混凝土外加剂基础知识讲座(2013)

混凝土原材料基础知识外加剂外加剂是指能有效改善混凝土某项或多项性能的一类材料。

其掺量一般只占水泥量的5%以下，却能显著改善混凝土的和易性、强度、耐久性或调节凝结时间及节约水泥。

(一)外加剂的分类混凝土外加剂一般根据其主要功能分类：1.改善混凝土流变性能的外加剂。

主要有减水剂、引气剂、泵送剂等。

2.调节混凝土凝结硬化性能的外加剂。

主要有缓凝剂、速凝剂、早强剂等。

3.调节混凝土含气量的外加剂。

主要有引气剂、加气剂、泡沫剂等。

4.改善混凝土耐久性的外加剂。

主要有引气剂、防水剂、阻锈剂等。

5.提供混凝土特殊性能的外加剂。

主要有防冻剂、膨胀剂、着色剂、引气剂和泵送剂等。

(二)常用高效减水剂减水剂是指在混凝土坍落度相同的条件下，能减少拌合用水量;或者在混凝土配合比和用水量均不变的情况下，能增加混凝土坍落度的外加剂。

根据减水率大小或坍落度增加幅度分为普通减水剂和高效减水剂两大类。

此外，尚有复合型减水剂，如引气减水剂，既具有减水作用，同时具有引气作用；早强减水剂，既具有减水作用，又具有提高早期强度作用；缓凝减水剂，同时具有延缓凝结时间的功能等等。

（1）减水剂的主要功能。

1•配合比不变时显著提高流动性。

2.流动性和水泥用量不变时，减少用水量，降低水灰比，提高强度。

3.保持流动性和强度不变时，节约水泥用量，降低成本。

4.提高混凝土的工作性5.改善混凝土的耐久性6•配置高强高性能混凝土。

聚磺酸盐系列：包括蔡磺酸盐甲醛缩合物（NSF）、三聚氟胺磺酸盐甲醛缩聚物（MSF）、对氨基苯磺酸盐甲醛缩聚物、改性木质素磺酸盐、聚苯乙烯磺酸盐和磺化酮醛树脂等。

如我们常用的FDN,属于蔡磺酸盐甲醛缩合物。

聚竣酸盐系列：有效的控制初期水化过程，使混凝土坍落度损失减小。

高效减水剂与普通减水剂差别主要体现在高效减水剂能在一个较大的范围内使流动度不断的增大，或者需水量不断的减少。

而普通减水剂的这一有效范围是较小的。

不能以小掺量时减水剂的作用效果作为减水剂性能判定的依据。

混凝土外加剂讲义一、混凝土外加剂定义、分类、命名与术语执行《混凝土外加剂定义、分类、命名与术语（GB/T8075-2005）》标准。

1、定义混凝土外加剂是一种在混凝土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，简称外加剂。

2、分类混凝土按其主要使用功能可分为四类：⑴改善混凝土拌和物流变性能的外加剂：包括各种减水剂和泵送剂等；⑵调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂：包括缓凝剂、促凝剂和速凝剂等；⑶改善混凝土耐久性的外加剂：包括引气剂、防水剂、阻锈剂和矿物外加剂等；⑷改善混凝土其他性能的外加剂：包括膨胀剂、防冻剂、着色剂等。

3、命名普通减水剂—在混凝土坍落度基本相同的情况下，能减少拌合用水量的外加剂。

早强剂—加速混凝土早期强度发展的外加剂。

缓凝剂—延长混凝土凝结时间的外加剂。

引气剂—再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。

高效减水剂—在混凝土坍落度基本相同的情况下，能大幅度减少拌合用水量的外加剂。

缓凝高效减水剂—兼有缓凝功能和高效减水功能的外加剂。

早强减水剂—兼有早强和减水功能的外加剂。

缓凝减水剂—兼有缓凝和减水功能的外加剂。

引气减水剂—兼有引气和减水功能的外加剂。

防水剂—能提高水泥砂浆、混凝土抗渗性能的外加剂。

阻锈剂—能抑制或减轻混凝土中钢筋和其他金属预埋件锈蚀的外加剂。

加气剂—混凝土制备中因发生化学反应，放出气体，使硬化混凝土中有大量均匀分布气孔的外加剂。

膨胀剂—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。

防冻剂—能使混凝土在负温下硬化，并在规定养护条件下达到预期性能的外加剂。

着色剂—能制备具有彩色混凝土的外加剂。

速凝剂—能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。

泵送剂—能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂。

保水剂—能减少混凝土或砂浆失水的外加剂。

絮凝剂—在水中施工时，能增加混凝土粘稠性，抗水泥和集料分离的外加剂。

一、外加剂定义1、定义：混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中掺入，用以改善混凝土性能的物质，掺量不大于水泥质量的5%(特殊性况除外)。

外加剂主要用来改善新拌混凝土性能和提高硬化混凝土性能。

2、分类：1）改善混凝土拌合物流变性能的外加剂；（各种减水剂、引气剂和泵送剂等）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、防水剂和阻锈剂等）4）改善混凝土其他性能的外加剂；（包括加气剂、膨胀剂、防冻剂等）3、代号：早强型高性能减水剂：HPWR-A标准型高性能减水剂：HPWR-S缓凝型高性能减水剂：HPWR-R标准型高效减水剂：HWR-S缓凝型高效减水剂：HWR-R早强型普通减水剂：WR-A标准型普通减水剂：WR-A缓凝型普通减水剂：WR-R引气减水剂：AEWR早强剂：Ac缓凝剂：Re引气剂：AE二、外加剂名称及定义普通减水剂：普通减水剂是一种能保持混凝土坍落度一致的条件下减少拌合用水量的外加剂。

高效减水剂：高效减水剂是一种能保持混凝土坍落度一致的条件下大幅度减少拌合用水量的外加剂。

具有较高的减水率，较低引气量。

主要有下列几种：a 萘系减水剂；b 氨基磺酸盐系减水剂；c 脂肪族（醛酮缩合物）减水剂；d 密胺系及改性密胺系减水剂；e 蒽系减水剂；f 洗油系减水剂。

高性能减水剂：比高效减水剂具有更高减水率、更好坍落度保持性能、较小干燥收缩，且具有一定引气性能的减水剂。

其主要特点为：a 掺量低（粉料的0.15%~0.25%），减水率高；b 拌合物工作性及工作性保持性较好；c 外加剂中氯离子和碱含量较低；d 用其配置的混凝土收缩率较小，可改善混凝土的体积稳定性和耐久性；e 对水泥的适应性较好；f 生产和使用过程中不污染环境。

早强剂：早强剂是一种加速混凝土早期强度发展的外加剂。

缓凝剂：缓凝剂是一种延长混凝土凝结时间的外加剂。

其主要种类有：a 糖类及碳水化合物，如淀粉纤维素的衍生物等；b 颈基羧酸，如柠檬酸酒石酸葡萄糖酸以及其盐类；e 可溶硼酸盐和磷酸盐等。

混凝土外加剂必基本知识混凝土外加剂必基本知识一、混凝土外加剂发展历史1、20世纪90年代初美国首选提出高性能混凝土（hpc）概念，是新型超塑化剂与混凝土材料科学相结合的成功范例。

2、1824年英i.aspdin赢得波特兰水泥专利，水泥混凝土获得了广为的应用领域。

3、1962年日本服部健一首先将萘磺酸甲醛酯化物（n≈10）用作混凝土分散剂，1964年日本花王石碱公司做为产品销售。

4、1963年联邦德国研制面功三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物，同时出现了多环芳烃磺酸盐甲醛缩合的。

5、1966年日本首先应用领域高强混凝土，已经开始生产预应力混凝土桩柱。

6、1971~1973年，德国首选将超塑化剂研制成功流态混凝土，混凝土垂直泵送高度达到310m。

7、目前的发展方向就是hpc及采用无机逊于塑化剂（csp）的研究，同时实现hpc协调比全计算法设计和csp配方设计。

二、混凝土外加剂发展方向1、高效率减水剂：萘系及三聚氰胺系则高效率减水剂的改性、聚丙烯酸盐逊于塑化剂、聚丙烯酸接支共聚物逊于塑化剂、氨基磺酸盐逊于塑化剂、磺化酮醛异构化物、木质素磺酸盐高效化、工业废料生产逊于塑化剂。

2、复合外加剂：低碱低掺量液体复合外加剂、复合超塑化剂及其配方设计、低碱低掺量液体复合防冻剂、微膨胀多功能防水剂、液体膨胀剂、液体速凝剂、超缓凝剂3、其它外加剂：限缩剂、碱骨料反应Daye剂、表面硬化剂、高效率脱模剂三、混凝土外加剂的功能分类1、定义：《混凝土外加剂分类、命名与定义》gb8075-87，就是在拌制混凝土过程中重新加入，用来提升混凝土性能的物质，掺量不大于水泥质量的5%（特定情况除外）。

2、混凝土外加剂按主要功能分为四类：a、提升混凝土加水物流变性能够的外加剂。

包含减水剂、减重剂和泵送剂。

b、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。

c、提升混凝土耐久性的外加剂。

包含减重剂、防水剂和阻锈剂等。

d、改善混凝土其他性能的外加剂。

混凝土外加剂原理及应用技术主要内容•混凝土外加剂作用机理•混凝土外加剂基本性能•混凝土外加剂应用技术•混凝土坍落度损失机理及控制技术•混凝土外加剂与水泥/掺合料适应性及解决措施3. 3. 水泥颗粒在水分散介质中凝聚水泥颗粒在水分散介质中凝聚水泥颗粒在水分散介质中凝聚((絮凝絮凝))的原因•布朗运动，边角碰撞•粒子之间的范德华力•水泥颗粒带电，同性相吸C 3A、C 4AF等铝酸盐在水化初期带正电C 3S、C 2S等硅酸盐矿物在水化初期带负电•水泥水化初期产生凝胶一、外加剂作用原理面活性剂凝聚凝聚一、外加剂作用原理减水剂作用原理•吸附----分散作用•湿润作用•润滑作用二、外加剂基本性能减水剂的品种普通减水剂高效减水剂高性能减水剂二、外加剂基本性能普通减水剂•糖钙•木质素磺酸盐(钠、钙、镁、胺)二、外加剂基本性能高效减水剂superplasticizer））naphthalene based superplasticizer •萘磺酸盐系高效减水剂萘磺酸盐系高效减水剂（（Sulphonated naphthalene basedsuperplasticizer 磺化三聚氰胺系高效减水剂（（Sulphonated melamine based•磺化三聚氰胺系高效减水剂superplasticizer））superplasticizer氨基磺酸盐系高效减水剂（（Sulphonated aminophenol based•氨基磺酸盐系高效减水剂superplasticizer））superplasticizer•以蒽油为原料的聚次甲基蒽磺酸盐高效减水剂以蒽油为原料的聚次甲基蒽磺酸盐高效减水剂（（Sulphonated methyl–authracene condensatessuperplasticizer））condensates superplasticizersuperplasticizer•脂肪族系高效减水剂lignosulphonates改性木质素磺酸盐高效减水剂（（Modified•改性木质素磺酸盐高效减水剂Modified lignosulphonates superplasticizer））superplasticizer聚羧酸系高性能减水剂（（Hydroxylated carboxylic acid based•聚羧酸系高性能减水剂二、外加剂基本性能掺外加剂对混凝土凝结时间的影响•当木钙减水剂超量掺加时，将导致混凝土严重引气和缓凝，甚至发生长时间不凝结现象，并且对混凝土强度产生较大的副作用。

混凝土外加剂基础知识混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中掺入，用以改善混凝土性能的物质。

掺量不大于水泥质量的5％(特殊情况除外)。

外加剂的掺量虽小，但其技术经济效果却显著，因此，外加剂已成为混凝土的重要组成部分，被称为第五组分，获得愈来愈广泛的应用。

一、外加剂的分类根据《混凝土外加剂的分类、命名与定义》(GB8075—87)的规定，混凝土外加剂按其主要功能分为四类：(1)改善混凝土拌合物流变性能的外加剂。

包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。

(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、防水剂和阻锈剂等。

(4)改善混凝土其他性能的外加剂。

包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂等。

二、常用外加剂(一)减水剂减水剂是当前外加剂中品种最多、应用最广的一种，根据其功能分为：普通减水剂(在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂)；高效减水剂(在保持混凝土坍落度基本相同的条件下，能大幅度减少用水量的外加剂)；引气减水剂(兼有引气和减水功能的外加剂)；缓凝减水剂(兼有缓凝和减水功能的外加剂)；早强减水剂(兼有早强和减水功能的外加剂)。

减水剂按其主要化学成分为：木质素磺酸盐系；多环芳香族磺酸盐系；水溶性树脂磺酸盐系；糖钙等。

1．常用减水剂(1)木质素磺酸盐系减水剂这类减水剂根据其所带阳离子的不同，有木质素磺酸钙(木钙)、木质素磺酸钠(木钠)、木质素磺酸镁(木镁)等。

其中木钙减水剂(又称M型减水剂)使用较多。

木钙减水剂是由生产纸浆或纤维浆的废液，经生物发酵提取酒精后的残渣，再用石灰乳中和、过滤、喷雾干燥而制得的棕黄色粉末。

木钙减水剂的掺量，一般为水泥质量的0．2％～O．3％，当保持水泥用量和混凝土坍落度不变时，其减水率为10％～15％，混凝土28d抗压强度提高10％～20％；若保持混凝土的抗压强度和坍落度不变，则可节省水泥用量10％左右；若保持混凝土的配合比不变，则可提高混凝土坍落度80～100mm。