混凝土外加剂55页PPT

外加剂定义
定义： 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（一般掺量不大于胶凝材料的5％，特殊情况 除外）。
混凝土外加剂已成为混凝土不可缺少的第五组分。
混凝土外加剂的分类
分类（按主要功能划分）
• 改善流变性能: 减水剂、泵送剂，增稠剂 • 调节凝结时间、硬化性能: 速凝剂、缓凝剂、
小结
普通减水剂由于其减水率较低，一般用于配置低强度 等级的混凝土，由于其本身的缺陷（引气、缓凝等）， 限制了其在混凝土中的掺量。 由于静电排斥和溶剂化作用减水机理，在水泥水化过 程中，水泥颗粒静电排斥力降低、溶剂化膜消失，注定 了混凝土流动性随时间延长而降低，最终表现混凝土坍 落度损失较大。 普通减水剂一般都是与其他外加剂复合使用。
高效减水剂
主要品种
1. 萘系高效减水剂（使用量最广，减水率较高）
2.蒽系高效减水剂（用量少，价格便宜） 3.古马隆系高效减水剂（焦化厂副产品制，减水率一般）
4.三聚氰胺系高效减水剂（减水增强效果好，价格较高）
5.氨基磺酸盐系高效减水剂（减水率高，保坍较好） 6.脂肪族高效减水剂（减水率较高，保坍一般）
应用范围：
广泛应用于具有抗冻要求的混凝土和高性能混凝土中。
引气剂
含气量对新拌性能的影响
能够提高流动性 降低混凝土泌水，避免离析
含气量对硬化性能的影响
优质引气剂可以提高混凝土抗渗性能 在一定的含气量范围，混凝土强度有一定的降低 大幅度提高混凝土的抗冻融性能 提高混凝土抗碳化能力 降低混凝土的弹性模量 干缩稍有增加
小结
无机盐早强剂降低混凝土新拌性能 一般没有引气作用，降低混凝土泌水 三乙醇胺对凝结时间影响不明确，无机盐类较高掺量促凝

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膨胀剂性能影响因素 4、湿度对混凝土膨胀剂限制膨胀的影响：
钙矾石的生成需要大量的水份，湿 度对膨胀剂的膨胀性能有很大的影 响。湿度小，其早期限制膨胀率就 小，但后期又能发展，将产生延迟 钙矾石，易导致混凝土开裂。同时 在湿度较低时，钙矾石晶体可能失 水，但晶体结构不改变，细小的晶 体起填充作用，不能产生膨胀能。
1979年我国建材院吴中伟教授提出的 混凝土补偿收缩混凝土模式如右图
对于膨胀混凝土来说,其自由膨胀率比 普通混凝土大得多
随着龄期的延长,膨胀混凝土其膨胀率 呈现回落趋势,但到一定龄期后膨胀率 不再降低,总体仍处膨胀状态;而普通混 凝土其微小的膨胀随着龄期的增长出 现较大降低,到一定龄期后已处于收缩 状态。
膨胀剂掺量：膨胀剂应等量取代水泥，并按等量取代法 计算掺量。
与外加剂复配使用：膨胀剂可与外加剂复合使用，但必 须具备良好的适应性，并不得使用氯盐类外加剂。膨胀 剂与防冻剂复合使用应慎用。
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膨胀剂的工程应用
填充膨 胀砂浆
施工
（1）填充膨胀砂浆的水料比一般宜为0.14～0.16，拌和 时间不宜少于3min。
膨胀混凝土还可以直接用膨胀水泥配制用，于但结是构采自用防掺水加工膨程胀，剂如易高于层控建制筑膨基胀础量和，地所下以室等 发展膨胀剂代替膨胀水泥是目前膨胀混凝土的发展方向
主要 应用
用于刚性防水屋面和侧浴间的刚性防水
用于特种结构工程，如体育馆看台、污水处理厂、地铁工程
用于大体积混凝土结构工程，如大型混凝土结构基础，大 型设备基础
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混凝土外加剂
膨胀剂
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目录/Contents

化学外加剂复配的目的是为了同时满足混凝土对各种性 能的需要，以及各复配成分之的共同作用而产生“叠加 效应”。
复合外加剂通常是由多种表面活性剂或与无机电解质等组
成。如复合早强剂、复合防冻剂、泵送剂、复合缓凝引气
减水剂等。
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化学外加剂的复配
一般复配外加剂由至少两种组分配制，形成二元或多元 复合。
减水组分：不同的水泥和掺和料、外加剂中其它 成分对减水剂的性能影响还是很大的，如萘系减 水剂和葡萄糖酸钠共同使用时，减水率提高比较 显著。
缓凝组分：不同的水泥和掺和料以及不同的配合 比，都会使缓凝效果产生变化。
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混凝土泵送剂------配制原则
引气组分：引气剂的引气效果受很多因素影响， 如水泥细度、石子粒径、砂含泥量、温度、配合 比等。掺加粉煤灰时、细料多、石子粒径小、坍 落度大、温度低等，混凝土含气量会高。
总之，外加剂的调整应根据实际情况进行，以试 验结果为依据，不能想当然。
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混凝土泵送剂------配制注意的问题
选购合适的高效减水剂母体； 根据使用要求和所有原材料进行复配和试验；
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外加剂的复配－泵送剂
几个泵送剂的配方：(kg/t)
减水
缓凝
引气
其它
（1）掺量低、减水率高。一般掺量为胶凝材料的 0.15-0.25%，减水率一般在25-30%，在接近 极限掺量0.25%时，减水率一般可以达到40% 以上。
（2）混凝土拌和物的流动性好，坍落度损失低，
2小时坍落度基本不损失，其高工作性可保持6-
8小时。
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它们可以单独使用或与其他外加 剂组合使用，以实现不同的功能 和效果。
混凝土外加剂的作用
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改善混凝土的流动性、坍落度 和稳定性，提高施工效率。
增强混凝土的抗渗性、抗冻性 和耐久性，提高混凝土的耐久
性和使用寿命。
降低混凝土的水化热，减少温 度裂缝，提高混凝土的抗裂性
。
增加混凝土的抗压强度、抗拉 强度和耐磨性等力学性能。
混凝土外加剂的分类
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根据功能分类
如减水剂、缓凝剂、引气 剂、防水剂、防冻剂等。
根据化学成分分类
如木质素磺酸盐类、萘系 高效减水剂、密胺系高效 减水剂、其他有机高效减 水剂等。
根据应用领域分类
如建筑工程用外加剂、道 路工程用外加剂、桥梁工 程用外加剂等。
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CATALOGUE
混凝土外加剂的主要品种
早强剂的主要品种包括氯化钙 、氯化钠、硫酸钠等。
早强剂的使用量应根据具体的 施工环境和设计要求来确定， 一般掺量为水泥重量的 1%~2%。
缓凝剂
缓凝剂是一种能够延长混凝土凝 结时间的外加剂，主要作用是改 善混凝土的和易性和操作性能。
缓凝剂的主要品种包括糖类、木 质素类、醇类等。
缓凝剂的使用量应根据具体的施 工环境和设计要求来确定，一般 掺量为水泥重量的0.01%~0.1%
混凝土外加剂基 础知识课件
contents
目录
• 引言 • 混凝土外加剂的主要品种 • 混凝土外加剂的应用 • 混凝土外加剂的选用原则 • 混凝土外加剂的发展趋势和挑战 • 结语
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引言
混凝土外加剂的定义

2）减水剂的技术经济效果
①增加流动性：在用水量及水灰比不变时，混凝土坍落度
可增大100~200mm，且不影响混凝土的强度。 ②提高混凝土强度：在保持流动性及水泥用量不变的条件
下，可减少拌和水量10％~15％，从而降低了水灰比，使混 凝土强度提高15％~20％，特别是早期强度提高更为显著。 ③节约水泥：在保持流动性及水灰比不变的条件下，可以
膨胀剂能使混凝土在硬化过程中产生微量体积膨 胀。膨胀剂种类有硫铝酸盐类、氧化钙类等。
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9.外加剂的选择和使用 外加剂品种的选择——根据工程需要，现场的材料
条件，参考有关资料，通过试验确定。 外加剂掺量确定——通过试验试配确定最佳掺量。 外加剂的掺加方法：对于可溶于水，应先配成一定
种类很多，目前有木质系、萘系、树脂系、糖蜜系 和腐殖酸减水剂等。
我国目前常用的主要有改性聚羧酸盐类高效减水 剂、木质素系和萘系减水剂和水溶性树脂系减水剂 等，如M型减水剂、NNO型、MF型、建I型减水剂以 及SM树脂减水剂等。
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3.早强剂 早强剂是指能加速混凝土早期强度发展的外加
剂。早强剂可促进水泥的水化和硬化进程，加快 施工进度，提高模板周转率，特别适用于冬季施 工或紧急抢修工程。
图5.18 减水剂作用示意图
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当水泥颗粒表面吸附足够的减水剂后，使水泥颗 粒表面形成一层稳定的溶剂化膜层，它阻止了水泥 颗粒间的直接接触，并在颗粒间起润滑作用，也改 善了混凝土拌和物的和易性。
此外，由于水泥颗粒被有效分散，颗粒表面被水 分充分润湿，增大了水泥颗粒的水化面积，使水化 比较充分，从而也提高了混凝土的强度。
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3.选取每立方米混凝土的用水量（mwo） 设计混凝土配合比时，应该力求采用最小单位用

能使混凝土或砂浆体积在水化、硬化过程中产生一定量的膨胀，减少混凝土收缩开裂的可能性，从而提高混凝土的抗裂性和抗渗性能 。
掺外❖加剂混速凝土凝所剂用水：泥，速宜采凝用硅剂酸盐是水一泥、种普通能硅酸使盐水混泥、凝矿渣土硅迅酸盐速水泥凝、火结山灰硬质硅化酸的盐水外泥、加粉煤剂灰硅。酸盐水泥和复合
硅酸盐水泥，并应检验外加剂与水泥的适应性，符合要求方可使用。 氨基磺酸盐系减水剂一般是在一定温度条件下，以对氨基苯磺酸、苯酚、甲醛为主要原料缩合而成，也可以联苯酚及尿素为原料加成
❖ 一般认为减水剂能够产生减水作用主要是由于减水剂的吸附 和分散作用所致。研究混凝土中水泥硬化过程可以发现，水 泥在加水搅拌的过程中，由于水泥矿物中含有带不同电荷的 组分，而正负电荷的相互吸引将导致混凝土产生絮凝结构（ 如图）。絮凝结构也可能是由于水泥颗粒在溶液中的热运动 致使其在某些边棱角处互相碰撞、相互吸引而形成。由于在 絮凝结构中包裹着很多拌合水，因而无法提供较多的水用于 润滑水泥颗粒，所以降低了新拌混凝土的和易性。
❖ 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。
❖ 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。
❖ 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
❖ 羧酸盐系高效减水剂
❖ 该分子结构为梳型的聚羧酸盐系减水剂可由带羧酸盐基(C单O体O按M一e)定,磺比酸例盐在基水(-溶S0液3 M中e共)、聚聚而氧成化，乙其烯特侧点链是基在的其烯主类链 上带有多个极性较强的活性基团，同时侧链上则带有较多 的分子链较长的亲水性活性基团。
❖ 有以下几个特点： ❖ (1)低掺量(质量分数为0.2%-0.5%)而分散性能好； ❖ (2)经时坍落度损失小，90 min内坍落度基本无损失； ❖ (3)在相同流动度下比较时，可以延缓水泥的凝结； ❖ (4)分子结构上自由度大，制造技术上可控制的参数多，高