復配溷凝土外加劑

1、一、混凝土外加劑的基本性能 對其基本性能的要求是： 1.能改混凝土一種或某幾種性能，而不產(chǎn)生副作用； 2.在運輸和貯存中保持良好的勻質(zhì)性和穩(wěn)定性； 3.在早期或后期對混凝土中的鋼筋及其他預埋件沒有有害作用； 4.使用安全、對環(huán)境無污染。 二、混凝土外加劑的選擇 混凝土外加劑的選擇根據(jù)工程設計對混凝土性能的要求而定。如強度等級、抗?jié)B性、抗凍融性、耐久性、彈性模量等物理力學性能，以及施工工藝、施工季節(jié)、冬季或夏季施工、澆筑的部位和體積等。另外，還要考慮實際工程提供的原材料、水泥品種和強度等級、砂石質(zhì)量等。在此基礎上選擇符合使用要求的外加劑品種和牌號。三、作用原理減水劑A 高效能減水劑的減水效果是通

2、過分散水泥粒子而得到的，其減水作用機理與通常所用的減水劑減水機理沒有本質(zhì)的差別。水泥粒子的分散可以說是由于外加劑中承擔分散作用的組分吸附在水泥粒子表面而產(chǎn)生的靜電斥力、高分子吸附層的相互作用產(chǎn)生的立體斥力及水分子的浸潤作用而引起的。 由于吸附分散劑，水泥粒子表面形成了雙電層，相鄰的兩個粒子之間產(chǎn)生了如圖所示的靜電斥力作用，使水泥粒子分散、防止其再凝聚DLVO理論）。使用萘系和三聚氰胺系分散劑時，由于這種分散作用使混凝土流化。作用原理減水劑B固液界面的雙電層 作用原理減水劑C 研究發(fā)現(xiàn)，對于聚羧酸系高效能減水劑，僅用DLVO理論不能確切解釋其高分散性的機理。它們之所以能使水泥粒子高度分散，是因為

3、它們的分子結構中保有的羧基負離子的靜電斥力和主鏈或側(cè)鏈的立體效果（立體斥力或立體位阻）共同作用的結果。側(cè)鏈越長，分散力越高。 由于立體效果的作用，在減水率相同時，聚羧酸系減水劑的摻量要比萘系和三聚氰胺系小。浸潤作用說明，在化學結構中具有較多的與水分子親和性高的羥基（OH）、醚（O）和氨基（NH2）的分散劑，由于水泥粒子的吸附而與水的親和性提高，水分子浸潤到水泥粒子之間，產(chǎn)生阻礙水泥凝聚的效果。換句話說，降低水的表面張力時，有助于水泥粒子的濕潤，使水浸透到粒子間更狹小的細孔中，從而使水泥粒子分散，混凝土黏性得以改善。調(diào)凝劑作用機理緩凝劑 關于緩凝劑的作用機理目前尚無定論。緩凝劑之所以能延緩水泥水

4、化，可能是因為：緩凝劑分子沉淀于水泥顆粒表面，阻礙水泥與水的接觸，從而延緩水泥水化；無機緩凝劑與水泥漿體系中的Ca2形成絡鹽，抑制Ca（OH）2結晶的析出；水泥顆粒表面吸附緩凝劑，阻礙水泥水化進程；緩凝劑從水泥水化反應誘導期到加速期，始終阻礙于液相中析出的結晶成核。調(diào)凝劑作用機理早強劑 作用機理 高性能混凝土常用的早強劑主要是三乙醇胺，多與其他品種外加劑復合使用。三乙醇胺不改變水泥的水化生成物，但促使C3A與石膏之間形成硫鋁酸鈣的反應，而且與無機鹽類材料復合使用時，既能催化水泥本身的水化，又能在無機鹽類與水泥的反應中起催化作用。所以，三乙醇胺復合早強劑的早強效果優(yōu)于單摻早強劑的效果。引氣劑作用

5、機理 （一）界面活化作用 引氣劑的界面活化作用即引氣劑在水中被界面吸附，形成憎水化吸附層，降低界面能，使界面性質(zhì)顯著改變。 （二）起泡作用 引氣劑在混凝土中形成的泡，屬于溶膠性氣泡，彼此獨立存在，其周圍被水泥漿體、集料等包裹而不易消失。 混凝土中的氣泡為何能夠穩(wěn)定存在，尚未認識清楚，但已經(jīng)知道，在飽和氫氧化鈣溶液中，氣泡的穩(wěn)定時間較長。防水劑作用機理A （一）減水劑防水機理 減水劑對水泥具有強烈的分散作用，它借助于極性吸附作用，大大降低了水泥顆粒間的吸引力，有效地阻礙和破壞了顆粒間的絮凝作用，并釋放出絮凝體中的水，從而減少混凝土用水量，提高混凝土工作性，使硬化后孔結構的分布得以改善，混凝土的均

6、質(zhì)性、抗?jié)B性得以提高。防水劑作用機理B （二）引氣劑防水機理 引氣劑是具有憎水作用的表面活性物質(zhì)，能顯著降低混凝土拌和水的表面張力，經(jīng)攪拌可在混凝土拌和物中產(chǎn)生大量微細、密閉、互不連通的氣泡，使毛細管變得細小、曲折、分散，減少了滲水通道。引氣劑還可增加黏滯性，改善和易性，減少沉降泌水和分層離析，彌補混凝土的結構缺陷，從而提高混凝土的密實性和抗?jié)B性。防水劑作用機理三乙醇胺防水劑 三乙醇胺是水泥水化的激發(fā)劑，使水泥在水化早期生成較多的水化產(chǎn)物，部分游離水結合為結晶水，相應減少了毛細管通道和孔隙，從而提高了混凝土的抗?jié)B性。防水劑作用機理膨脹劑防水劑 膨脹劑與水泥水化產(chǎn)物反應，生成體積增大的結晶體（如

7、鈣礬石、氫氧化鈣），填充和堵塞孔隙，并產(chǎn)生一定的體積膨脹，補償混凝土收縮，改善混凝土抗裂性，從而提高混凝土防水能力。防水劑作用機理其他防水劑 其他防水劑包括無機質(zhì)防水劑、有機質(zhì)防水劑和復合防水劑。 無機質(zhì)防水劑有鐵鹽、水玻璃、硅質(zhì)粉末等。鐵鹽、水玻璃與水泥水化產(chǎn)物氫氧化鈣反應，分別形成氫氧化鐵膠體和不溶性硅酸鈣，填充砂漿或混凝土中的孔隙，使抗?jié)B性提高。硅質(zhì)粉（如粉煤灰、火山灰、石英粉、硅灰）主要通過與水泥水化生成物反應，反應產(chǎn)物堵塞孔隙，同時，礦物質(zhì)粉末還能增加水泥的水化反應，使混凝土抗?jié)B性提高。有機質(zhì)防水劑，主要是具有憎水作用的表面活性劑或化合物，通過憎水作用使混凝土防水。 復合防水劑中的各

8、組分共同作用，優(yōu)勢互補，使混凝土抗?jié)B防水能力大大提高。膨脹劑作用機理硫鋁酸鈣類膨脹劑 硫鋁酸鈣類膨脹劑在水泥水化硬化過程中，生成鈣礬石結晶體，產(chǎn)生體積膨脹，對混凝土起補償收縮、防止開裂等作用，并能使混凝土中的鋼筋在承載前受到一定的拉應力，混凝土獲得一定的預壓應力。摻用此類膨脹劑的混凝土，因鈣礬石填充于水泥石的毛細孔或氣孔中，并能與纖維狀的CSH凝膠微晶交織成網(wǎng)絡結構，使水泥石結構更為致密，對提高混凝土強度和防水等性能極為有利。膨脹劑作用機理石灰類膨脹劑 石灰類膨脹劑中的CaO，在水泥水化初期，水化成凝膠狀的Ca（OH）2，產(chǎn)生體積膨脹； 凝膠狀的Ca（OH）2 發(fā)生晶形轉(zhuǎn)化，變?yōu)檩^大的異方型、

9、六方板狀晶體，再次產(chǎn)生體積膨脹。膨脹劑作用機理鐵粉類膨脹劑 鐵粉類膨脹劑中的鐵質(zhì)表面，在助劑作用下被氧化，這些鐵的氧化物，在水泥混凝土中被逐漸溶解，F(xiàn)e3離子與水泥水化體系中的OH離子生成膠狀的Fe（OH）3而產(chǎn)生體積膨脹。泵送劑作用機理 泵送劑因其成分不同，作用機理有所區(qū)別。總的來說，泵送劑使混凝土黏聚性增大、泌水性降低，并減小混凝土坍落度經(jīng)時損失，從而改善混凝土可泵性。防凍劑作用機理 關于防凍劑作用機理，目前亦無定論。主要認為防凍劑的作用是：降低液相冰點；可使混凝土受凍的臨界強度降低；可改變混凝土內(nèi)形成的冰的晶形，防凍劑析出的冰對混凝土不產(chǎn)生顯著的損害。四、一般混凝土外加劑的摻量 不同類型

10、的外加劑的摻量是有一定規(guī)律的，通常： 無機鹽類早強劑摻量為水泥重量的0.52.0； 有機緩凝劑摻量為0.0050.1； 引氣劑摻量0.0050.03； 普通減水劑0.150.3； 高效減水劑0.31.0。 應通過試驗確定最佳摻量。五、摻量與性能的辯證關系 西方的一位哲學家說：仙丹和毒藥最終效果只是用量不同。 NaCL少摻早強，多摻緩凝； Na2CO3、NaHCO3少摻緩凝，多摻早強、促凝； 檸檬酸鈉、葡萄糖酸鈉少摻緩凝，多摻早強、促凝； 六、合理的運用外加劑的“疊加功能” 合理的運用外加劑的“疊加功能” ，往往會起到112的效果。 一般說：0.5萘系高效減水劑（占膠結材料重，以下相同）0.25

11、木鈉減水率大于0.75萘系高效減水劑； 一般說：10亞硝酸鈉水溶液的冰點不如5氯化鈉5亞硝酸鈉水溶液的冰點低。 外加劑組分不正確的搭配會適得其反 在摻有木鈣和硫酸鈉的早強減水劑中加入三乙醇胺，會使混凝土凝結時間顯著推遲，甚至達不到早強（1d）效果。六、根據(jù)實際情況復配外加劑 中國水泥產(chǎn)量最大，且品種復雜、穩(wěn)定性差； 混凝土原材料日趨劣質(zhì)化； 硅酸鹽材料的自身特點； 外加劑原材料的品質(zhì)（抵制假冒產(chǎn)品）； 積累試驗數(shù)據(jù)及經(jīng)驗，熟悉每種外加劑原材料性能； 根據(jù)使用單位既有的混凝土配合比、材料現(xiàn)狀（水泥、砂、石、摻合料）、混凝土等級、工程部位、施工工藝及外部環(huán)境等因素復配混凝土外加劑。復配外加劑常用原

12、材料/減水劑 木質(zhì)素磺酸鈣（鈉）/木質(zhì)素磺酸鎂； 腐植酸鹽、糖鈣、鐵鉻鹽； -萘磺酸系減水劑 雜環(huán)減水劑：古瑪隆樹脂、蒽系減水劑、甲基萘減水劑、洗油減水劑、磺化焦油減水劑等； 氨基磺酸減水劑/濃度30左右 三聚氰胺樹脂 酮醛聚合物/濃度30左右 聚羧酸鹽/濃度2040左右復配外加劑常用原材料/早強劑 三乙醇胺/ C6H15O3N、三異丙醇胺/ C9H21O3N；乙二醇/ C2H6O2、丙二醇（1.2） 無水硫酸鈉/ Na2SO4、七水硫酸鈉/ Na2SO47H2O、十水硫酸鈉/ Na2SO410H2O、硫代硫酸鈉/ Na2S2O35H2O、硫酸鉀/ K2SO4、 硫氰酸鈉/ NaSCN、硫氰酸

13、鉀/ KSCN、硫氰酸銨/ NH4SCN、硫氰酸鋁/ AL（SCN）3； 溴化鈉/ NaBr溴化鉀/ KBr溴化鈣/ CaBr2溴化銨/ NH4Br； 亞硝酸鈉/ NaNO2、亞硝酸鈣/ Ca（NO2）2、硝酸鈉/ NaNO3硝酸鈣/ Ca（NO3）2、硝酸鉀/ KNO3； 氯化鐵/ FeCL3、氯化鋁/ ALCL3、氯化鈉/ NaCL、氯化鈣/ CaCL2氯化鎂/ MgCL2、氯化銨/NH4CL、氯化亞錫/ SnCl2、鋁酸鈉/ NaALO2； 碳酸氫鈉/ NaHCO3、碳酸鈉/ Na2CO3、碳酸鉀/ KCO3； 氟化鈉/ NaF、氟硅酸鈉/ Na2SiF6、氟硅酸鎂/ MgSiF6； 草

14、酸鋰/ C2O4Li2、草酸鈣/ C2O4Ca、乙酸鈉/ C2H3O2Na、硅酸鈉/ Na2On SiO2、丙烯酰胺/ C3H5NO。復配外加劑常用原材料/緩凝劑 磷酸/ H3PO4、磷酸鈉/ Na3PO4、三聚磷酸鈉/Na5P3O10、磷酸二氫鈉/ NaH2PO4、焦磷酸鈉/ Na4P2O7、六偏磷酸鈉/（Na3PO4）6； 硼酸/ H3BO3、十水硼酸鈉/ Na2B4O710H2O； 硝酸鋅/ Zn（NO3）2、硫酸鋅/ ZnSO4、氯化鋅ZNCL2； 檸檬酸/ C6H8O7H2O、檸檬酸鈉/ C6H5Na3O72H2O； 葡萄糖/ C6H12O6、葡萄糖酸鈉/ C5H11O5COONa；

15、 酒石酸/ C4H6O6、酒石酸鈉鉀/ C4H4KNaO64H2O； 棉白糖、赤砂糖、糖蜜、庚糖、庚糖酸鈉、黃原膠、溫輪膠、膦、丙三醇/C3H5（OH）3、糊精、環(huán)糊精、木質(zhì)素等。復配外加劑常用原材料/引氣劑 松香皂、松香熱聚物、皂化妥爾油； 十二烷基苯磺酸鈉/ C18H29NaO3S、十二烷基硫酸鈉/ C12H25NaO4S、脂肪醇硫酸鈉/ROSO3Na、 三萜皂苷/ C57H90O26 AOS /烯基磺酸鈉 RCHCH（CH2）nSO3Na、 AES/乙氧基化烷基硫酸鈉（低二噁烷） RO（CH2CH2O）n SO3Na 復配外加劑常用原材料/著色劑 氧化鐵紅/ Fe2O3、氧化鐵黑/ Fe

16、3O4、氧化鐵黃/ Fe2O3H2O、氧化鉻綠/ Cr2O3、 鈦白粉/ TiO2、鋅鋇白/ ZnSBaSO4、 碳黑/ C、 群青/ CoONaALO2、大紅粉/ C23H17N3O2、 鉻酸鉛/ PbCrO4、鐵藍/ KFeFe（CN）6、四氧化三鉛/ Pb3O4復配外加劑常用原材料/防凍劑 乙二醇單甲醚（H3CCH2OCH2CH2OH）； 尿素CO（NH2）2； 氯化鈣（CaCL2）、氯化鈉（NaCL）； 硝酸鈉（NaNO3）、硝酸鈣/Ca（NO3）2、亞硝酸鈉/NaNO3 、亞硝酸鈣/Ca（NO2）2 ； 甲醇/CH4O 、乙二醇/C2H6O2 、丙二醇（1.2）/C3H8O2 ； 甲

17、酸鈉/HCOONa 等。復配外加劑常用原材料/增稠劑 黃原膠、瓊脂、殼聚糖/(C6H11O4N)n、海藻酸鈉/(C6H7O6Na)n、 聚乙烯醇、 糊精、環(huán)糊精、 羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羧甲基纖維素、 聚丙烯酰胺等。復配外加劑常用原材料/防水劑 氯化鐵/ FeCl3、氯化亞鐵/ FeCl2、氯化鋁/ AlCl3； 硫酸亞鐵/ FeSO47H2O 、硫酸鋁/ Al2SO418H2O、硫酸鋁鉀/ K2SO4Al2(SO4) 24H2O、硫酸銅CuSO45H2O； 硅酸鈉/ Na2OnSiO2、硅酸鉀/K2SiO3； 三乙醇胺、三異丙醇胺； 硬脂酸鋁/有機硅 ； 重鉻酸鉀、硫酸鉻鉀/KCr(S

18、O4)212H2O復配外加劑常用原材料/其它 尼納爾（穩(wěn)泡劑）； 磷酸三丁脂/ C12H27O4P、其它消泡劑； 減縮劑有一元醇類、二元醇類、氨基醇類和聚氧乙烯類等。一元醇類減縮劑中減縮效果最明顯的是丁醇，但在干濕交替情況下很容易溶出。 二元醇類減縮劑中減縮效果最明顯的是2甲基2，4戊二醇 防腐劑主要分為如下幾類：異噻唑啉酮類，釋放甲醛類，苯并咪唑類，取代芳烴類，有機溴類，有機胺類，哌三嗪類等。如何配制泵送劑A？ 歐美國家典型配方1.減水劑2.緩凝劑3.適當量的堿4.引氣劑5.消泡劑如何配制泵送劑B？配制泵送劑（從外加劑方面解決）1.混凝土坍落度/擴展度不夠增大減水劑用量。2.混凝土離析泌水減

19、少減水劑用量或加引氣劑、增稠劑。3.混凝土坍落度損失過快外加劑組分與水泥的適應性有足夠量的減水劑選用的緩凝劑品種及用量是否合適在外加劑中引入SO42、和堿調(diào)整水泥中的SO42、和可溶性堿。外加劑配制方法 舉例：配制液體泵送劑，摻量2（占膠結材料重，以下相同）左右。1.確定組分和摻量范圍：減水劑0.7、緩凝劑0.05，引氣劑0.01，消泡劑0.001，其余1.239是水。2.配制1kg產(chǎn)品各組分的實際用量：減水劑350g、緩凝劑25g，引氣劑5g，消泡劑0.5g，其余619.5g水。 總量1000g 以上是最佳配合比嗎？ 水平水平 因素因素減水劑減水劑緩凝劑緩凝劑引氣劑引氣劑消泡劑消泡劑1 13

20、2032020208 80.40.42 2350350252510100.50.53 3380380303012120.60.6L34水平因素表L34試驗方案序號序號 因素因素減水劑減水劑緩凝劑緩凝劑引氣劑引氣劑消泡劑消泡劑1 132032020208 80.40.42 2320320252510100.50.53 3320320303012120.60.64 4350350202010100.60.65 5350350252512120.40.46 635035030308 80.50.57 7380380202012120.50.58 838038025258 80.60.69 9380380303010100.40.4 說明 通過9次試驗把81次可能都反應出來了； 可以在上組最佳方案的基礎上再進一步實行優(yōu)化； 用這種方法還可以判斷各種物料影響產(chǎn)品性能的大?。ㄟM行極差分析）； 用這種方法可以對多種試驗、生產(chǎn)方案進行優(yōu)化； 請直接套用正交表。 謝謝大家謝謝大家 調(diào)凝劑作用機理早強劑 作用機理 高性能混凝土常用的早強劑主要是三乙醇胺，多與其他品種外加劑復合使用。三乙醇胺不改變水泥的水化生成物，但促使C3A與石膏之間形成硫鋁酸鈣的反應，而且與無機鹽類材料復合使用時，既能催化水泥本身的水化，又能在無機鹽類與水泥的反應中起催化作用。所以，三乙醇胺復合早強劑的早強效果優(yōu)于單摻早強劑的