

混凝土中水泥水化引起的凝结硬化到设定的强度值时,需要一段较长的时间,混凝土脱模、预应力混凝土结构的张拉或放松、水泥制品的出厂、混凝土结构的承载、冬期施工时都希望在较短的时间内获得较高的强度,为了达到这个目的,通常采用快硬早强水泥,增加水泥用量、蓄热处理或掺加混凝土早强剂等技术措施,实践证明:掺用早强剂是提高混凝土早期强度、缩短养护时间最有效的方法之一。

什么是缓凝剂

缓凝剂是用于延缓水泥混凝土凝结时间的外加剂,利用缓凝剂可使新拌混凝土在较长时间内保持良好的工作状态

目的:在夏季施工或大体积混凝土中掺加缓凝剂可延缓水泥水化放热、降低混凝土温升、减少混凝土的温升裂缝,有利于提高混凝土工程质量。

缓凝剂主要有羟基羧酸盐、葡萄糖酸钠、柠檬酸、三聚磷酸钠、多元醇等

什么是引气剂

引气剂是一种在搅拌过程中能使砂浆和混凝土引入大量的均匀分布的微气泡,而且在硬化后留在其中的外加剂

目的:使用引气剂是提高混凝土耐久性,特别是抗冻性和抗盐冻剥蚀的最有效的措施之一

引气剂主要有:松香皂、松香热聚物,烷基磺酸盐、三贴皂苷等

什么是防冻剂

防冻剂是混凝土冬季施工中使用的外加剂

目的:我国广大北方地区,当日气温连续5天低于5℃以下时即进入冬季施工,为了保证混凝土在低温下强度正常增长,不至于在混凝土浇筑初期因强度不高而受冻破坏,造成永久性的损害。必须掺加混凝土

混凝土标准中以减水为主的外加剂有:普通减水剂、高效减水剂、高性能减水剂、早强减水剂

调凝剂有:早强剂、缓凝剂、促凝剂、速凝剂

增加混凝土含气量的外加剂:加气剂、引气剂

矿物外加剂:磨细矿渣。硅粉、磨细粉煤灰、磨细天然沸石

影响混凝土体积稳定型的外加剂:膨胀剂、减缩剂

改善混凝土其他性能的外加剂:防水剂,阻垢剂、防冻剂、着色剂、保水剂、絮凝剂、保塑剂

混凝土外加剂性能术语:外加剂掺量:(dosage of admixture)外加剂掺量以占水泥(或者总胶凝材料)质量的百分数表示基准水泥:(reference cement)指专门用于检测混凝土外加剂性能的水泥(符合GB8067规定的基准水泥)

基准混凝土:(reference concrete)指符合相关标准实验条件规定的、未掺外加剂混凝土

受检混凝土:(test concrete)指符合相关标准实验条件规定的、掺外加剂的混凝土受检标养混凝土:(test concrete cured in standard condition)指按照相关标准规定条件配制的掺有防冻剂的标准养护混凝土

受检负温混凝土:(est concrete curing at negative temperture)指按照相关标准规定条件配制的掺有防冻剂并按规定条件养护的混凝土

基准砂浆:(renference mortar)指符合相关标准实验条件规定的、未掺外加剂的水泥砂浆受检砂浆:(test mortar)指符合相关标准实验条件规定的、掺一定比例外加剂的水泥沙浆

什么是泵送剂

泵送剂是为了满足泵送混凝土这种施工方法而掺加的外加剂。泵送混凝土是在混凝土泵的压力推动下,混凝土沿水平或垂直管道被送到浇筑地点进行浇筑的混凝土。所以泵送混凝土除满足一般的强度、耐久性等要求外,还必须满足泵送施工方要求。即要有好的可泵性、在泵送过程中有良好的流动性、摩擦阻什么是膨胀剂

膨胀剂是一种使混凝土产生一定体积膨胀的外加剂。因为在混凝土浇筑硬化过程中,由于化学收缩、冷缩和干燥等原因会引起体积收缩,进而造成缓凝土开裂而影响混凝土的性能和寿命。膨胀剂掺入混凝土,随着水化反应的进行,会产生体积上的微膨胀,按一定比例掺入混凝土中,在混凝土产生体积收缩时,膨胀剂的微膨胀作用恰好能抵消混凝土收缩,从而保证了混凝土的体积稳定型,避免或减少混凝土什么是速凝剂

速凝剂是混凝土调凝剂的一种,它能使混凝土在很短的时间内凝结、硬化(一般初凝时间不超过5分钟,终凝时间不超过10分钟)。速凝剂广泛适用于喷射混凝土,灌浆,止水混凝土及抢修补强工程中,如地铁工程、矿山井巷及隧道涵洞等工程

水泥净浆流动度用于测定外加剂对水泥的分散效果

需要的设备有:水泥净浆搅拌机、截锥圆模(上口直径36mm下口直径60mm、高度为90mm、内壁光滑无接缝的金属制品)、玻璃板(400*400*5mm)、秒表、钢直尺:(300mm)、刮刀、药物天平(称量100g、分度值0.1g)、药物天平(称量1000g,分度值1g)

检测净浆流动度的实验步骤

1.将玻璃板放置在水平位置,用湿毛巾抹擦玻璃板、截锥圆模、搅拌器和搅拌锅,使其表面湿润而不带水渍。将截锥圆模放在玻璃板的中央,并用湿布覆盖待用。

2.称取水泥300g,倒入搅拌锅内,加入推荐掺量的外加剂87g或105g水,低速搅拌2min,停15s,在快速搅拌2min。

3.将拌好的净浆迅速注入截锥圆模内,用刮刀刮平,将截锥圆模按垂直方向提起,同时开启秒表计时,任水泥净浆在玻璃板上流动,至30s,用直尺取流淌部分互相垂直的两个方向的最大直径,取算术平均值为水泥净浆流动度

表示净浆流动度时,须注明用水量、所用水泥的强度等级标号、名称、型号、及生产厂和外加剂掺量。室内允许差5mm。室间允许差为10mm

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