水泥生產(chǎn)中的助劑PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1 水泥生產(chǎn)中的助劑水泥生產(chǎn)中的助劑 硅酸鹽水泥水化后主要有五種水化物，其性能見下硅酸鹽水泥水化后主要有五種水化物，其性能見下 表表 水化 產(chǎn)物 水化硅酸 鈣 水化鐵酸鈣氫氧化 鈣 水化鋁酸 鈣 水化硫鋁 酸鈣 結(jié)構(gòu) 狀態(tài) 膠 體膠 體板狀晶 體 立方晶體針狀晶體 性 能 膠凝狀態(tài) ，強(qiáng)度高 ，不溶于 水 棉絮狀，膠 凝性差，強(qiáng) 度低，難溶 于水 強(qiáng)度較 高，溶 于水 強(qiáng)度低， 溶于水 強(qiáng)度高， 不溶于水 提高早期 強(qiáng)度 2.2.水泥的凝結(jié)硬化過程水泥的凝結(jié)硬化過程 水泥加適量水，在發(fā)生水化反應(yīng)的同時，還伴隨著一系列的物水泥加適量水，在發(fā)生水化反應(yīng)的同時，還伴隨著一系列的物 理化學(xué)變化過

2、程，使水泥漿體逐漸凝結(jié)硬化，其過程大體可以理化學(xué)變化過程，使水泥漿體逐漸凝結(jié)硬化，其過程大體可以 分四個階段：分四個階段： 第1頁/共59頁 第一階段：第一階段：水泥加水后在水泥顆粒表面產(chǎn)生劇烈的水化反水泥加水后在水泥顆粒表面產(chǎn)生劇烈的水化反 應(yīng)，開始生成水化物應(yīng)，開始生成水化物 。 第二階段：第二階段：隨著水化反應(yīng)的不斷進(jìn)行，以隨著水化反應(yīng)的不斷進(jìn)行，以C-S-HC-S-H為主形成為主形成 半透膜層，堆積在水泥顆粒周圍，膜層的存在減緩了外半透膜層，堆積在水泥顆粒周圍，膜層的存在減緩了外 部水的滲入，使水化反映變慢，固稱休止期。部水的滲入，使水化反映變慢，固稱休止期。 第三階段：第三階段：水化

3、物不斷增多，膜層漸厚并互相連接，形成水化物不斷增多，膜層漸厚并互相連接，形成 了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使?jié){體的可塑性降低，逐漸失去流動性并開了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使?jié){體的可塑性降低，逐漸失去流動性并開 始凝結(jié)，但不具有強(qiáng)度，稱為凝結(jié)期。始凝結(jié)，但不具有強(qiáng)度，稱為凝結(jié)期。 第四階段第四階段：凝膠體和晶體進(jìn)一步發(fā)展，不斷填充網(wǎng)結(jié)構(gòu)的：凝膠體和晶體進(jìn)一步發(fā)展，不斷填充網(wǎng)結(jié)構(gòu)的 細(xì)孔，使結(jié)構(gòu)逐漸緊縮，具有一定強(qiáng)度，即凝結(jié)終了，硬細(xì)孔，使結(jié)構(gòu)逐漸緊縮，具有一定強(qiáng)度，即凝結(jié)終了，硬 化開始稱為硬化期?；_始稱為硬化期。 由上看出，整個水化過程中，由上看出，整個水化過程中，凝結(jié)和硬化是連續(xù)的互相交凝結(jié)和硬化是連續(xù)的互相交 錯進(jìn)行

4、的。錯進(jìn)行的。硬化后的水泥石其強(qiáng)度一開始增長快，以后逐硬化后的水泥石其強(qiáng)度一開始增長快，以后逐 漸減慢，有的甚至在幾十年中，還在水化繼續(xù)提高強(qiáng)度。漸減慢，有的甚至在幾十年中，還在水化繼續(xù)提高強(qiáng)度。 第2頁/共59頁 2 2、水泥水化凝結(jié)硬化的影響因素、水泥水化凝結(jié)硬化的影響因素 影響水泥水化凝結(jié)硬化的因素很多。除了與水泥本身礦物組影響水泥水化凝結(jié)硬化的因素很多。除了與水泥本身礦物組 成及細(xì)度有關(guān)外，還與下列因素有關(guān)。成及細(xì)度有關(guān)外，還與下列因素有關(guān)。 （1 1）石膏摻量）石膏摻量 在水泥生產(chǎn)中，石膏作為一種原料，一個組在水泥生產(chǎn)中，石膏作為一種原料，一個組 分，其主要功能是調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)硬化速

5、度，分，其主要功能是調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)硬化速度，它起凝緩作用它起凝緩作用。 （2 2）加水量）加水量 水泥水化的理論需水量一般占水泥重量的水泥水化的理論需水量一般占水泥重量的 15%15% 25%25%，但為了施工和應(yīng)用的方便，拌制漿體和成型時，實(shí)，但為了施工和應(yīng)用的方便，拌制漿體和成型時，實(shí) 際加入量為水泥重量的際加入量為水泥重量的40%70%40%70%，過多的水量在其硬化后，因，過多的水量在其硬化后，因 其蒸發(fā)而留下較多的孔隙，將影響其速度，這是應(yīng)用各種減其蒸發(fā)而留下較多的孔隙，將影響其速度，這是應(yīng)用各種減 水劑的重要原因之一。同時，加水量也影響其凝結(jié)硬化過程。水劑的重要原因之一。同時，加水

6、量也影響其凝結(jié)硬化過程。 （3 3）環(huán)境條件）環(huán)境條件 溫度和濕度對水泥石強(qiáng)度的發(fā)展影響很大，溫度和濕度對水泥石強(qiáng)度的發(fā)展影響很大， 潮濕環(huán)境有利于強(qiáng)度的不斷發(fā)展，低于潮濕環(huán)境有利于強(qiáng)度的不斷發(fā)展，低于55水化硬化速度很慢，水化硬化速度很慢， 低于低于00水化凝結(jié)硬化基本停止，也不會產(chǎn)生強(qiáng)度。水化凝結(jié)硬化基本停止，也不會產(chǎn)生強(qiáng)度。 第3頁/共59頁 （二）摻混合材的硅酸鹽水泥（二）摻混合材的硅酸鹽水泥 由硅酸鹽水泥熟料與一定量的石膏和混合材一起磨制水硬性膠由硅酸鹽水泥熟料與一定量的石膏和混合材一起磨制水硬性膠 凝材料，均屬該類硅酸鹽水泥，這是硅酸鹽水泥改善性能、節(jié)凝材料，均屬該類硅酸鹽水泥，這

7、是硅酸鹽水泥改善性能、節(jié) 約熟料、提高產(chǎn)量利用資源增加品種的重要方法。約熟料、提高產(chǎn)量利用資源增加品種的重要方法。目前國內(nèi)主目前國內(nèi)主 要有普通硅酸鹽水泥要有普通硅酸鹽水泥 、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水 泥和粉煤灰硅酸鹽水泥四大種類。泥和粉煤灰硅酸鹽水泥四大種類。 1 1、混合材料、混合材料 （1 1）活性混合材料）活性混合材料 常見的有火山灰、電廠粉煤灰及?；Ｒ姷挠谢鹕交?、電廠粉煤灰及?；?高爐渣等高爐渣等，這類材料具有活性或潛在的水硬性，其本身不會，這類材料具有活性或潛在的水硬性，其本身不會 硬化或硬化極慢，而在激發(fā)劑的作用下可行成具有一定強(qiáng)度硬化

8、或硬化極慢，而在激發(fā)劑的作用下可行成具有一定強(qiáng)度 的水硬性膠凝材料。的水硬性膠凝材料。 （2 2）非活性混合材料）非活性混合材料 沒有活性的火山灰、砂巖及石灰?guī)r等沒有活性的火山灰、砂巖及石灰?guī)r等 這類材料僅起填沖作用，固稱填充性混合材，它可在允許降低這類材料僅起填沖作用，固稱填充性混合材，它可在允許降低 水泥標(biāo)號的前提下，增加產(chǎn)量和減少水化熱。水泥標(biāo)號的前提下，增加產(chǎn)量和減少水化熱。 第4頁/共59頁 2 2、摻混合材的硅酸鹽水泥、摻混合材的硅酸鹽水泥 摻混合材的四種水泥的基本特點(diǎn)見下表摻混合材的四種水泥的基本特點(diǎn)見下表 水泥品種水泥品種普通硅酸巖普通硅酸巖 水泥水泥 礦渣硅酸鹽礦渣硅酸鹽 水

9、泥水泥 火山質(zhì)硅酸火山質(zhì)硅酸 鹽水泥鹽水泥 粉煤灰質(zhì)硅酸粉煤灰質(zhì)硅酸 鹽水泥鹽水泥 混合材混合材 摻量摻量 活性材活性材15% 非活性材非活性材10% 粒化高爐渣?；郀t渣 20%70% 火山灰火山灰 20%50% 粉煤灰粉煤灰 20%40% 特特 點(diǎn)點(diǎn)早期強(qiáng)度高，水早期強(qiáng)度高，水 化熱較大，耐凍化熱較大，耐凍 性好，耐硫酸鹽性好，耐硫酸鹽 腐蝕差，干縮小。腐蝕差，干縮小。 早期強(qiáng)度低，后早期強(qiáng)度低，后 期強(qiáng)度增長快，期強(qiáng)度增長快， 水化熱小，耐熱水化熱小，耐熱 性好，抗凍性性好，抗凍性 差，干縮大。差，干縮大。 抗?jié)B性好，抗?jié)B性好， 耐熱性差，耐熱性差， 其它與礦渣其它與礦渣 水泥相同。水泥

10、相同。 干縮性小，抗干縮性小，抗 裂性好，其它裂性好，其它 與火山灰水泥與火山灰水泥 相同。相同。 第5頁/共59頁 （三）特種水泥（三）特種水泥 為滿足工程的特殊要求而生產(chǎn)的水硬性膠凝材料統(tǒng)稱為特種為滿足工程的特殊要求而生產(chǎn)的水硬性膠凝材料統(tǒng)稱為特種 水泥水泥 。見表。見表4 4，P172P172。 二、水泥調(diào)凝劑二、水泥調(diào)凝劑 水泥的凝結(jié)硬化水泥的凝結(jié)硬化對其強(qiáng)度發(fā)展及實(shí)用性有著密切的聯(lián)系和作對其強(qiáng)度發(fā)展及實(shí)用性有著密切的聯(lián)系和作 用。通常在水泥磨制過程中用。通常在水泥磨制過程中摻入適量具有調(diào)節(jié)功能的材料摻入適量具有調(diào)節(jié)功能的材料以以 達(dá)調(diào)節(jié)其凝結(jié)時間的目的。達(dá)調(diào)節(jié)其凝結(jié)時間的目的。這類材

11、料統(tǒng)稱為水泥調(diào)節(jié)劑，有這類材料統(tǒng)稱為水泥調(diào)節(jié)劑，有 無機(jī)鹽類、有機(jī)化合物及其它們的復(fù)合物。水泥調(diào)凝劑也可無機(jī)鹽類、有機(jī)化合物及其它們的復(fù)合物。水泥調(diào)凝劑也可 作水泥混凝土的調(diào)節(jié)劑。作水泥混凝土的調(diào)節(jié)劑。 第6頁/共59頁 水泥和混凝土的調(diào)凝主要包括速凝和緩凝兩個方面水泥和混凝土的調(diào)凝主要包括速凝和緩凝兩個方面 ：速凝速凝 劑主要是通過消除水泥中石膏的緩凝作用，迅速增加生成難劑主要是通過消除水泥中石膏的緩凝作用，迅速增加生成難 溶鹽和鈣釩石而達(dá)到速凝的目的溶鹽和鈣釩石而達(dá)到速凝的目的；目前主要有兩大類：鋁酸；目前主要有兩大類：鋁酸 鹽類鹽類 、硅酸鈉類。、硅酸鈉類。 緩凝劑作用緩凝劑作用的機(jī)理目

12、前有多種假說大致可分為吸附論、沉淀的機(jī)理目前有多種假說大致可分為吸附論、沉淀 論、絡(luò)合物論以及抑制核生成的學(xué)說等論、絡(luò)合物論以及抑制核生成的學(xué)說等 上述假說，均從不同方面闡述了緩凝作用機(jī)理，由于緩凝劑上述假說，均從不同方面闡述了緩凝作用機(jī)理，由于緩凝劑 種類不同，其作用機(jī)理也不盡相同，任何一種學(xué)說都不可能種類不同，其作用機(jī)理也不盡相同，任何一種學(xué)說都不可能 說明緩凝作用的全過程。說明緩凝作用的全過程。 第7頁/共59頁 在水泥的生產(chǎn)中在水泥的生產(chǎn)中，主要是摻石膏進(jìn)行調(diào)凝，主要是摻石膏進(jìn)行調(diào)凝，而在各種特殊水而在各種特殊水 泥泥，如高溫水泥、雙快水泥、快硬硫鋁酸鹽水泥等，均需通，如高溫水泥、雙快

13、水泥、快硬硫鋁酸鹽水泥等，均需通 過加入其它緩凝劑、電解質(zhì)如：酒石酸、檸檬酸、糖蜜、丙過加入其它緩凝劑、電解質(zhì)如：酒石酸、檸檬酸、糖蜜、丙 三醇、三醇、NaClNaCl、KClKCl、NaNONaNO3 3或硼酸等進(jìn)行調(diào)凝?；蚺鹚岬冗M(jìn)行調(diào)凝。 第8頁/共59頁 三三 其它助劑其它助劑 （一）水泥激發(fā)劑（一）水泥激發(fā)劑 隨著水泥品種的發(fā)展，特別是各種混合材的摻用為保證一隨著水泥品種的發(fā)展，特別是各種混合材的摻用為保證一 定的水泥強(qiáng)度和性能，充分發(fā)揮各種原材料的潛能，采用定的水泥強(qiáng)度和性能，充分發(fā)揮各種原材料的潛能，采用 激發(fā)劑則成為一項(xiàng)重要的技術(shù)，深受人們的重視。常用激激發(fā)劑則成為一項(xiàng)重要的技術(shù)

14、，深受人們的重視。常用激 發(fā)劑有：堿性激發(fā)劑、硫酸鹽激發(fā)劑（主要是石膏類發(fā)劑有：堿性激發(fā)劑、硫酸鹽激發(fā)劑（主要是石膏類 ）。）。 礦渣硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥主要采用硫酸鹽激發(fā)劑，摻入石膏除了調(diào)主要采用硫酸鹽激發(fā)劑，摻入石膏除了調(diào) 凝之外兼有激發(fā)作用；火山灰質(zhì)和粉煤灰質(zhì)水泥一般采用凝之外兼有激發(fā)作用；火山灰質(zhì)和粉煤灰質(zhì)水泥一般采用 堿性激發(fā)劑堿性激發(fā)劑 。 第9頁/共59頁 ( (二二) ) 水泥助磨劑水泥助磨劑 水泥生產(chǎn)屬高能耗工業(yè)水泥生產(chǎn)屬高能耗工業(yè) ，其中生料處理和熟料粉磨占總能，其中生料處理和熟料粉磨占總能 耗的耗的17%17%左右。左右。我國大部分水泥企業(yè)使用的粉磨設(shè)備是管磨我國大部

15、分水泥企業(yè)使用的粉磨設(shè)備是管磨 機(jī)，粉磨效率極低，約有機(jī)，粉磨效率極低，約有97%97%能量轉(zhuǎn)化為熱能而白白地耗散能量轉(zhuǎn)化為熱能而白白地耗散 掉，僅有掉，僅有0.1%0.1%0.6%0.6%的能量真正用于粉磨的能量真正用于粉磨-增加物料新表面。增加物料新表面。 為了提高粉磨效率、降低能耗，采用化學(xué)添加劑為了提高粉磨效率、降低能耗，采用化學(xué)添加劑( (助磨劑助磨劑) )， 即在粉磨過程中，加入即在粉磨過程中，加入0.03%0.03%0.5%0.5%的助磨劑，可顯著提高粉的助磨劑，可顯著提高粉 磨效率，可在相同細(xì)度的條件下，縮短粉磨時間，降低能耗，磨效率，可在相同細(xì)度的條件下，縮短粉磨時間，降低能

16、耗， 增加臺時產(chǎn)量或在粉磨時間相同的前提下，提高水泥細(xì)度和增加臺時產(chǎn)量或在粉磨時間相同的前提下，提高水泥細(xì)度和 強(qiáng)度，同時還可以提高粉體流動性，利于裝卸。用于助磨的強(qiáng)度，同時還可以提高粉體流動性，利于裝卸。用于助磨的 物質(zhì)大多是醇類、酚類、胺類、皂類、酯類及其些多元酸的物質(zhì)大多是醇類、酚類、胺類、皂類、酯類及其些多元酸的 鹽等。它們的摻量一般在鹽等。它們的摻量一般在0.01%0.01% 0.08%0.08%。 第10頁/共59頁 （三）礦物復(fù)合外加劑（三）礦物復(fù)合外加劑 以以活性礦物活性礦物為主要組分，復(fù)合一些其它組分為主要組分，復(fù)合一些其它組分( (如：塑化、緩如：塑化、緩 凝、早強(qiáng)劑等凝、

17、早強(qiáng)劑等) )配置的外加劑稱礦物復(fù)合外加劑。配置的外加劑稱礦物復(fù)合外加劑。主要用于主要用于 提高水泥和混凝土的標(biāo)號，改善水泥和混凝土的和易性和提高水泥和混凝土的標(biāo)號，改善水泥和混凝土的和易性和 耐久性，配置專用性水泥等。耐久性，配置專用性水泥等。 常用的礦物原料有硅粉、沸石、粉煤灰、礦渣和鋼渣等。常用的礦物原料有硅粉、沸石、粉煤灰、礦渣和鋼渣等。 凡是具有高活性的酸性氧化物都可。凡是具有高活性的酸性氧化物都可。 第11頁/共59頁 為了改善生料的易燒性，即為提高熟料質(zhì)量和降低能耗，為了改善生料的易燒性，即為提高熟料質(zhì)量和降低能耗， 國內(nèi)外多采取加入礦化劑。國內(nèi)外多采取加入礦化劑。礦化劑能夠提高

18、水泥的強(qiáng)度。礦化劑能夠提高水泥的強(qiáng)度。 一般堿土金屬和堿金屬的化合物，如一般堿土金屬和堿金屬的化合物，如CaFCaF2 2、NaFNaF、CaClCaCl2 2、 CaHPOCaHPO4 4、MgCOMgCO3 3等都有較好的礦化助熔效果。如果兩種或三等都有較好的礦化助熔效果。如果兩種或三 種礦化劑復(fù)合使用，則都比它們各自單獨(dú)使用時的效果要種礦化劑復(fù)合使用，則都比它們各自單獨(dú)使用時的效果要 好。好。 （四）（四） 礦化劑礦化劑 第12頁/共59頁 （五）水泥防潮劑（五）水泥防潮劑 普通水泥在存放期間易普通水泥在存放期間易吸潮風(fēng)化吸潮風(fēng)化和和降低活性降低活性，這是眾所周，這是眾所周 知的現(xiàn)象。普

19、通的知的現(xiàn)象。普通的425425# #、525525# #水泥存放水泥存放3636個月活性損失約個月活性損失約 20%30%20%30%。因此，需要加入水泥防潮劑，例如：木瀝青水。因此，需要加入水泥防潮劑，例如：木瀝青水 泥防潮劑。木瀝青防潮水泥是在水泥磨制時加入約泥防潮劑。木瀝青防潮水泥是在水泥磨制時加入約0.3%0.3%的的 木瀝青。木瀝青的加入，對水泥的粉磨效率，水泥及混凝木瀝青。木瀝青的加入，對水泥的粉磨效率，水泥及混凝 土性能均產(chǎn)生系列的影響。土性能均產(chǎn)生系列的影響。 第13頁/共59頁 第二節(jié)第二節(jié) 石膏及其制品外加劑石膏及其制品外加劑 石膏在化工、醫(yī)藥、工藝美術(shù)、裝飾及建筑材料工

20、業(yè)中，石膏在化工、醫(yī)藥、工藝美術(shù)、裝飾及建筑材料工業(yè)中， 都有廣泛的應(yīng)用，是重要的都有廣泛的應(yīng)用，是重要的氣凝性膠凝材料氣凝性膠凝材料之一。之一。 石膏按成分可分為石膏按成分可分為天然石膏天然石膏和和化學(xué)石膏化學(xué)石膏兩類；天然石膏分兩類；天然石膏分 為天然二水石膏（為天然二水石膏（CaSOCaSO4 42H2H2 2O O）和天然無水石膏（和天然無水石膏（CaSOCaSO4 4） 兩種，兩種，通常所稱的石膏，一般指天然二水石膏；通常所稱的石膏，一般指天然二水石膏；化學(xué)石膏化學(xué)石膏 是化工或其它工業(yè)所排出的含二水硫酸鈣的廢渣是化工或其它工業(yè)所排出的含二水硫酸鈣的廢渣 。 第14頁/共59頁 石膏

21、石膏按功能分類按功能分類分為分為建筑石膏、模型石膏和高強(qiáng)石膏建筑石膏、模型石膏和高強(qiáng)石膏； 建筑石膏和模型石膏是由天然二水石膏在建筑石膏和模型石膏是由天然二水石膏在107170107170下煅燒下煅燒 而成的而成的型型半水石膏。半水石膏。 模型石膏煅燒溫度為模型石膏煅燒溫度為190190，其白度要求比建筑石膏高（白，其白度要求比建筑石膏高（白 度應(yīng)大于度應(yīng)大于8080），與適量水結(jié)合可形成二水石膏、產(chǎn)生強(qiáng)度。），與適量水結(jié)合可形成二水石膏、產(chǎn)生強(qiáng)度。 高強(qiáng)石膏是在加壓蒸氣處理二水石膏時，形成的高強(qiáng)石膏是在加壓蒸氣處理二水石膏時，形成的型型半水半水 石膏，加水后很快形成強(qiáng)度比建筑石膏高數(shù)倍的試體

22、。石膏，加水后很快形成強(qiáng)度比建筑石膏高數(shù)倍的試體。 第15頁/共59頁 （一）調(diào)凝劑：（一）調(diào)凝劑：建筑石膏的凝結(jié)時間，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：初凝不建筑石膏的凝結(jié)時間，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：初凝不 小于小于6 6minmin，終凝不大于終凝不大于3030minmin。高強(qiáng)石膏初凝不小于高強(qiáng)石膏初凝不小于3 3minmin， 終凝不小于終凝不小于5 5minmin，不大于不大于3030min.min.由于這兩種石膏易于凝結(jié)，由于這兩種石膏易于凝結(jié)， 應(yīng)用時要摻加緩凝劑，調(diào)節(jié)凝結(jié)時間，以滿足實(shí)際需要。應(yīng)用時要摻加緩凝劑，調(diào)節(jié)凝結(jié)時間，以滿足實(shí)際需要。 二二 石膏制品外加劑石膏制品外加劑 1 1 、丙三醇、乙二醇、檸檬酸鹽

23、類、乳酸及其鹽、甲醇化、丙三醇、乙二醇、檸檬酸鹽類、乳酸及其鹽、甲醇化 物、單寧酸、硼酸及其鹽及亞硫酸紙漿廢液等。物、單寧酸、硼酸及其鹽及亞硫酸紙漿廢液等。它們均通它們均通 過物理、化學(xué)的方式，吸附于半水石膏上，從而降低其溶過物理、化學(xué)的方式，吸附于半水石膏上，從而降低其溶 解度，實(shí)現(xiàn)緩凝。解度，實(shí)現(xiàn)緩凝。 第16頁/共59頁 2 2、骨膠、蛋白膠、淀粉渣、蜜糖渣、各種動物膠等大分子、骨膠、蛋白膠、淀粉渣、蜜糖渣、各種動物膠等大分子 量的物質(zhì)，量的物質(zhì)，對半水石膏起到一種膠體保護(hù)作用，而致緩凝對半水石膏起到一種膠體保護(hù)作用，而致緩凝。 3 3、醋酸鈣、碳酸鈣及磷酸鹽等，、醋酸鈣、碳酸鈣及磷酸鹽

24、等，它們能改變石膏結(jié)晶結(jié)構(gòu)它們能改變石膏結(jié)晶結(jié)構(gòu) 而致緩凝。而致緩凝。 第17頁/共59頁 （二）減水劑（二）減水劑 半水石膏的水化，理論需水量為半水石膏的水化，理論需水量為18.61%18.61%，而實(shí)際上，為達(dá)到，而實(shí)際上，為達(dá)到 一定的操作要求，建筑石膏的加水量為一定的操作要求，建筑石膏的加水量為50%70%50%70%，高強(qiáng)石膏，高強(qiáng)石膏 加水量為加水量為30%40%30%40%，多余的水將在硬化過程中逐漸逸出，使多余的水將在硬化過程中逐漸逸出，使 硬化體系形成空隙，影響其強(qiáng)度和吸水率，為此，摻入減水硬化體系形成空隙，影響其強(qiáng)度和吸水率，為此，摻入減水 劑來降低拌合水量。劑來降低拌合水

25、量。水泥混凝土中應(yīng)用的減水劑都適用石膏，水泥混凝土中應(yīng)用的減水劑都適用石膏， 但二者畢竟存有差異，應(yīng)用時要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)試。但二者畢竟存有差異，應(yīng)用時要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)試。 第18頁/共59頁 ( (三三) ) 防水劑防水劑 為提高石膏制品的防潮、耐水性能，常加入防水劑為提高石膏制品的防潮、耐水性能，常加入防水劑；常用的；常用的 防水劑有：防水劑有： 1 1有機(jī)硅、石蠟、硬脂酸類有機(jī)硅、石蠟、硬脂酸類 用這類具有憎水性的物質(zhì)用這類具有憎水性的物質(zhì) 摻入或涂覆，能封閉空隙，從而提高其防潮、防水性能。摻入或涂覆，能封閉空隙，從而提高其防潮、防水性能。 2 2水泥、石灰、硅藻土，磨細(xì)粒狀高爐渣或粉煤灰等。在水

26、水泥、石灰、硅藻土，磨細(xì)粒狀高爐渣或粉煤灰等。在水 化硬化過程中，通過硫酸鹽的激活，生成難溶的化硬化過程中，通過硫酸鹽的激活，生成難溶的C-S-HC-S-H或或 C C3 3A A3 3CSHCSH3 3等固體物，它們的強(qiáng)度要比等固體物，它們的強(qiáng)度要比CaSOCaSO4 42H2H2 2O O高，而且耐水高，而且耐水 性能也好。性能也好。 3 3、草酸或草酸鹽、草酸或草酸鹽 用其水溶液通過浸涂或涂刷，使其表用其水溶液通過浸涂或涂刷，使其表 面形成難溶性草酸鈣（面形成難溶性草酸鈣（CaCCaC2 2O O4 4），），可有效的改善防水性能。可有效的改善防水性能。 第19頁/共59頁 （四）增強(qiáng)劑

27、（四）增強(qiáng)劑 為了提高石膏制品的強(qiáng)度，通常可采用如下增強(qiáng)措施：纖為了提高石膏制品的強(qiáng)度，通?？刹捎萌缦略鰪?qiáng)措施：纖 維增強(qiáng)、減水增強(qiáng)維增強(qiáng)、減水增強(qiáng) 、粘合增強(qiáng)、粘合增強(qiáng) 、激發(fā)增強(qiáng)。、激發(fā)增強(qiáng)。 為了改善石膏制品的脆性，降低容重，提高制品保溫、隔為了改善石膏制品的脆性，降低容重，提高制品保溫、隔 熱及隔聲效果，可通過引入壓縮空氣，或加入松香皂、鋁熱及隔聲效果，可通過引入壓縮空氣，或加入松香皂、鋁 粉與粉與NaOHNaOH等引氣劑。等引氣劑。 （五）（五） 發(fā)泡劑發(fā)泡劑 第20頁/共59頁 （六）速凝劑（六）速凝劑 冬季施工及某些特殊工藝的需要，要求快速凝結(jié)冬季施工及某些特殊工藝的需要，要求快

28、速凝結(jié)，根據(jù)膠體，根據(jù)膠體 聚凝的原理加入某些電解質(zhì)，如：聚凝的原理加入某些電解質(zhì)，如：NaClNaCl及其它鹵化物、硫酸及其它鹵化物、硫酸 鹽、硝酸鹽及水玻璃等，為增加晶核，可摻入少量的二水石鹽、硝酸鹽及水玻璃等，為增加晶核，可摻入少量的二水石 膏（膏（CaSOCaSO4 42H2H2 2O O）為晶胚，以加速其凝結(jié)。為晶胚，以加速其凝結(jié)。 （七）活化劑（七）活化劑 為了使石膏水化加快，加入硫酸鹽活化劑或堿性活化劑。為了使石膏水化加快，加入硫酸鹽活化劑或堿性活化劑。 第21頁/共59頁 三三 外加劑在石膏制品中的應(yīng)用舉例外加劑在石膏制品中的應(yīng)用舉例 ： 1 1、紙面石膏板：、紙面石膏板：紙面

29、石膏板是利用建筑石膏，加入少量外紙面石膏板是利用建筑石膏，加入少量外 加劑（占石膏量加劑（占石膏量1%1% 2%2%），適量半合水，攪拌、漿化、輥壓、），適量半合水，攪拌、漿化、輥壓、 襯紙、干燥后即為產(chǎn)品。襯紙、干燥后即為產(chǎn)品。所用外加劑有：纖維增強(qiáng)材料，所用外加劑有：纖維增強(qiáng)材料， 玉米淀粉或玉米淀粉或801801膠（粘合增強(qiáng)），硫化醚發(fā)泡劑，廢品石膏膠（粘合增強(qiáng)），硫化醚發(fā)泡劑，廢品石膏 作促凝劑等。作促凝劑等。 第22頁/共59頁 2 2、石膏空心條板：、石膏空心條板：以建筑石膏作膠結(jié)材料，加入適量的增強(qiáng)以建筑石膏作膠結(jié)材料，加入適量的增強(qiáng) 纖維、外加劑和拌合水，漿化后澆注成型，初凝后

30、脫芯子、脫纖維、外加劑和拌合水，漿化后澆注成型，初凝后脫芯子、脫 膜后即得產(chǎn)品。其中外加劑有：酒精、糖蜜等緩凝劑，木質(zhì)素膜后即得產(chǎn)品。其中外加劑有：酒精、糖蜜等緩凝劑，木質(zhì)素 磺酸鹽減水劑及堿性活化劑等?；撬猁}減水劑及堿性活化劑等。這是一類很有發(fā)展前景的輕質(zhì)這是一類很有發(fā)展前景的輕質(zhì) 墻體材料。墻體材料。 3 3、粘結(jié)石膏：、粘結(jié)石膏：石膏本身是一中價廉的膠凝材料，通過與其它石膏本身是一中價廉的膠凝材料，通過與其它 膠粘劑或外加劑的復(fù)合，可以配制出適合石膏制品的粘接、膠粘劑或外加劑的復(fù)合，可以配制出適合石膏制品的粘接、 密封、嵌縫等需要的多功能粘結(jié)石膏。密封、嵌縫等需要的多功能粘結(jié)石膏。 4

31、4、高性能模型石膏：、高性能模型石膏：石膏作為陶瓷制品模具材料，在日用陶石膏作為陶瓷制品模具材料，在日用陶 瓷制品中應(yīng)用最為廣泛，由于石膏自身材質(zhì)的因素，其使用壽瓷制品中應(yīng)用最為廣泛，由于石膏自身材質(zhì)的因素，其使用壽 命短，這一方面增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本，另方面也造成了資源命短，這一方面增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本，另方面也造成了資源 的浪費(fèi)。因此，開發(fā)出了的浪費(fèi)。因此，開發(fā)出了高效復(fù)合型增強(qiáng)劑，高效復(fù)合型增強(qiáng)劑，加入到石膏當(dāng)中加入到石膏當(dāng)中 生產(chǎn)出高性能模型石膏。生產(chǎn)出高性能模型石膏。 第23頁/共59頁 第三節(jié)第三節(jié) 水泥混凝土外加劑水泥混凝土外加劑 一、水泥混凝土外加劑的發(fā)展與意義一、水泥混凝土外

32、加劑的發(fā)展與意義 水泥混凝土是目前各國用量最多的建筑材料之一，也是水泥混凝土是目前各國用量最多的建筑材料之一，也是2121世世 紀(jì)的主要建筑材料。自從紀(jì)的主要建筑材料。自從18241824年波特蘭水泥取得專利以來，年波特蘭水泥取得專利以來， 于于1919世紀(jì)中期出現(xiàn)了世紀(jì)中期出現(xiàn)了鋼筋混凝土；鋼筋混凝土；19281928年有了年有了預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土 技術(shù)技術(shù)，本世紀(jì)，本世紀(jì)3030年代到年代到7070年代以來，出現(xiàn)了年代以來，出現(xiàn)了混凝土化學(xué)外加混凝土化學(xué)外加 劑劑，尤其是高效減水劑的開發(fā)與應(yīng)用，使混凝土技術(shù)結(jié)合，尤其是高效減水劑的開發(fā)與應(yīng)用，使混凝土技術(shù)結(jié)合， 使混凝土技術(shù)進(jìn)入了使混

33、凝土技術(shù)進(jìn)入了高性能混凝土高性能混凝土（Hight Performance Hight Performance Concrete Concrete 縮寫為縮寫為HPCHPC）的高科技時代。的高科技時代。 第24頁/共59頁 混凝土外加劑混凝土外加劑最初是從提高早期強(qiáng)度和滿足冬季施工的需求，最初是從提高早期強(qiáng)度和滿足冬季施工的需求， 開發(fā)了以氯酸鹽為原料的開發(fā)了以氯酸鹽為原料的早強(qiáng)抗凍劑早強(qiáng)抗凍劑，三、四十年代為改善，三、四十年代為改善 混凝土性能出現(xiàn)了以木質(zhì)素磺酸鹽為主要成分的混凝土性能出現(xiàn)了以木質(zhì)素磺酸鹽為主要成分的塑化劑塑化劑，為，為 提高混凝土的耐久性開發(fā)了以松香脂為原料的引氣劑等，提高

34、混凝土的耐久性開發(fā)了以松香脂為原料的引氣劑等，6060 年代以后，由于混凝土工程代表日趨復(fù)雜化和大型化，年代以后，由于混凝土工程代表日趨復(fù)雜化和大型化，高效高效 減水劑及其它功能的外加劑便相繼出現(xiàn)。減水劑及其它功能的外加劑便相繼出現(xiàn)。 自自6060年代以來，高效減水劑的開發(fā)與應(yīng)用，年代以來，高效減水劑的開發(fā)與應(yīng)用，使混凝土技術(shù)使混凝土技術(shù) 進(jìn)入了高強(qiáng)與高流態(tài)的新領(lǐng)域；進(jìn)入了高強(qiáng)與高流態(tài)的新領(lǐng)域；9090年代起，隨著年代起，隨著粉體工程粉體工程 技術(shù)的發(fā)展技術(shù)的發(fā)展，又進(jìn)一步地把混凝土技術(shù)帶進(jìn)了高性能的高，又進(jìn)一步地把混凝土技術(shù)帶進(jìn)了高性能的高 科技時代?？萍紩r代。這也是整個時代材料與工程發(fā)展的

35、必然趨勢。這也是整個時代材料與工程發(fā)展的必然趨勢。 第25頁/共59頁 （二）混凝土外加劑命名（二）混凝土外加劑命名 混凝土外加劑是在拌制混凝土過程中摻入的，用以改善混凝混凝土外加劑是在拌制混凝土過程中摻入的，用以改善混凝 土性能的物質(zhì)，其摻量一般不超過水泥用量的土性能的物質(zhì)，其摻量一般不超過水泥用量的5%5%，其名稱常其名稱常 用其所具有的一種或幾種功能來命名用其所具有的一種或幾種功能來命名：普通減水劑（塑化劑）：普通減水劑（塑化劑） 高效減水劑、早強(qiáng)劑、高效減水劑、早強(qiáng)劑、 緩凝劑、引氣劑、早強(qiáng)減水劑、早強(qiáng)緩凝劑、引氣劑、早強(qiáng)減水劑、早強(qiáng) 高效減水劑、緩凝減水劑、緩凝高效減水劑、引氣減水劑

36、、高效減水劑、緩凝減水劑、緩凝高效減水劑、引氣減水劑、 引氣高效減水劑等。引氣高效減水劑等。 第26頁/共59頁 （三）混凝土外加劑的分類：（三）混凝土外加劑的分類： 1 1、按外加劑的主要功能分類：、按外加劑的主要功能分類： （1 1）改善混凝土拌合物流變性能的外加劑）改善混凝土拌合物流變性能的外加劑 主要包括減水劑、主要包括減水劑、 引氣劑和泵送劑等。引氣劑和泵送劑等。 （2 2）調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間和硬化性能的外加劑）調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間和硬化性能的外加劑 主要包括主要包括 緩凝劑、速凝劑及早強(qiáng)劑等。緩凝劑、速凝劑及早強(qiáng)劑等。 （3 3）改善混凝耐久性能的外加劑）改善混凝耐久性能的外加劑 主

37、要包括引氣劑、膨脹主要包括引氣劑、膨脹 劑、防水劑及防銹劑等。劑、防水劑及防銹劑等。 （4 4）改善其它性能的外加劑）改善其它性能的外加劑 如加氣劑、防凍劑及著色劑等。如加氣劑、防凍劑及著色劑等。 第27頁/共59頁 2 2、按外加劑化學(xué)組分分類、按外加劑化學(xué)組分分類 ： （1 1）無機(jī)類）無機(jī)類 如一些金屬單質(zhì)、無機(jī)鹽類及少數(shù)氫氧化物。如一些金屬單質(zhì)、無機(jī)鹽類及少數(shù)氫氧化物。 這類物質(zhì)大多用于早強(qiáng)劑、膨脹劑、速凝劑及著色劑等。這類物質(zhì)大多用于早強(qiáng)劑、膨脹劑、速凝劑及著色劑等。 （2 2）有機(jī)類）有機(jī)類 其種類較多，大都屬于表面活性物質(zhì)，常用其種類較多，大都屬于表面活性物質(zhì)，常用 作減水劑及引

38、氣劑等。作減水劑及引氣劑等。 （3 3）有機(jī)無機(jī)復(fù)合類）有機(jī)無機(jī)復(fù)合類 主要用于早強(qiáng)減水劑及防凍劑等。主要用于早強(qiáng)減水劑及防凍劑等。 第28頁/共59頁 二二 混凝土減水劑混凝土減水劑 混凝土減水劑又稱塑化劑或水泥分散劑，混凝土減水劑是在混凝土減水劑又稱塑化劑或水泥分散劑，混凝土減水劑是在 混凝土外加劑中應(yīng)用最為廣泛的一大類，混凝土外加劑中應(yīng)用最為廣泛的一大類，大多是有機(jī)物且為大多是有機(jī)物且為 表面活性物質(zhì)表面活性物質(zhì)，水泥混凝土外加劑所涉及的表面活性劑，其，水泥混凝土外加劑所涉及的表面活性劑，其 親水基團(tuán)主要有親水基團(tuán)主要有 -SO-SO3 3H(Na)H(Na)、-COOH-COOH、CO

39、OH(Na)COOH(Na)、-OH-OH、-O-O-、 季銨基等，它們與水之間的親和力較強(qiáng)，易進(jìn)入水中，這種季銨基等，它們與水之間的親和力較強(qiáng)，易進(jìn)入水中，這種 親合力多為分子間的離子親合力多為分子間的離子- -離子、離子離子、離子- -偶極、偶極偶極、偶極- -偶極之間偶極之間 的力（包括氫鍵）。的力（包括氫鍵）。 第29頁/共59頁 1 1、減水劑作用的基本原理、減水劑作用的基本原理 減水劑一般多為各類表面活性劑，其作用與該表面活性劑減水劑一般多為各類表面活性劑，其作用與該表面活性劑 物質(zhì)的功能及水泥的水化產(chǎn)物及其膠凝體系的性質(zhì)等有關(guān)，物質(zhì)的功能及水泥的水化產(chǎn)物及其膠凝體系的性質(zhì)等有關(guān)，

40、 因此難以作出系統(tǒng)完整的理論解釋。因此難以作出系統(tǒng)完整的理論解釋。但但都與表面活性劑的都與表面活性劑的 分散、塑化及濕潤作用分不開的。分散、塑化及濕潤作用分不開的。 第30頁/共59頁 2 2、減水劑對混凝土性能的影響及應(yīng)用：、減水劑對混凝土性能的影響及應(yīng)用： （1 1）減水劑由于具有強(qiáng)的分散作用）減水劑由于具有強(qiáng)的分散作用，因此，減水劑不但可以，因此，減水劑不但可以 提高混凝土拌合物的和易性，減少拌合水，增加含氣量，延提高混凝土拌合物的和易性，減少拌合水，增加含氣量，延 長凝結(jié)時間和減緩水化熱的釋放，同時還能使硬化混凝土提長凝結(jié)時間和減緩水化熱的釋放，同時還能使硬化混凝土提 高強(qiáng)度和耐久性。

41、高強(qiáng)度和耐久性。 （2 2）減水劑的應(yīng)用：）減水劑的應(yīng)用： 減水劑廣泛應(yīng)用于多種建材生產(chǎn)中，在水泥混凝土中的應(yīng)用減水劑廣泛應(yīng)用于多種建材生產(chǎn)中，在水泥混凝土中的應(yīng)用 主要有如下幾方面：主要有如下幾方面： 配制流態(tài)混凝土，配制流態(tài)混凝土，包括各種泵送混凝土包括各種泵送混凝土 配制高強(qiáng)混凝土，配制高強(qiáng)混凝土，通過減水提高混凝土強(qiáng)度通過減水提高混凝土強(qiáng)度 ，節(jié)約水泥，節(jié)約水泥 配制有關(guān)特種水配制有關(guān)特種水 泥泥 復(fù)配多功能外加劑復(fù)配多功能外加劑 ，配制高性能混凝土（配制高性能混凝土（HPCHPC）。）。 第31頁/共59頁 （二）萘系高效減水劑 萘系高效減水劑也屬于焦油類磺化縮合物減水劑。 它們都是

42、以煤焦油中分餾出的某些餾分為主要原料，經(jīng)磺化、它們都是以煤焦油中分餾出的某些餾分為主要原料，經(jīng)磺化、 縮合而成的一些含有縮合而成的一些含有-SO-SO3 3MeMe的陰離子表面活性劑。主要包括：的陰離子表面活性劑。主要包括： 萘系減水劑、甲基萘系減水劑、蒽系減水劑、煤焦油減水劑。萘系減水劑、甲基萘系減水劑、蒽系減水劑、煤焦油減水劑。 萘系產(chǎn)品一般減水率在萘系產(chǎn)品一般減水率在12%25%12%25%，具有早強(qiáng)性能，具有早強(qiáng)性能，1313d d可提高可提高 強(qiáng)度強(qiáng)度50%50%。 此外，磺化焦油減水劑由于資源豐富，價格低廉，是普通減水此外，磺化焦油減水劑由于資源豐富，價格低廉，是普通減水 劑生產(chǎn)可

43、用的原料。它是多種有機(jī)物的混合物，既有脂肪類化劑生產(chǎn)可用的原料。它是多種有機(jī)物的混合物，既有脂肪類化 合物，又有各總單環(huán)、稠環(huán)芳香化合物，用于合成減水劑的基合物，又有各總單環(huán)、稠環(huán)芳香化合物，用于合成減水劑的基 本原理與萘系相似。本原理與萘系相似。 第32頁/共59頁 ( (三三) )密胺類減水劑密胺類減水劑 1 1、密胺類高效減水劑、密胺類高效減水劑 密胺類高效減水劑于密胺類高效減水劑于19641964年在德國年在德國首先研制成功，命名為梅首先研制成功，命名為梅 爾明爾明( (Melment)Melment)，19731973年引入日本年引入日本, ,商品名為商品名為NL-4000NL-40

44、00，我國我國 8080年代初也開始研制，引進(jìn)與生產(chǎn)，年代初也開始研制，引進(jìn)與生產(chǎn)，代表符號為代表符號為SMSM。近年來，近年來， 國內(nèi)在引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了多方面的研究與改進(jìn)，并國內(nèi)在引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了多方面的研究與改進(jìn)，并 已取得了明顯效果。如已取得了明顯效果。如濟(jì)南中建八局建材科研所濟(jì)南中建八局建材科研所于于19961996年采年采 用工業(yè)廢料作為化學(xué)與復(fù)合改性的單體和原料，建成年產(chǎn)用工業(yè)廢料作為化學(xué)與復(fù)合改性的單體和原料，建成年產(chǎn) 20002000t t的生產(chǎn)線，研制出系列的改性的生產(chǎn)線，研制出系列的改性SMSM產(chǎn)品，并定名為產(chǎn)品，并定名為BSMBSM， 同年同年1010月通

45、過了山東省科委的技術(shù)鑒定，月通過了山東省科委的技術(shù)鑒定，我們在利用三廢降我們在利用三廢降 低成本提高產(chǎn)品性能的技術(shù)上填補(bǔ)了國內(nèi)空白。低成本提高產(chǎn)品性能的技術(shù)上填補(bǔ)了國內(nèi)空白。 第33頁/共59頁 SMSM這類產(chǎn)品的復(fù)合配伍性好，因此可以與很多其它外加劑或這類產(chǎn)品的復(fù)合配伍性好，因此可以與很多其它外加劑或 化學(xué)品進(jìn)行共混，以達(dá)到改性的目的化學(xué)品進(jìn)行共混，以達(dá)到改性的目的。這類產(chǎn)品系非引氣性。這類產(chǎn)品系非引氣性 高效減水劑高效減水劑，摻量（按水泥量計(jì)），摻量（按水泥量計(jì)）0.5%0.5%1.0%1.0%，減水率可達(dá)，減水率可達(dá) 15%15%25%25%，1 1d d強(qiáng)度提高強(qiáng)度提高40%40%10

46、0%100%，7 7d d強(qiáng)度提高強(qiáng)度提高30%30%70%70%， 2828d d強(qiáng)度提高強(qiáng)度提高30%30%40%40%。 第34頁/共59頁 （四）脂肪族羥基磺酸鹽縮合物高效減水劑（四）脂肪族羥基磺酸鹽縮合物高效減水劑 這種減水劑亦稱這種減水劑亦稱磺化丙酮磺化丙酮- -甲醛縮合物減水劑甲醛縮合物減水劑，國內(nèi)最早，國內(nèi)最早 由由中原油田勘探局中原油田勘探局鉆井工程服務(wù)公司研制并申請了發(fā)明鉆井工程服務(wù)公司研制并申請了發(fā)明 專利。后來許多單位進(jìn)行過研制與生產(chǎn)。其中，專利。后來許多單位進(jìn)行過研制與生產(chǎn)。其中，濟(jì)南中濟(jì)南中 建八局建材科研所建八局建材科研所于于19971997年在國內(nèi)專利的基礎(chǔ)上進(jìn)

47、行了年在國內(nèi)專利的基礎(chǔ)上進(jìn)行了 改性，并生產(chǎn)出了系列質(zhì)量優(yōu)良價格低廉的高效減水劑，改性，并生產(chǎn)出了系列質(zhì)量優(yōu)良價格低廉的高效減水劑， 產(chǎn)品代號為產(chǎn)品代號為BAFBAF。 該產(chǎn)品屬非引氣型，具有較強(qiáng)的分散能力和較高的減水率，該產(chǎn)品屬非引氣型，具有較強(qiáng)的分散能力和較高的減水率， 但塌落度損失較大，因此需要進(jìn)行化學(xué)和復(fù)合改性。但塌落度損失較大，因此需要進(jìn)行化學(xué)和復(fù)合改性。 第35頁/共59頁 （五）木質(zhì)素磺酸鹽類減水劑（五）木質(zhì)素磺酸鹽類減水劑 本類是研究應(yīng)用最早的減水劑，本類是研究應(yīng)用最早的減水劑，19531953年先由美國研究成年先由美國研究成 功，并于功，并于19371937年獲得專利，稱為普

48、濁里年獲得專利，稱為普濁里(Pozzolith)(Pozzolith)， 19501950年日本從美國引進(jìn)該項(xiàng)專利。我國從年日本從美國引進(jìn)該項(xiàng)專利。我國從19601960年后進(jìn)行年后進(jìn)行 研制，并對亞硫酸紙漿廢液進(jìn)行過研究開發(fā)，目前已成研制，并對亞硫酸紙漿廢液進(jìn)行過研究開發(fā)，目前已成 為我國主要減水劑之一。為我國主要減水劑之一。 這類產(chǎn)品一般摻量這類產(chǎn)品一般摻量0.2%0.2%0.3%0.3%，減水率在，減水率在5%5% 10%10%。 第36頁/共59頁 此外還有糖蜜減水劑此外還有糖蜜減水劑 、玉米芯減水劑、玉米芯減水劑 、腐植酸鹽減水劑等。、腐植酸鹽減水劑等。 減水劑通過表面活性劑的功能，

49、降低水泥顆粒的表面能，增減水劑通過表面活性劑的功能，降低水泥顆粒的表面能，增 加其分散性，能夠大量釋放出自由水，又通過減水劑本身的加其分散性，能夠大量釋放出自由水，又通過減水劑本身的 電子與立體效應(yīng)，使水泥漿體體系穩(wěn)定增加了新拌混凝土的電子與立體效應(yīng)，使水泥漿體體系穩(wěn)定增加了新拌混凝土的 流動性和在相同流動性的條件下具有顯著地減水功能。流動性和在相同流動性的條件下具有顯著地減水功能。 第37頁/共59頁 保水劑主要是一些分子量較高，具有良好的親水性基團(tuán)的保水劑主要是一些分子量較高，具有良好的親水性基團(tuán)的 高分子化合物高分子化合物。常用的有甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲。常用的有甲基纖維素、乙基纖

50、維素、羧甲 基纖維素基纖維素(CMC)(CMC)、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、磺聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、磺 化酚醛樹脂、磺化脲醛樹脂等。化酚醛樹脂、磺化脲醛樹脂等。 在減水劑實(shí)際應(yīng)用中，往往會出現(xiàn)水泥漿體的保水性能降低，在減水劑實(shí)際應(yīng)用中，往往會出現(xiàn)水泥漿體的保水性能降低， 出現(xiàn)泌水和低部板結(jié)等現(xiàn)象出現(xiàn)泌水和低部板結(jié)等現(xiàn)象，尤其對高水灰比的低標(biāo)號泵送，尤其對高水灰比的低標(biāo)號泵送 混凝土漿體來講，此現(xiàn)象更為突出。解決這類問題除混凝土漿體來講，此現(xiàn)象更為突出。解決這類問題除調(diào)整混調(diào)整混 凝土的配合比（主要是砂率）和加入有關(guān)的摻合料外凝土的配合比（主要是砂率）和加入有關(guān)的摻合料外，主

51、要，主要 是在減水劑中加入是在減水劑中加入適量保水劑適量保水劑。這類保水劑除具有防止泌水、。這類保水劑除具有防止泌水、 板結(jié)外，還可提新拌混凝土的粘聚性。板結(jié)外，還可提新拌混凝土的粘聚性。 第38頁/共59頁 三三 早強(qiáng)劑早強(qiáng)劑 為了為了加強(qiáng)工程進(jìn)度，縮短建設(shè)周期，通常對混凝土可采用如下加強(qiáng)工程進(jìn)度，縮短建設(shè)周期，通常對混凝土可采用如下 措施：措施：摻入快硬早強(qiáng)劑、增加水泥用量、濕熱處理和摻入其它摻入快硬早強(qiáng)劑、增加水泥用量、濕熱處理和摻入其它 外加劑等。外加劑等。對于一般對于一般早強(qiáng)劑早強(qiáng)劑要求具有顯著提高要求具有顯著提高早期強(qiáng)度早期強(qiáng)度，凝結(jié)，凝結(jié) 時間不宜太短，且對后期強(qiáng)度及耐久性等方面

52、基本無影響。時間不宜太短，且對后期強(qiáng)度及耐久性等方面基本無影響。 1、早強(qiáng)劑的分類、早強(qiáng)劑的分類 早強(qiáng)劑按其功能可分為早強(qiáng)劑按其功能可分為早強(qiáng)劑、早強(qiáng)減水劑，及早強(qiáng)高效減水早強(qiáng)劑、早強(qiáng)減水劑，及早強(qiáng)高效減水 劑劑。早強(qiáng)劑早強(qiáng)劑主要是提高混凝土早期強(qiáng)度，不具有減水功能，對主要是提高混凝土早期強(qiáng)度，不具有減水功能，對 后期強(qiáng)度影響不大；后期強(qiáng)度影響不大；早強(qiáng)減水劑早強(qiáng)減水劑，具有提高混凝土早期強(qiáng)度和，具有提高混凝土早期強(qiáng)度和 減水功能，對后期強(qiáng)度和耐久性有所提高；減水功能，對后期強(qiáng)度和耐久性有所提高；早強(qiáng)高效減水劑早強(qiáng)高效減水劑， 能顯著提高混凝土的早期強(qiáng)度與耐久性。能顯著提高混凝土的早期強(qiáng)度與耐

53、久性。 隨著混凝土減水劑的發(fā)展，同減水劑與早強(qiáng)劑復(fù)合成為具有隨著混凝土減水劑的發(fā)展，同減水劑與早強(qiáng)劑復(fù)合成為具有 減水功能的早強(qiáng)劑。如硫酸鈉與減水劑復(fù)合，其代表產(chǎn)品有：減水功能的早強(qiáng)劑。如硫酸鈉與減水劑復(fù)合，其代表產(chǎn)品有： 第39頁/共59頁 （1）糖鈣硫酸鈉系早強(qiáng)劑）糖鈣硫酸鈉系早強(qiáng)劑 ：由于蔗糖化鈣與硫酸鈉復(fù)合而由于蔗糖化鈣與硫酸鈉復(fù)合而 成，有顯著的早強(qiáng)和增強(qiáng)功能，但塑化性較低。成，有顯著的早強(qiáng)和增強(qiáng)功能，但塑化性較低。 （2） 木質(zhì)素磺酸鹽硫酸鈉系（早強(qiáng)減水劑）木質(zhì)素磺酸鹽硫酸鈉系（早強(qiáng)減水劑）：由硫酸鈉與由硫酸鈉與 適量的木鈣等材料復(fù)合而成，增強(qiáng)效果顯著，具有一定的減適量的木鈣等材料

54、復(fù)合而成，增強(qiáng)效果顯著，具有一定的減 水功能。水功能。 （3）硫酸鈉系早強(qiáng)高效減水劑）硫酸鈉系早強(qiáng)高效減水劑 ： 由硫酸鈉與高效減水劑復(fù)由硫酸鈉與高效減水劑復(fù) 合而成。早強(qiáng)、增強(qiáng)及塑化效果顯著，但塌落度損失較大。合而成。早強(qiáng)、增強(qiáng)及塑化效果顯著，但塌落度損失較大。 第40頁/共59頁 2 早強(qiáng)劑的品種早強(qiáng)劑的品種 （1）氯鹽類）氯鹽類 氯化鈣：氯化鈣：能加速水泥的早期水化，降低的冰點(diǎn)，具有低溫、能加速水泥的早期水化，降低的冰點(diǎn)，具有低溫、 早強(qiáng)與抗凍能力。早強(qiáng)與抗凍能力。 氯化鈉：氯化鈉：與氯化鈣的作用相似，但濃度增加時，能使混凝土與氯化鈣的作用相似，但濃度增加時，能使混凝土 強(qiáng)度降低，并對鋼

55、筋銹蝕加劇。強(qiáng)度降低，并對鋼筋銹蝕加劇。 氯化鐵：氯化鐵：具有早強(qiáng)、密實(shí)、保水及降低冰點(diǎn)的作用，略有促具有早強(qiáng)、密實(shí)、保水及降低冰點(diǎn)的作用，略有促 凝性。凝性。 氯化鋁：氯化鋁：具有顯著的促凝作用，但后期強(qiáng)度降低較大，一具有顯著的促凝作用，但后期強(qiáng)度降低較大，一 般不單獨(dú)使用。般不單獨(dú)使用。 第41頁/共59頁 （2）硫酸鹽類早強(qiáng)劑：）硫酸鹽類早強(qiáng)劑： 這類物質(zhì)有這類物質(zhì)有Na2SO4(元明粉元明粉)、K2SO4、 CaSO4、Na2SO3、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3ZnSO4及及 AlK(SO4)32H2O(明礬等明礬等)，其中用量最多的是，其中用量最多的是Na2SO4和和CaS

56、O4 兩種。硫酸鈉一般摻量為兩種。硫酸鈉一般摻量為1.03.0%，最佳摻量，最佳摻量1.5%左右左右 。 （3）碳酸鹽類早強(qiáng)劑）碳酸鹽類早強(qiáng)劑 ：主要有：主要有Na2CO3，K2CO3，摻量較低摻量較低 時有緩凝作用，當(dāng)摻量時有緩凝作用，當(dāng)摻量0.1%能加速凝結(jié)。能加速凝結(jié)。 （4）硝酸鹽類早強(qiáng)劑）硝酸鹽類早強(qiáng)劑 ：主要有主要有Ca(NO3)2、Ca(NO2)2和和NaNO2 等。等。 （5）有機(jī)早強(qiáng)劑）有機(jī)早強(qiáng)劑 ：有機(jī)早強(qiáng)劑有二、三乙醇胺、三異丙醇胺、有機(jī)早強(qiáng)劑有二、三乙醇胺、三異丙醇胺、 甲醇、乙醇、乙酸鈉、甲酸鈣和尿素等。最常用的是三乙醇胺甲醇、乙醇、乙酸鈉、甲酸鈣和尿素等。最常用的是

57、三乙醇胺 （TEA），），它具有摻量少、作用大、早強(qiáng)效果好等特點(diǎn)。它具有摻量少、作用大、早強(qiáng)效果好等特點(diǎn)。 第42頁/共59頁 2 早強(qiáng)劑作用的基本原理早強(qiáng)劑作用的基本原理 ：不同的早強(qiáng)劑或相同的早強(qiáng)劑摻不同的早強(qiáng)劑或相同的早強(qiáng)劑摻 入不同品種的水泥混凝土中入不同品種的水泥混凝土中,其作用并非相同其作用并非相同,這里僅取幾種這里僅取幾種 早強(qiáng)劑為代表分析其作用原理早強(qiáng)劑為代表分析其作用原理. （1）氯化鈣早強(qiáng)劑）氯化鈣早強(qiáng)劑 ：CaCl2由于能與由于能與C3S水化產(chǎn)物水化產(chǎn)物Ca(OH)2作作 用，生成不溶性復(fù)鹽，同時由于鹽效應(yīng)和同離子效應(yīng)，促進(jìn)用，生成不溶性復(fù)鹽，同時由于鹽效應(yīng)和同離子效應(yīng)，

58、促進(jìn) 漿體水化、硬化，使早期強(qiáng)度顯著提高。但摻量過多（漿體水化、硬化，使早期強(qiáng)度顯著提高。但摻量過多（1%） 會產(chǎn)生促凝會產(chǎn)生促凝,還因還因Cl 對鋼筋有銹蝕作用 對鋼筋有銹蝕作用,因此應(yīng)用上受到一定因此應(yīng)用上受到一定 限制。限制。 第43頁/共59頁 （2）三乙醇胺）三乙醇胺(TEA)早強(qiáng)劑早強(qiáng)劑 ：TEA是含有一個氮和三個氧是含有一個氮和三個氧 鍵合原子的鍵合原子的(NO)型螯合劑，它與很多金屬離子有螯合能力，型螯合劑，它與很多金屬離子有螯合能力， 形成了穩(wěn)定程度不同的絡(luò)合離子，從而增大了礦物的溶解度，形成了穩(wěn)定程度不同的絡(luò)合離子，從而增大了礦物的溶解度， 致使致使C3A與石膏反應(yīng)（生成鈣

59、釩石）加速，有利凝結(jié)和提高與石膏反應(yīng)（生成鈣釩石）加速，有利凝結(jié)和提高 早期強(qiáng)度。早期強(qiáng)度。 TEA中中“N”未共用的電子對的可提供性還與介質(zhì)的酸度有關(guān)，未共用的電子對的可提供性還與介質(zhì)的酸度有關(guān)， 當(dāng)堿性過高時，像當(dāng)堿性過高時，像Fe3 、 、Al3 、 、Ti4 等易發(fā)生水解，與其形 等易發(fā)生水解，與其形 成多配位體的絡(luò)合物，其穩(wěn)定性較差。成多配位體的絡(luò)合物，其穩(wěn)定性較差。 第44頁/共59頁 四四 混凝土引氣劑和引氣減水劑混凝土引氣劑和引氣減水劑 引氣劑引氣劑是一種在攪拌過程中是一種在攪拌過程中,能在砂漿和混凝土中引入大量均能在砂漿和混凝土中引入大量均 勻分布封閉的微氣泡的外加劑勻分布封

60、閉的微氣泡的外加劑,引氣減水劑引氣減水劑(AE)是具有引氣和是具有引氣和 減水功能的外加劑減水功能的外加劑,實(shí)際上有時難以嚴(yán)格區(qū)分。實(shí)際上有時難以嚴(yán)格區(qū)分。 （一）引氣和引氣減水劑的種類（一）引氣和引氣減水劑的種類 引氣劑一般用陰離子表面活性劑引氣劑一般用陰離子表面活性劑,常用的有如下幾類。常用的有如下幾類。 第45頁/共59頁 （1）松香酸鹽）松香酸鹽 類類 這類引氣劑的主要原料是松香類樹脂，它是多種樹脂酸的這類引氣劑的主要原料是松香類樹脂，它是多種樹脂酸的 混合物，有九種異構(gòu)體，其中主要成分是松香酸混合物，有九種異構(gòu)體，其中主要成分是松香酸 。 COOH CH3 CH3 H3C H3C 它