混凝土添加剂的介绍

混凝土添加剂介绍

混凝土添加剂是能明显改善混凝土的物理化学性能，提高混凝土的强度、耐久性、节约水泥用量，缩小构筑物尺寸，从而达到节约能耗、改善环境社会效益的一类物质。外加剂指在混凝土/砂浆拌合物中掺入的不超过水泥用量5%，且能使混凝土/砂浆按要求改变性能的化学物质。

混凝土添加剂可分外加剂和矿物掺合料。

1、外加剂

外加剂是指在混凝土/砂浆拌合物中掺入的不超过水泥用量5%，且能使混凝土/砂浆按要求改变性能的化学物质。采用外加剂是提高混凝土强度、改善性能、节约水泥和能源的最有效的方法之一。近几十年来混凝土外加剂的发展很快，国外许多国家外加剂的使用率达到60-80%，有的甚至高达100%，当前外加剂已成为混凝土的第五大组份。

外加剂分为以下4类；

第一类 改善流变性能----减水剂、引气剂、泵送剂

减水剂

定义：在保持混凝土和易性不变、维持混凝土坍落度不变的条件下，可显著减少拌合用水量的外加剂。或在用水量不变的情况下，可显著增加拌合物流动性的外加剂。

分类：按效能可分为：

（1）普通减水剂和高效减水剂

（2）普通减水剂减水率＜10%

（3）高效减水剂＞10%,又称为超塑化剂或流化剂

使用特点

（1）提高抗压强度,增强效果显著，砼3d抗压强度提高50～110%，28d抗压强度提高40～80%，90d抗压强度提高30～ 60%；

（2）能降低水泥早期水化热，有利于大体积混凝土和夏季施工；

（3）低收缩，可明显降低混凝土收缩，抗冻融能力和抗碳化能力明显优于普通混凝土； （4）显著提高混凝土体积稳定性和长期耐久性。

适用范围

（1）适用于强度等级为C15~C60及以上的泵送或常态混凝土工程。

（2）特别适用于配制高耐久、高流态、高保坍、高强以及对外观质量要求高的混凝土工程。

（3）对于配制高流动性混凝土、自密实混凝土、清水饰面混凝土极为有利。

（4）普通减水剂宜用于日最低气温5℃以上施工的混凝土。

（5）高效减水剂宜用于日最低气温0℃以上施工的混凝土，并适用于制备大流动性混凝土、高强混凝土以及蒸养混凝土。

引气剂

定义：为改善混凝土坍落度、流动性和可塑性，在混凝土拌合物在拌和过程中引入空气而形成大量微小、封闭而稳定气泡的外加剂。

使用特点

（1）能改善混凝土坍落度、流动性和可塑性。

（2）减少混凝土泌水和离析，提高混凝土的均质性。

（3）提高混凝土的抗折强度，当含气量为3%－5%时，抗折强度提高10%－20%。

（4）弹性模量较低，刚性较小，柔韧性好。

（5）混凝土的热扩散及传导系数降低，提高了混凝土的体积稳定性，增强了野外结构的耐久性，延长了道路混凝土的使用寿命。

（6）大大提高混凝土抗冻性、抗盐渍性、抗渗性、耐硫酸盐侵蚀及抗碱集料反应性能。

适用范围

（1）主要用于抗冻性要求高的混凝土结构，如混凝土大坝、路面、桥面、飞机场道面等大面积易受冻的部位。

（2）用于高耐久性的混凝土结构，如水坝、高等级公路、热电站冷却塔、水池水工、港口等。

（3）泵送混凝土。

泵送剂

定义：能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂称为泵送剂。所谓泵送性能，就是混凝土拌合物具有能顺利通过输送管道、不阻塞、不离析、粘塑性良好的性能。

泵送剂采用由减水剂、缓凝剂、引气剂、润滑剂等复合而成。

分类：泵送剂分为液体泵送剂和固体泵送剂两种。

使用特点：

（1）具有高流化、粘聚、润滑、缓凝的功效，适合制作高强型或者流态型的混凝土；

（2）能提高混凝土拌合物的和易性，塑化作用强，在保持水灰比和水泥用量不变情况下，坍落度可由5-7cm提高到15-22cm；

（3）降低泌水性能及离析，增大稠度，节约水泥；

（3）提高抗压、抗折、抗拉强度，3、7、28天龄期度提高30-50%；

（4）提高抗渗性及耐久性，延缓水化发热速率，避免开裂，使混凝土更密实；

适用范围

（1）适用于配制泵送混凝土、商品混凝土、大体积混凝土、大流动混凝土；

（2）适用于夏季施工、滑模施工、大模板施工等场合。

第二类 调节凝结时间、硬化性能----缓凝剂、早强剂、速凝剂

缓凝剂

定义：Set Retarder，是一种降低水泥或石膏水化速度和水化热、延长凝结时间的添加剂。

使用特点

（1）延长水泥的水化硬化时间，使新拌混凝土能在较长时间内保持塑性，从而调节新拌混凝土的凝结时间；

（2）延缓混凝土初凝和终凝时间而不影响混凝土后期强度；

（3）可单独使用，也可和减水剂等一起复配使用，具有一定的减水作用；

（4）延缓水化放热速率，减少因集中放热产生的温度应力造成混凝土的结构裂缝； （5）在流化混凝土中，缓凝剂可用来克服高效减水剂的坍落度损失，保证混凝土的施工质量。

早强剂

定义：混凝土早强剂是指能提高混凝土早期强度的外加剂。

使用特点：加速混凝土早期强度发展 ，对混凝土后期强度并无显著影响。

适用范围：多在冬季或者紧急抢修时采用。

速凝剂

定义：掺入混凝土中能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。

使用特点

（1）粉状固体，其掺用量仅占混凝土中水泥用量2%～3%，却能使混凝土在5min内初凝，10min内终凝，以达到抢修或井巷中混凝土快速凝结的目的；

（2）它们的作用是加速水泥的水化硬化，在很短的时间内形成足够的强度，以保证特殊施工的要求；

（3）凝结时间：初凝1～5min,终凝5～10min,适宜掺量为胶凝材料用量的3—5%；

（4）喷射砼早期强度高，其28天龄期抗压强度保存率达80—100%；

（5）喷料粘聚性好，对钢筋无锈蚀作用，提高抗渗标号，凝结快，一次喷层厚，喷拱可达130mm，喷壁可达200mm以上。

使用方法

（1）先按喷射混凝土配比把所喷物料搅拌均匀，在喷射时随机添加速凝剂；

（2）在使用前选择适宜掺量及凝结时间的测定试验；

（3）请不要在物料搅拌时添加该品，因石子、砂子含有大量的水份，速凝剂短期时间内吸水，在未喷射时分解其速凝成份，影响凝结时间，降低混凝土强度，将导致喷射砼的不良效果；

（4）使用前应针对工程所用水泥品种进行试配试验，选好掺量，方可大量使用；

（5）存放过期水泥不能用，不符合国家标准的水泥不能用； （6）对速凝剂要求妥善保管，防止受潮结块失效。加强早期喷水养护，确保后期强度。严格掌握好水灰比，渗水漏水的工程必须加大掺量。

适用范围

（1）是喷射混凝土施工法中不可缺少的添加剂。

（2）主要用于矿山井巷、铁路隧道、引水涵洞、地下工程。

第三类 改造耐久性----引气剂、防水剂、阻锈剂

防水剂

定义：能降低混凝土在静水压力下的透水性的外加剂。

使用特点

（1）显著具有提高混凝土抗渗防水功能，抗渗等级可达P25以上；

（2）同时具有缓凝、早强，减水、抗裂等功效；

（3）可改善新拌砂浆的和易性：可替代石灰膏。

（4）高效抗渗功能：掺用混凝土防水剂，能有效改善混凝土毛细孔结构，同时析出凝胶，堵塞混凝土内部毛细孔通道，与未加防水剂相比，抗渗性能可提高5—8倍，具有永久性防水效果。

（5）改善砂浆的工作性能：能改善新拌砂浆的和易性，沁水率小，显著改善砂浆的工作性。

（6）效益分析：具有替代石灰膏，克服空鼓、起壳、减少落地灰、节省劳力和提高功效的作用。

（7）缓凝效果：可延缓水泥水化放热速率，能有效防止混凝土开裂。

（8）节省水泥：在保持与基准混凝土等强度、等坍落度的前提下，可节省水泥10%。

适用范围

特别适用于平房房顶用混凝土、大体积防水混凝土、水工混凝土、防水砂浆等。可彻底根治房顶漏水、墙体返潮、地面渗水

使用方法 （1）掺量范围4—6%，具体使用量应少量实验后确定；

（2）现场搅拌使用，先与石子、沙、水泥及其它掺和料一次混合均匀，然后加水搅；

（3）在水泥变更或新进水泥时，应做混凝土兼容性实验；

（4）与其它外加剂混用时，应先检验其兼容性。混凝土防水剂 应存放于干燥处，注意防潮，保质期2年，在保质期内，如遇受潮结块，经磨碎过筛后仍可使用。

阻锈剂

定义：能抑制或减轻混凝土中钢筋或其他预埋金属锈蚀的外加剂

适用范围

混凝土防腐阻锈剂可以广泛适用于含有硫酸盐和镁、氯离子的煤系地层、硫化矿地层、石膏地层、淤泥碳层、盐渍土地地区、盐湖、滨海盐田、沿海港口、海水渗入区等不良地质区域和海洋水域的钢筋混凝土结构。

第四类 改善其它性能----加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂

加气剂

定义：混凝土制备过程中因发生化学反应，放出气体，而使混凝土中形成大量气孔。

使用特点

（1）可提高混凝土浇筑时的流动性、硬化后的抗水性、抗冻性和耐久性。

（2）在砂浆中掺入铝粉、双氧水作加气剂，可制得容重小、隔热性能好的混凝土。

适用范围

（1）主要用于修筑路面、海港工程等。

（2）主要用作房屋的围护结构以及热力设备和蒸汽设备的保温隔热材料。

膨胀剂

定义：一种新型混凝土外加剂。通过与混凝土中的水泥、水水化反应来产生体积变大的结晶，从而引起混凝土体积膨胀，产生一定预应力，有助于控制混凝土收缩开裂。

分类：固态粉末类（最为常见）,液态溶剂类（今后发展方向，价格与粉剂相当） 使用方法

（1）科学合理选定膨胀剂掺量，选用膨胀剂必须在对应混凝土搅拌站进行适配。

适配的目的主要在于：根据设计膨胀率指标确定合理的用量与掺入方法。

掺入方法通常有外掺、内掺取代部分矿物掺合料这两种方式。

（2）控制混凝土浇筑入模的温度，一般在30±5℃范围较为合理。

（3）加强混凝土的振捣，比普通混凝土振捣更密实。

（4）科学合理的养护方式，浇筑后前7天加强养护，每天上午10点到下午4点之间应不少于5次洒水，第8-14天每天上午下午各养护一次。

夜间不宜进行洒水养护，冬季不宜进行过多养护。

严格结合温度监测进行养护十分重要，牢记“升温阶段降温，降温阶段保温”的温控原则。

（5）不宜选用含泥量过高的砂石生产混凝土，不宜过早对混凝土荷载。

检测方法

（1）啤酒瓶法：使用膨胀剂与水泥，水参照一定比例混合，拌合均匀后倒入啤酒瓶中，观察啤酒瓶是否裂开。

（2）烧杯法：取一部分掺入膨胀剂的混凝土置入玻璃烧饼，振捣密实，混凝土终凝后向杯内加水，观察烧杯是否裂开。

（3）酚酞实验法：膨胀剂呈弱碱性，能使酚酞变红。

适用范围

膨胀剂主要功能是补偿商品混凝土硬化过程中的干缩和冷缩。为减免收缩开裂，它可以应用于各种抗裂防渗商品混凝土，尤其适用于与防水有关的地下、水工、海工、地铁、隧道和水电等钢筋商品混凝土结构工程。

着色剂

定义：混凝土着色剂是由润湿剂、金属离子和其它成分组成的酸性渗透型着色液体。着色剂与混凝土中矿物质颗粒发生化学反应，形成具有天然石材的颜色效果。

适用范围