混凝土外加劑和摻和材料的類型及作用T

2022/12/3蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)院1教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求（了解）表面活性劑的作用與應(yīng)用。（熟悉）砼化學(xué)外加劑的定義、作用和分類。（了解）減水劑、引氣劑、早強劑的主要功能、作用機理、技術(shù)性質(zhì)以及常用品種。（掌握）高效減水劑的減水機理和優(yōu)劣作用效果。

思考題試述聚羧酸系高效減水劑在砼中的減水機理和技術(shù)經(jīng)濟效益?；瘜W(xué)成分不同的減水劑的性能與作用有何差異？2022/12/3蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)院2定義

工程結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)的發(fā)展對砼性能不斷提出新要求。為此需采用外加材料來改善砼的性能。按在砼拌合物中的摻量，外加材料分外加劑和摻合料兩類。砼外加劑：摻量≯水泥質(zhì)量的5%（特殊情況除外），在配合比設(shè)計時，不考慮其對砼體積或質(zhì)量的影響。利用外加劑使砼獲得所需性能，是砼發(fā)展的重要途徑之一。外加劑摻量雖小，但改性效果顯著，已成為砼除水泥、水、砂、石子以外的第五組分。2022/12/3蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)院3常具有多種功能或可使某項性能得到顯著改善外加劑在砼中所起作用的主要功能化學(xué)成分改善砼流變性能調(diào)節(jié)砼凝結(jié)時間、硬化性能改善砼耐久性提供砼特殊性能有機物無機物復(fù)合圖1外加劑的分類減水劑引氣劑泵送劑等緩凝劑速凝劑早強劑等防水劑阻銹劑抗凍劑引氣劑等加氣劑膨脹劑著色劑泡沫劑粘結(jié)劑等多為各種表面活性劑包括金屬單質(zhì)、氧化物及無機鹽類適當(dāng)有機物與無機物復(fù)合制成2022/12/3蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)院4

表面活性劑表面活性劑具有表面活性作用的物質(zhì)。有些物質(zhì)能溶于水，并從溶液中向界面富集，在液-氣與液-固界面上產(chǎn)生定向排列，形成單分子吸附膜層。由于改變了液、固、氣相的表面受力情況和表面能，從而顯著降低了水的表面張力以及水與其它液相或固相之間的界面張力——表面活性。定義與作用2022/12/3蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)院5表面活性劑分子構(gòu)成兩部分：親水基團

極性基團，以羥基、羧酸鹽基、磺酸鹽基、胺基等為代表性原子團，易溶于水，難溶于油，對水等極性分子具有較強的親和力；憎水基團

非極性基團，以脂肪烴、芳香烴等為代表性原子團，難溶于水，溶于油，對空氣、油等非極性分子具有較強的親和力。不同類型界面上，表面活性劑形成不同類型吸附層。2022/12/3蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)院6圖2表面活性劑的分子模型

圖3表面活性劑分子的吸附定向排列2022/12/3蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)院7表面活性劑的類型親水基團的親水性較強而憎水基團的憎水性較弱的，為親水性（水溶性）表面活性劑；反之為憎水性表面活性劑。親水性表面活性劑根據(jù)其親水基團在水溶液中離解與否，以及離解出的離子不同，又分為：陰離子型

親水基端能離解出正離子，使親水基團帶負電。各類磺酸鹽。陽離子型

親水基端能離解出負離子，使親水基團帶正電。兩性離子型

親水基端既能離解出正離子，又能離解出負離子，具有兩個親水基團。非離子型

親水基團不離解出離子，但本身具有極性，能吸附水分子，起親水基作用。多羥基碳水化合物。2022/12/3蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)院8砼常用的有機物外加劑多屬親水性表面活性劑（陰離子型的為主），及部分非離子型的。水泥砼中摻入表面活性劑后，水泥的水化反應(yīng)未改變，也未發(fā)現(xiàn)新的水化產(chǎn)物。表面活性劑主要起濕潤、乳化、分散、起泡、潤滑等物理化學(xué)作用，改變水泥漿體的物理化學(xué)性質(zhì)。2022/12/3蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)院9表面活性作用與濃度的關(guān)系

表面張力的變化與液-氣界面吸附的溶質(zhì)濃度有關(guān)。由右圖可知，水溶液表面張力隨著表面活性劑濃度的增加，開始時急劇下降，濃度增加到一定程度時表面張力保持基本恒定。圖4表面活性劑濃度與水溶液表面張力的關(guān)系

2022/12/3蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)院10圖5

表面活性劑的濃度變化情況2022/11/26蘭州交通大大學(xué)土木工工程學(xué)院11圖5（a）是稀溶液，表面活性性劑隨用量量增大很快快聚集到水水面，減小小了水和空空氣的接觸觸面，使表表面張力按按比例迅速速降低；圖5（b）是臨界膠束溶溶液，水面聚集集了足量表表面活性劑劑，毫無間間隙地密布布于液面上上形成單分分子膜層，，使空氣與與水之間隔隔絕——圖4中表面張力力曲線停止止下降部分分。圖5（c）是大于臨界膠膠束溶液，表面活性性劑用量的的增加，只只能使其各各自以幾十十或幾百個個聚集成球球狀膠束。?？諝馀c水水的接觸界界面不再縮縮小，表面張力力也就不再再降低?！砻婊钚詣﹦┐嬖谧罴褤搅?，通過試驗驗獲得。2022/11/26蘭州交通大大學(xué)土木工工程學(xué)院12聚合物分子子量大小對對外加劑作作用的影響響單體或聚合合度較低的的高分子主主要表現(xiàn)為為降低表面面張力，具具有引氣和和分散作用用；相對分子質(zhì)質(zhì)量為1500-15000的聚合物主主要表現(xiàn)為為吸附、分分散潤滑、、電性保護護等減水作作用——砼高效減水水劑；相對分子量量大于15000的聚合物主主要表現(xiàn)為為保水；分子量太大大的不適合合用作砼外外加劑。2022/11/26蘭州交通大大學(xué)土木工工程學(xué)院13減水劑最常用！在保持新拌拌砼和易性性及水泥用用量不變條條件下，顯顯著降低用用水量、提提高砼強度度。在和易性及及強度不變變條件下，，節(jié)約水泥泥用量。2022/11/26蘭州交通大大學(xué)土木工工程學(xué)院14引氣減水劑普通減水劑（塑化劑）高效減水劑（超塑化劑、流化劑）≥5%≥10%早強減水劑減水劑減水率對砼的作用緩凝減水劑減水率——在砂石骨料料不變的條條件下，保保持砼流動動性及水泥泥用量不變變時，摻外外加劑的砼砼用水量較較不摻外加加劑的基準(zhǔn)準(zhǔn)砼用水量量減少的百百分率我國水泥產(chǎn)產(chǎn)量、用量居世界界首位，高效減減水劑年使用量量達100萬t以上2022/11/26蘭州交通大學(xué)學(xué)土木工程學(xué)學(xué)院15減水劑的作用用機理減水劑的研究意義義水泥加水拌合合時，由于水水泥顆粒間分子凝聚力的作用，水泥泥漿形成絮凝凝結(jié)構(gòu)，將10%-30%的自由水包裹裹其中，嚴(yán)重重降低砼拌合合物的流動性性。為保證拌合物物的施工和易易性，只得相相應(yīng)增加拌合合水量，致使使水泥石中形形成過多孔隙隙，影響硬化化砼的一系列列物理力學(xué)性性能。若將封閉的水水分釋放出來來，砼的拌合合水量就可大大為減省。2022/11/26蘭州交通大學(xué)學(xué)土木工程學(xué)學(xué)院16減水劑的減水水機理減水劑摻到新新拌砼中：首先，憎水基團定定向吸附于水水泥顆粒表面面，極性水分分子又吸附在在親水基團上上，使水泥顆顆粒周圍包裹裹一層一定厚厚度的溶劑化化水膜，增大大了水泥顆粒粒間的潤滑性性——潤滑作用；其次，減水劑降低低水的表面張張力及水與水水泥粒子間的的界面張力，，在機械攪拌拌時使?jié){體內(nèi)內(nèi)引入部分氣氣泡：水泥顆顆粒自動粘連連的傾向減弱弱、分散度增增加——分散作用；水泥顆粒表表面易于濕潤潤使早期水化化作用較充分分——濕潤作用，微細氣泡利利于水泥漿提提高流動性。。最后，當(dāng)減水劑為為離子型表面活活性劑時，水泥顆粒粒表面帶有同同性電荷并在在電性斥力作作用下分散開開來，水泥漿漿的絮凝結(jié)構(gòu)被破壞轉(zhuǎn)變?yōu)闉槿苣z結(jié)構(gòu)，其中游離水水被釋放出來來顯著增大了了流動性。——減水劑的潤滑滑、濕潤和分分散三方面作作用使砼拌合合物在不增加加用水量的情情況下增加了了流動性，或或在具有同樣樣和易性的情情況下降低了了用水量，因因而起到了減減水作用。2022/11/26蘭州交通大學(xué)學(xué)土木工程學(xué)學(xué)院17圖6減水劑的減水水作用示意圖圖未摻減水劑的的水泥漿絮凝結(jié)結(jié)構(gòu)減水劑的吸附附、分散、濕潤、潤滑作作用水泥漿呈溶膠膠結(jié)構(gòu)2022/11/26蘭州交交通大大學(xué)土土木工工程學(xué)學(xué)院18減水劑劑對砼砼性能能的影影響使用條條件不不同，，效用用不同同：①配合比比不變變時——增大砼砼拌合合物的的流動動性，，且砼砼強度度不降降低。②流動性性及強強度不不變時時，可可減少少用水水量及及水泥泥用量量——降低成成本。③流動性性及水水泥用用量不不變時時，可可減少少用水水量，，降低低水灰灰比，，減少少離析析泌水水——砼的強強度和和耐久久性提提高，，干縮縮和徐徐變減減少。④水泥水水化放放熱速速率減減慢，，熱峰峰出現(xiàn)現(xiàn)推遲遲——大體積積砼的的溫度度裂縫縫減少少。⑤配制高高強高高性能能砼——比采用用特種種水泥泥更為為經(jīng)濟濟、簡簡便、、靈活活。⑥增加砼砼拌合合物坍落度度損失失。摻減減水劑劑的較較不摻摻的嚴(yán)嚴(yán)重，，摻高高效減減水劑劑的較較摻普普通減減水劑劑的嚴(yán)嚴(yán)重。。坍落度度隨停停放時時間的的延長長而逐逐漸降降低的的現(xiàn)象象稱為為坍落落度損損失。。2022/11/26蘭州交交通大大學(xué)土土木工工程學(xué)學(xué)院19常用的的減水水劑（（按化化學(xué)成成分分分類））木質(zhì)素素系減減水劑劑——普通減減水劑劑的代代表由造紙紙或化化纖廠廠等生生產(chǎn)紙紙漿或或纖維維漿的的廢液液經(jīng)生物物發(fā)酵酵提取取酒精精后的的殘渣渣（酒酒糟））為原料料制得得。主主要使使用木質(zhì)素素磺酸酸鈣（木鈣鈣）：：含少量量未除除盡的的糖分分使水水泥緩緩凝，，減低低水泥泥水化化放熱熱量和和速率率。緩緩凝1～3h（摻入入0.25%），利利于大大體積積砼及及夏季季施工工。但但超摻摻有可可能使使砼數(shù)數(shù)天或或數(shù)十十天不不凝結(jié)結(jié)，影影響施施工進進度和和強度度，嚴(yán)嚴(yán)重時時將導(dǎo)致致工程程質(zhì)量量事故故出現(xiàn)現(xiàn)。木鈣（（MG）緩凝引氣型型、陰離子子型減水劑劑。棕棕黃色色粉末末，略略有芳芳香氣氣味，，適宜摻摻量0.25%-0.3%。2022/11/26蘭州交交通大大學(xué)土土木工工程學(xué)學(xué)院20高的氣氣泡穩(wěn)穩(wěn)定作作用，，能提提高砼砼拌合合物和和易性性，對對硬化化砼的的抗?jié)B滲性、、抗凍凍性有有利，，但降降低強強度。。減水率率約10%-14%，普通減減水劑劑。流動性性不變變時，，可提提高砼砼28d抗壓強強度8～10%；不減減水則則可增增大拌拌合物物坍落落度約約80～100mm；若保保持強強度和和和易易性不不變，，可節(jié)節(jié)省水水泥8～10%。對鋼筋筋無銹銹蝕，，不加加大砼砼收縮縮，可可與其其它外外加劑劑復(fù)合合使用用。生產(chǎn)原原料為為工業(yè)業(yè)廢料料，成成本低低廉，，資源源豐富富，經(jīng)經(jīng)濟性性好，，工程程中應(yīng)應(yīng)用廣廣泛。。使用——夏季、、滑模模、大大體積積、泵泵送及一般的的砼工工程。。不宜于于——冬季施施工，，蒸汽汽養(yǎng)護護的砼砼制品品和工工程。2022/11/26蘭州交交通大大學(xué)土土木工工程學(xué)學(xué)院21萘磺酸酸鹽系系減水水劑——高效減減水劑劑的代代表簡稱萘萘系減減水劑劑。系系以工工業(yè)萘萘或煤煤焦油油中分分餾出出含萘萘的同同系物物為原原料經(jīng)經(jīng)化工工合成成。棕棕褐色色粉末末或液液體。。主要要成分分為β-萘磺酸酸鹽甲甲醛縮縮合物物。親水性性陰離離子型型表面活活性劑劑。主要品品種FDN、NF、UNF等。市場上上以硫硫酸鈉鈉含量量有高高濃、、低濃濃之分分。工藝成成熟，，我國已已應(yīng)用用幾十十年，，目前前產(chǎn)量量最大大、使使用最最廣（（占減減水劑劑用量量的70%以上））。多為非引氣氣型高效減減水劑劑，效果果優(yōu)于木木質(zhì)素素系，對凝結(jié)結(jié)時間間影響響小，，有早強強功能能，對對鋼筋筋無銹銹蝕；；能與其其他各各種外外加劑劑復(fù)合合使用用，價價格相相對便便宜。。萘系減水劑劑含一定量量的硫硫酸鹽，液液體產(chǎn)產(chǎn)品在冬季季易出出現(xiàn)結(jié)晶2022/11/26蘭州州交交通通大大學(xué)學(xué)土土木木工工程程學(xué)學(xué)院院22適宜宜摻摻量量0.5～1.2%，減水水率率15～30%（提提高高砼砼28d強度度20%以上上，，或或節(jié)節(jié)約約水水泥泥10～20%）。。缺點點：僅依依靠靠靜靜電電斥斥力力打打破破水水泥泥漿漿絮絮凝凝狀狀態(tài)態(tài)而而達達到到減減水水的的作作用用，，減減水水率率相相對對較較低低，，與與水水泥泥適適應(yīng)應(yīng)性性較較差差，，單摻摻使使砼砼拌拌合合物物坍坍落落度度損損失失較較大大，，加加之之我國國水水泥泥品品種種繁繁雜雜———在配配制制高高性性能能砼砼方方面面表表現(xiàn)現(xiàn)出出明明顯顯不不足足，，給給砼砼施施工工帶帶來來諸諸多多不不便便。常與與緩緩凝凝劑劑或或引引氣氣劑劑復(fù)復(fù)合合使使用用。主要要用用于于配配制制早強強、、高高強強、、流流態(tài)態(tài)和和蒸蒸養(yǎng)養(yǎng)砼砼制制品品和和工工程程，，或一般般工工程程。。2022/11/26蘭州州交交通通大大學(xué)學(xué)土土木木工工程程學(xué)學(xué)院院23樹脂脂系系減減水水劑劑以水水溶溶性性聚聚合合物物制制成成。。早強強、、非引引氣氣型高效效減減水水劑劑。國產(chǎn)產(chǎn)品品種種———三聚聚氰氰胺胺甲甲醛醛樹樹脂脂（蜜蜜胺胺樹樹脂脂，，代代號號SM）及及磺化化古古馬馬龍龍樹樹脂脂（代代號號CRS）。。SM高效效減減水水劑劑無色色液液體體，，陰陰離離子子型型表表面面活活性性劑劑。。減減水水、、增增強強效果果優(yōu)優(yōu)于于萘萘系系減減水水劑劑。適宜宜摻摻量量0.5～2.0%，減水水率率20%以上上，最最高高30%。砼強強度度1d提高高1倍以以上上，，7d可達達基基準(zhǔn)準(zhǔn)砼砼的的28d強度度，，28ｄ的的提提高高30～60%————配制制80～100MPa的超超高高強強砼砼。。砼的的抗抗?jié)B滲性性、、抗抗凍凍性性和和彈彈性性模模量量、、與與鋼鋼筋筋的的粘粘結(jié)結(jié)力力均均有有所所改改善善和和提提高高。。對砼砼蒸蒸養(yǎng)養(yǎng)工工藝藝適適應(yīng)應(yīng)性性特特別別好好，，蒸蒸養(yǎng)養(yǎng)出出池池強強度度可可提提高高20～30%————縮短短蒸蒸養(yǎng)養(yǎng)時時間間。。對鋁鋁酸酸鹽鹽水水泥泥有有很很好好的的適適應(yīng)應(yīng)性性。。2022/11/26蘭州交通通大學(xué)土土木工程程學(xué)院24——SM適用于高高強砼、、早強砼砼、蒸養(yǎng)養(yǎng)砼、流流態(tài)砼和和鋁酸鹽鹽水泥、、耐火耐耐高溫（（1000～1200℃）砼等。價高，使用受受到一定定限制。。摻SM的砼粘性較較大，可可泵性較較差，坍坍落度損損失較大大。CRS高效減水水劑由煉油廠廠的副產(chǎn)產(chǎn)品古馬馬龍——茚樹脂經(jīng)經(jīng)硫酸磺磺化制得得。減水率19～29%；砼28d強度可提提高21～27%，抗?jié)B性性、抗凍凍性等也也顯著提提高。用用于配制高強強砼及流流態(tài)砼。價格及使使用范圍圍與萘系系減水劑劑相似。yin，有機化化合物，，無色液液體，制制造合成成樹脂的的原料2022/11/26蘭州交通通大學(xué)土土木工程程學(xué)院25氨基磺酸酸鹽系減減水劑為低堿、無無氯高性能液體減水劑。以芳香族氨氨基磺酸酸鹽甲醛醛縮合物物為主。由帶氨氨基（-NH2）、羥基、羧羧基、磺磺酸（鹽鹽）等活活性基團團的單體體，通過過滴加甲醛醛，在水溶液液中溫?zé)釤峄蚣訜釤峥s合而而成。主要成分分特點：Cl-離子含量量低（約約為0.01%-0.1%）、Na2SO4含量低（（約為0.9%-4.2%），滿足足未來砼砼朝低堿堿、無氯氯方向發(fā)發(fā)展的要要求，對鋼筋無無銹蝕，，冬季無無結(jié)晶，，不會增增加砼“堿-骨料”反應(yīng)，對對砼后強強無不良良影響。適用性好好?？膳c其它它外加劑劑及摻合合料復(fù)配配制成特特性砼外外加劑，，如泵送送劑、緩緩凝減水水劑、防防水劑、、防凍劑劑、早強強劑等，，與萘系系、脂肪肪族或聚聚羧酸減減水劑復(fù)復(fù)配使用用效果更更佳。對對水泥的的適應(yīng)性性明顯提提高，對對凝結(jié)時時間影響響小，適適用于我我國大部部分地區(qū)區(qū)水泥。。2022/11/26蘭州交通通大學(xué)土土木工程程學(xué)院26主要性能能特點：三低一高高，利于商砼砼、泵送送砼朝高高性能方方向發(fā)展展，具有有萘系、、三聚氰氰胺系、、脂肪族族高效減減水劑無無可比擬擬的優(yōu)勢勢。低堿低摻量為0.2%-1.0%，低于萘系系及三聚聚氰胺系系，0.5%-0.75%最佳（流動性性砼減水水率為28%-32%；塑性砼砼為17～23%），具有有較強的的水化膜膜潤滑減減水作用用。但對摻量量較敏感感，低摻摻效果不不理想，，過摻易易導(dǎo)致砼砼泌水。。低坍落度度損失保塑、不不引氣。。砼坍損明顯顯降低，，(120min內(nèi)基本無無損失)，特別適適于高強強度、大大流動性性、大體體積泵送送砼工程程。高減水率率對水泥顆顆粒的分分散效果果更強，，等坍落落度時，，減水率率達30%以上；早早強增強強，且早早強增長長更快：：C與T不變時，，早強提提高70%以上，f28提高45%以上。分子結(jié)構(gòu)構(gòu)中含有有羥基（（－OH），故輕微緩凝凝。2022/11/26蘭州交通通大學(xué)土土木工程程學(xué)院27氨基磺酸酸鹽系減減水劑分分散減水水機理結(jié)構(gòu)特點點：分支多多（甚至至網(wǎng)狀）），疏水水基分子子鏈短、、極性較較強。由于分支支多，減減水劑分分子一般般在水泥泥粒子表表面呈環(huán)狀、、引線狀狀和齒輪輪狀立式吸附附，顯著降低低水泥顆粒粒表面的的ζ負電位。。ζ負電位越越高，粒粒子越容容易在液液相中分分散。故故以靜電斥力力為主，同同時具有有較強的的空間位阻阻斥力作用——立體效應(yīng)應(yīng)使砼在在較長時時間內(nèi)保保持其坍坍落度及及流動性性；減水劑具具有強親水性羥羥基（－－OH），能使水水泥顆粒粒表面形形成較厚厚的水化化膜，較強的水化膜潤潤滑減水水作用。分子中的的疏水基基分子鏈鏈短、極極性強的的結(jié)構(gòu)決決定了其其應(yīng)用于于砼時保保水性能能差、容容易泌水水。Zeta電位又稱稱表面電電位，是是微粒表表面所帶帶電荷數(shù)數(shù)量的表表征，與與微粒體體系的穩(wěn)穩(wěn)定性有有關(guān)，Zeta電位可為為正也可可為負，，與所用用輔料有有關(guān)。一一般Zeta電位絕對對值越高高，其粒粒子間的的靜電斥斥力也就就越大，，物理穩(wěn)穩(wěn)定性也也就越好好。2022/11/26蘭州交通通大學(xué)土土木工程程學(xué)院28聚羧酸系系高效減減水劑新型高性能減減水劑。茶色油油狀水溶溶液。是由不同的不飽和單單體，在一定定條件的的水相體體系中，，通過引引發(fā)劑（（如過硫硫酸鹽））的作用用，接枝共聚聚而成的高高分子共共聚物。。而改性木木質(zhì)素系系、萘系系、三聚聚氰胺系系及氨基基系等高高效減水水劑的主導(dǎo)極性性官能團團均為磺酸基（或磺酸酸鹽基，，由含磺酸基基（或其其他極性性基）的的活性單單體，通過加加入甲醛醛進行縮合反應(yīng)應(yīng)而生成的的縮合物物電解質(zhì)質(zhì)（改性性木質(zhì)素素系除外外）。分子大多多呈梳形結(jié)構(gòu)。特特點——主鏈上帶帶有多個個活性基基團，并并且極性性較強；；側(cè)鏈上上也帶有有親水性性活性基基團，并并且數(shù)量量多；疏疏水基的的分子鏈鏈較短、、數(shù)量少少。成本高，，原材料料價格波波動不穩(wěn)穩(wěn)定，用用于高強強砼較合合算，用用于普通通砼時價價格客戶戶難以接接受。2022/11/26蘭州交交通大大學(xué)土土木工工程學(xué)學(xué)院29聚羧酸酸系高高效減減水劑劑帶有有羧基基（—COOH）、磺磺酸（（—SO3H）等活活性親親水基基團及及聚氧氧化乙乙烯鏈鏈基等等不飽飽和單單體，，其分分子結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計由由單一靜電斥斥力效應(yīng)結(jié)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向靜電斥力效效應(yīng)與空間間位阻效應(yīng)應(yīng)共同作用用結(jié)構(gòu)，形成立體體分散系統(tǒng)統(tǒng)，對水泥泥顆粒具有有超分散作作用，減水水效果明顯顯：梳形分子結(jié)結(jié)構(gòu)的聚合合物在水泥泥顆粒表面面呈齒形吸吸附狀態(tài)，，其主鏈長長，極性基基團多，空空間分子結(jié)結(jié)構(gòu)龐大；；側(cè)鏈多且且也較長，，伸入液相相觸向水泥泥粒子的各各個部位，，空間位阻阻大——水泥顆粒間間顯著的空間間位阻斥力力作用，決定了分分散系統(tǒng)的的穩(wěn)定性，，使水泥漿漿體流動度度得以保持持，從而對對水泥材料料表現(xiàn)出良良好的減水水、分散、、穩(wěn)定作用用；分散減水機機理2022/11/26蘭州州交交通通大大學(xué)學(xué)土土木木工工程程學(xué)學(xué)院院30側(cè)鏈鏈上上帶帶有有許許多多的的親親水水性性活活性性基基團團（（如如－－OH，－－O－，，－－COO－等等）），，使使水水泥泥顆顆粒粒與與水水的的親親和和力力增增大大，，水水泥泥顆顆粒粒表表面面溶溶劑劑化化作作用用增增強強，，水水化化膜膜增增厚厚———較強強的的水水化化膜膜潤潤滑滑減減水水作作用用；；主鏈鏈上上的的羧羧基基、、璜璜酸酸基基等等活活性性官官能能團團提提供供靜靜電電斥斥力力，，但但水水泥泥顆顆粒粒表表面面的的ζ負電電位位值值遠遠小小于于萘萘系系、、三三聚聚氰氰胺胺系系、、氨氨基基磺磺酸酸鹽鹽系系等等高高效效減減水水劑劑———水泥泥顆顆粒粒間間的的靜靜電電斥斥力力作作用用，，相相對對較較小??；；減水水劑劑分分子子中中含含有有大大量量烴烴基基（（－－OH）、、醚醚基基（（－－O－））及及羧羧基基（（－－COO－）），，這這些些極極性性基基具具有有較較強強的的液液－－氣氣界界面面活活性性———還有有一一定定的的引引氣氣隔隔離離““滾滾珠珠””減減水水效效應(yīng)應(yīng)。。2022/11/26蘭州州交交通通大大學(xué)學(xué)土土木木工工程程學(xué)學(xué)院院31———聚羧羧酸酸系系高高效效減減水水劑劑的的分分散散減減水水作作用用機機理理以以空間間位位阻阻斥斥力力作作用用為為主主，其其次次是是水化化膜膜潤潤滑滑作作用用和靜電電斥斥力力作作用用，同同時時還還具具有有一一定定的的引氣氣隔隔離離“滾珠珠”效應(yīng)應(yīng)和降低低固固－－液液界界面面能能效效應(yīng)應(yīng)。2022/11/26蘭州州交交通通大大學(xué)學(xué)土土木木工工程程學(xué)學(xué)院院32與其其他他高高效效減減水水劑劑相相比比：液狀狀產(chǎn)產(chǎn)品品的的固固體體含含量量一般般為為18～25%。因因其其分分散散減減水水作作用用機機理理獨獨具具特特點點，，故故摻量量低低（（0.05～0.3%）、、減減水水率率高高。摻摻量量為為0.1～0.2%時的的減減水水率率高高于于摻摻量量為為0.5～0.7%的萘萘系系高高效效減減水水劑劑的的減減水水率率。。減水水率率對對摻摻量量的的特特性性曲曲線線更更趨趨線線性性化化，其其減減水水率率一一般般為為25～35%，最最高高可可達達40%。一定定引引氣氣性性和和輕輕微微緩緩凝凝性性。。最大大的的優(yōu)優(yōu)點點是是保保塑塑性性強強，能能有效效控控制制砼砼拌拌合合物物的的坍坍落落度度經(jīng)經(jīng)時時損損失失，，且且對對砼砼硬硬化化時時間間影影響響不不大大。。對砼砼具具有有良良好好的的增增強強作作用用，，而而且且具具有有抗抗縮縮性性，，比比其其他他高高效效減減水水劑劑能能夠夠更更有有效效地地提提高高砼砼的的抗抗?jié)B滲性性、、抗抗凍凍性性等等耐耐久久性性。。優(yōu)越越性性2022/11/26蘭州州交交通通大大學(xué)學(xué)土土木木工工程程學(xué)學(xué)院院33復(fù)合合減減水水劑劑復(fù)合合減水水劑劑，減水水劑劑與與其其它它品品種種外外加加劑劑復(fù)合合，，或或不同同減減水水劑劑之之間間復(fù)合合，，滿滿足足不不同同工工程程的的需要及降低成成本，單一減減水劑劑很難難做到到。如減減水劑劑與引引氣劑劑、早早強劑劑、緩緩凝劑劑或消消泡劑劑等分分別復(fù)復(fù)合，，發(fā)展展應(yīng)用用較普普遍。。不同類類型的的外加加劑復(fù)復(fù)合使使用時時，通通過試試驗確確定出出適宜品品種及摻配比比例。已列列入現(xiàn)現(xiàn)行規(guī)規(guī)范的的有：：引氣氣減水水劑、、早強強減水水劑、、緩凝凝減水水劑、、緩凝凝高效效減水水劑等等。為適應(yīng)應(yīng)工程程建設(shè)設(shè)和砼砼技術(shù)術(shù)進步步的需需要，，各種種新型型多功功能復(fù)復(fù)合減減水劑劑被不不斷進進行研研制和和生產(chǎn)產(chǎn)，如如2～3h內(nèi)無坍坍落度度損失失的保保塑高高效減減水劑劑等。。2022/11/26蘭州交交通大大學(xué)土土木工工程學(xué)學(xué)院34表1減水劑劑的主主要成成分與與推薦薦摻量量2022/11/26蘭州交交通大大學(xué)土土木工工程學(xué)學(xué)院35表2減水劑劑的主主要功功能和和使用用范圍圍2022/11/26蘭州交通通大學(xué)土土木工程程學(xué)院36高效減水水劑的減減水機理理高效減水水劑與普普通減水水劑相比比，減水水及增強強作用都都較強。。有效減少少了砼的的坍落度度損失，，改善砼砼的工作作度，提提高流動動性，在在高性能能砼中發(fā)發(fā)揮重要要的作用用。至今為止止尚無一一個完美美的理論論來解釋釋其作用用機理，，但有幾幾個理論論為大家家普遍認認同。2022/11/26蘭州交通通大學(xué)土土木工程程學(xué)院371）靜電斥斥力理論論水泥水化化后，由由于離子子間的范范德華力力作用以以及水泥泥主要礦礦物及其其水化產(chǎn)產(chǎn)物在水水化過程程中帶不不同電荷荷而產(chǎn)生生凝聚，，導(dǎo)致了了砼產(chǎn)生生絮凝結(jié)結(jié)構(gòu)。高效減水水劑大多多屬陰離離子型表表面活性性劑，摻摻入砼中中后，減減水劑中中的負離離子-SO3—、-COO—就會在水水泥粒子子的正電電荷Ca2+的作用下下而吸附附于水泥泥粒子上上，在表表面形成成擴散雙雙電層(Zeta電位)的離子分分布，使使水泥粒粒子在靜靜電斥力力作用下下分散，，把水泥泥水化過過程中形形成的空空間網(wǎng)架架結(jié)構(gòu)中中的束縛縛水釋放放出來，，使砼流流動化。。Zeta電位的絕絕對值越越大，減減水效果果就越好好。2022/11/26蘭州交通大大學(xué)土木工工程學(xué)院38隨著水泥的的進一步水水化，電性性被中和，，靜電斥力力隨之降低低，范德華華力的作用用變成主導(dǎo)導(dǎo)，對于萘萘系、三聚聚氰胺系高高效減水劑劑的砼，水水泥漿又開開始凝聚，，坍落度經(jīng)經(jīng)時損失較較大，所以以摻入這兩兩類減水劑劑的砼所形形成的分散散是不穩(wěn)定定的。而對對于氨基磺磺酸、多羧羧酸系高效效減水劑，，由于其與與水泥的吸吸附模型不不同，粒子子間吸附層層的作用力力不同于前前兩類，其其發(fā)揮分散散作用的主主導(dǎo)因素不不是Zeta電位，而是是一種穩(wěn)定定的分散。。2022/11/26蘭州交通大大學(xué)土木工工程學(xué)院392）立體位阻阻效應(yīng)摻有高效減減水劑的水水泥漿中，，高效減水水劑的有機機分子長鏈鏈隨分子鏈鏈結(jié)構(gòu)的不不同在水泥泥微粒表面面是呈現(xiàn)各各種吸附狀狀態(tài)的，從從而直接影影響到摻有有該類減水水劑砼的坍坍落度的經(jīng)經(jīng)時變化。。研究表明明：萘系和三聚聚氰胺系減減水劑是棒棒狀鏈，因因而是平直直的吸附，，靜電排斥斥作用較弱弱。其結(jié)果果是Zeta電位降低很很快，靜電電很容易隨隨著水泥水水化進程的的發(fā)展受到到破壞，使使范德華引引力占主導(dǎo)導(dǎo)，坍落度度經(jīng)時變化化大。氨基磺酸類類高效減水水劑分子在在水泥微粒粒表面呈環(huán)環(huán)狀、引線線狀和齒輪輪狀吸附，，它使水泥泥顆粒間的的靜電斥力力呈現(xiàn)立體體的交錯縱縱橫式，立立體的靜電電斥力的Zeta電位經(jīng)時變變化小，宏宏觀表現(xiàn)為為分散性更更好，坍落落度經(jīng)時變變化小。2022/11/26蘭州交通大學(xué)學(xué)土木工程學(xué)學(xué)院40多羧酸系接枝枝共聚物高效效減水劑大分分子在水泥顆顆粒表面的吸吸附狀態(tài)多呈呈齒形，不但但有對水泥微微粒極好的分分散性且能保保持坍落度經(jīng)經(jīng)時變化很小小。原因有三三：一是由于于接枝共聚物物有大量羧基基存在．具有有一定的螫合合能力，加之之鏈的立體靜靜電斥力構(gòu)成成對粒子間凝凝聚作用的阻阻礙；二是因因為在強堿性性介質(zhì)例如水水泥漿體中，，接枝共聚鏈鏈逐漸斷裂開開，釋放出羧羧酸分子，使使上述第一個個效應(yīng)不斷得得以重視；三三是接枝共聚聚物Zeta電位絕對值比比萘系和三聚聚氰胺系減水水劑的低，因因此要達到相相同的分散狀狀態(tài)時，所需需要的電荷總總量也不如萘萘系和三聚氰氰胺系減水劑劑那樣多。對對于有側(cè)鏈的的聚羧酸減水水劑和氨基磺磺酸鹽系高效效減水劑，通通過這種立體體排斥力，能能保持分散系系統(tǒng)的穩(wěn)定性性。2022/11/26蘭州交通大學(xué)學(xué)土木工程學(xué)學(xué)院413）潤滑作用高效減水劑的的極性親水基基團定向吸附附于水泥顆粒粒表面，多以以氫鍵形式與與水分子締合合，再加上水水分子之間的的氫鍵締合，，構(gòu)成了水泥泥微粒表面的的一層穩(wěn)定的的水膜，阻止止水泥顆粒問問的直接接觸觸，增加了水水泥顆粒間間的滑動能力力，起到潤滑滑作用，從而而進一步提高高漿體的流動動性。水泥漿中的微微小氣泡，同同樣被減水劑劑分子的定向向吸附極性基基團所包裹，，使氣泡-氣泡及氣泡-水泥顆粒間也也因同電性相相斥而類似在在水泥微粒間間加入許多微微珠，亦起到到潤滑作用，，提高流動性性。2022/11/26蘭州交交通大大學(xué)土土木工工程學(xué)學(xué)院42引氣劑劑憎水性性表面活活性劑劑。表表面活活性作作用與與減水水劑基基本相相同，，減水水劑的的表面面活性性作用用主要要發(fā)生生在液液－固固界面面，引引氣劑劑的在在液－－氣界界面。。在砼攪拌過過程中引入大量均均勻分分布、、穩(wěn)定定而封封閉的的微小小氣泡，改善善砼和和易性性、提提高砼砼抗?jié)B滲性、、抗凍凍性等等耐久久性。。引氣劑劑同時時具有有一定定減水水作用用，減減水率率為6%～9%。當(dāng)減減水率率≥10%時，稱稱之為為引氣氣減水水劑。。主要品品種有有松香香樹脂脂類、、烷基基苯磺磺酸鹽鹽類、、脂肪肪醇磺磺酸鹽鹽、三三萜皂甙類類等。。tīe，有機化化合物物的一一類，，多為為有香香味的的液體體2022/11/26蘭州交交通大大學(xué)土土木工工程學(xué)學(xué)院43引氣劑劑的作作用機機理在砼攪攪拌過過程中中，空空氣被被引入入并剪剪切碎碎散成成氣泡泡。引氣劑劑分子子加入入后溶溶于液液相中中，非非極性性基伸伸入氣氣相，，極性性基留留于水水中，，在氣氣泡界界面上上定向向排布布，，降低了氣泡面面上水水的表面張張力及及界面面能，也即即使溶溶液形形成眾眾多新新表面面時所所需的的功減減少；；增加了泡膜厚度和和強度度，氣泡泡堅固固而不不易破破裂。。攪拌拌中被被引入入的空空氣易易于形形成微微小氣氣泡并并能防防止氣氣泡兼兼并增增大、、上浮浮破滅滅，保保持穩(wěn)穩(wěn)定、、均勻勻地分分布在在砼中中。水泥等等微細細顆粒粒吸附附在泡泡膜上上，還還有水水泥漿漿中的的氫氧氧化鈣鈣與引引氣劑劑作用用生成成的皂皂鈣沉沉積在在泡壁壁上，，也提提高了了泡膜膜穩(wěn)定定性。。2022/11/26蘭州交交通大大學(xué)土土木工工程學(xué)學(xué)院44引氣劑劑對砼砼性能能的影影響改善砼砼拌合合物的的和易易性引入的的大量量微小小封閉閉氣泡泡對水水泥顆顆粒及及骨料料顆粒粒起浮浮托、、隔離離及““滾珠珠”作作用：：拌合合物組組成材材料間間的摩摩擦減減少，，從而而提高了了流動動性；氣泡泡的存存在，，阻滯滯了固固體顆顆粒的的沉降降和水水分的的上升升，砼砼拌合合物分層、、離析析和泌泌水現(xiàn)現(xiàn)象明明顯減減輕；氣泡泡薄膜膜的形形成起起到了了保水作用。。圖7引氣劑劑作用用示意意圖2022/11/26蘭州交交通大大學(xué)土土木工工程學(xué)學(xué)院45提高抗抗?jié)B性性和抗抗凍性性引入的的封閉閉氣孔孔可緩緩解冰冰脹壓壓力，，有效效阻塞塞、隔隔斷滲滲水通通道；；水分分因被被均勻勻分布布在大大量氣氣泡表表面，，拌合合物中中能自自由移移動的的水量量減少少，減少了了泌水水造成成的孔孔縫。表面面活性性劑的的憎水水性使使砼中中的毛毛細管管孔壁壁憎水水化，，阻礙礙了砼砼的吸吸水和和滲水水作用用，亦亦可提提高抗抗?jié)B性性和抗抗凍性性。強度、、彈性性模量量降低低，耐耐磨性性變差差摻量必必須嚴(yán)嚴(yán)格控控制。砼中中含氣氣量每每增加加1%，f壓損失4～6%，f折損失2～3%。還使使彈性模模量降降低、、干縮縮增大大。但引引氣劑劑有一一定的的減水水作用用，水水灰比比的降降低可可使強強度得得到一一定補補償；；彈性模模量的的降低低對砼砼抗裂裂性也也有利利。2022/11/26蘭州州交交通通大大學(xué)學(xué)土土木木工工程程學(xué)學(xué)院院46引氣氣劑劑的的使使用用引氣劑劑摻摻量量極極微微小小，，通通常常為為0.002%～0.01%，以以控制制砼砼含含氣氣量量為為3%～6%為宜宜。含氣氣量量超超過過6%以后后，，隨隨著著含含氣氣量量的的增增加加，，耐耐久久性性反反而而降降低低。。含氣氣量量的的限限值值可可由由粗粗骨骨料料最最大大粒粒徑徑來來控控制制。。最大大粒粒徑徑愈愈大大，，相相應(yīng)應(yīng)的的適適宜宜含含氣氣量量愈愈小小。氣泡泡形形成成的的數(shù)數(shù)量量和和尺尺寸寸與與引引氣氣劑劑品品種種、、摻摻量量有有關(guān)關(guān)。。氣氣泡泡直直徑徑在在0.05～1.25mm之間間。。2022/11/26蘭州州交交通通大大學(xué)學(xué)土土木木工工程程學(xué)學(xué)院院47早強強劑劑能加加速速砼砼早早期期強強度度發(fā)發(fā)展展的的外外加加劑劑。早強劑化學(xué)成分無機鹽類（用量最大的原料）氯化物系發(fā)展方向之一無機系有機系復(fù)合系硫酸鹽系碳酸鹽系鉻酸鹽系亞硝酸鹽系三乙醇胺三異丙醇胺甲酸鈣氯化鈣硫酸鈉、硫酸鈣（石膏）、明礬三乙醇胺2022/11/26蘭州州交交通通大大學(xué)學(xué)土土木木工工程程學(xué)學(xué)院院48作用用促進進水水泥泥的的水水化化和和硬硬化化，，提提高高早早期期強強度度，，縮縮短短養(yǎng)養(yǎng)護護周周期期———加快快模模板板和和場場地地的的周周轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)率率，，提提高高施施工工速速度度。。應(yīng)用用多用用于于冬冬季季施施工工（（最最低低氣氣溫溫不不低低于于-5℃℃）、、緊緊急急搶搶修修工工程程、、要要求求早早強強的的砼砼工工程程以以及及蒸蒸養(yǎng)養(yǎng)砼砼。。特性性（1）對對砼砼的的凝凝結(jié)結(jié)時時間間無無明明顯顯影影響響，，但但摻摻量量過過大大及及部部分分品品種種會會促促凝凝；；（2）使使砼砼后后期期強強度度有有所所下下降降；；（3）對砼含含氣量無無影響。。2022/11/26蘭州交通通大學(xué)土土木工程程學(xué)院49氯化鈣（（CaCl2）最早使用。效果好，，使用方方便，價價格低廉廉，廣為采采用。白色，無機電解質(zhì)鹽鹽類，可可加速水水泥凝結(jié)硬化并并提高砼砼早強，，也稱為為促凝劑劑。素砼：最好的早早強劑。鋼筋砼及處于高濕濕度的結(jié)結(jié)構(gòu)：不得使用用如要使用，，應(yīng)與阻阻銹劑（（如NaNO2）復(fù)合使使用。Cl-會破壞鋼鋼筋表面面的鈍化化膜而引引起鋼筋筋銹蝕，，且隨著著砼濕度度的增加加，砼的的后期強強度會降降低。氯化鈣不不僅促凝凝早強，，還能促進火山山灰反應(yīng)應(yīng)——對礦渣水水泥、火火山灰質(zhì)質(zhì)水泥、、粉煤灰灰砼都有有促凝早早強作用用。2022/11/26蘭州交通通大學(xué)土土木工程程學(xué)院50氯化鈣促促凝早強強作用機機理氯化鈣易易溶于水水，加入入砼中后后，迅速速反應(yīng)：：——與水泥中中的C3A作用生成成不溶性復(fù)復(fù)鹽水化氯鋁鋁酸鈣（3CaO·A12O3·3CaC12·32H2O）——與水泥水水化產(chǎn)物物Ca(OH)2作用生成成不溶性氧氯化鈣鈣[CaC12·3Ca(OH)2·12H2O、CaC12·Ca(OH)2·H2O]。水泥漿中中固相比比例增大大，形成成產(chǎn)生強強度的骨骨架；水水化產(chǎn)物物增多使使砼中化化學(xué)結(jié)合合水量增增加，游游離水減減少——有助于水水泥石結(jié)結(jié)構(gòu)更快快形成而而表現(xiàn)出出較高的的早強；；上述反應(yīng)應(yīng)，消耗耗Ca(OH)2，使水泥泥水化液液相中的的pH值減小、、水泥組組分溶解解速率加加快，又又促使C3S和C2S水化加速速。?CaCl2與C3S之間雖不不產(chǎn)生新新的水化化產(chǎn)物，，但CaCl2吸附在C3S水化物表表面，降降低水泥泥水化產(chǎn)產(chǎn)物的溶溶解度，，使水化化物的晶晶體減小小，易形形成過飽飽和溶液液而析出出——有利于早早強提高高。2022/11/26蘭州交通通大學(xué)土土木工程程學(xué)院51氯化鈣的的應(yīng)用常用于冬季施工工的砼工程程。既提提高砼早早強，又又降低砼砼內(nèi)水的的冰點，，使水泥泥水化熱熱提前釋釋放，從從而防止止砼早期期遭受凍凍害。摻摻用后，，使砼：：抗壓強度度1～7d的顯著提提高（3d的增強30～100%，7d的增強25%）。溫度度愈低，，強度提提高幅度度愈大；；水化熱在24h內(nèi)增加約約30%，但總水水化熱與與基準(zhǔn)砼砼幾乎相相同；泌水性減小，抗?jié)B性有所提高高，但其其收縮值特別是早期期收縮值增增大；抗硫酸鹽侵侵蝕性及抗凍性有所下降，，堿－骨料反反應(yīng)也有加劇的的趨勢。2022/11/26蘭州交通大大學(xué)土木工工程學(xué)院52硫酸鈉（元元明粉，Na2SO4）無機電解質(zhì)質(zhì)鹽類，白白色粉狀，，易溶于水水。或單獨作為為早強劑使使用，或作作為其它外外加劑（防防凍劑、早早強減水劑劑等）的組組分。一般般不單摻，，多為復(fù)合合使用（效效果更好））。適宜摻量0.5～2%，對鋼筋無無銹蝕，提提高砼早強強50～100%，但28d的強度與不不摻者持平平甚至稍有有下降。＜1%時，對水泥泥凝結(jié)時間間無明顯影影響；＞1%時，有促凝凝作用。過過摻時：會導(dǎo)致砼后后期因膨脹脹開裂而破破壞，加速速與堿活性性骨料的堿堿-骨料反應(yīng)；；會促進砼中中鋼筋銹蝕蝕、增加砼砼導(dǎo)電性以以及在砼表表面易產(chǎn)生生鹽析而起起白霜（有有損建筑物物的外表美美觀，或影響表面裝裝飾層與砼砼基層的粘粘結(jié)等問題題）。2022/11/26蘭州交通大大學(xué)土木工工程學(xué)院53硫酸鈉早強強作用機理理硫酸鈉極易易與水泥水水化產(chǎn)物Ca(OH)2反應(yīng)，生成成分散度極極高的CaSO4·2H2O均勻分布在在砼中：Na2SO4＋Ca(OH)2＋H2OCaSO4·2H2O＋NaOHCaSO4·2H2O比水泥生產(chǎn)產(chǎn)時加入的的石膏的比比面大得多多，故與水水泥中的C3A反應(yīng)生成鈣鈣礬石也快快得多，水水化產(chǎn)物體體積膨脹——水泥石致密密，提高了了早強。溶液中Ca(OH)2濃度的降低低促使C3S和C2S水化加速——有助于早強強的提高。。反應(yīng)生成的的NaOH，使砼堿含含量有所提提高，對摻摻有火山灰灰、礦渣等等摻合合料的的砼早早強作作用更更為明明顯。。2022/11/26蘭州交交通大大學(xué)土土木工工程學(xué)學(xué)院54三乙醇醇胺（（簡稱稱TEA）無色或或淡黃黃色透透明油油狀液液體，，呈堿堿性，，不易易燃、、無毒毒、溶溶于水水，非非離子子型表表面活活性劑劑。三乙醇醇胺是是較好好的絡(luò)絡(luò)合劑劑，在在水泥泥水化化的堿堿性溶溶液中中，與與Fe3＋、Al3＋等形成成較穩(wěn)穩(wěn)定的的絡(luò)離離子，，絡(luò)離離子又又與水水泥水水化產(chǎn)產(chǎn)物作作用形形成結(jié)結(jié)構(gòu)復(fù)復(fù)雜、、溶解解度小小的絡(luò)絡(luò)鹽——水泥石石中固固相比比例增增加，，提高高早強強。三乙醇醇胺摻摻入后后，吸吸附在在水泥泥微粒粒表面面，形形成一一層帶帶電荷荷的親親水膜膜，阻阻礙粒粒子間間的凝凝聚，，產(chǎn)生生懸浮浮穩(wěn)定定效應(yīng)應(yīng)——對砼稍有緩緩凝，嚴(yán)格格控制制摻量量。適宜摻摻量極極微，，一般般為0.02～0.05%，對鋼鋼筋無無銹蝕蝕，但但會增增大砼砼的干干縮；；摻量量過多多，會會造成成砼嚴(yán)嚴(yán)重緩緩凝、、失去去早強強效果果和砼砼強度度下降降。通常不單獨獨使用用，多多與無無機早早強劑劑復(fù)合合（早強強效果果更顯顯著，，且有有一定定的后后期增增強作作用））。2022/11/26蘭州交交通大大學(xué)土土木工工程學(xué)學(xué)院55復(fù)合早早強劑劑單組分分外加加劑性性能有有優(yōu)有有劣——氯化物物早強強效果果好、、降低低冰點點，但但銹蝕蝕鋼筋筋；有有些無無機物物降低低砼后后強；；一些些有機機物單單摻時時早強強作用用不大大等。。復(fù)合早早強劑劑由兩種種或多多種外外加劑劑組合合形成成。較較之單單組分分早強強劑，，早強強效果果更優(yōu)優(yōu)良，，大大大拓展展應(yīng)用用范圍圍，摻摻量降降低。。復(fù)合可可在無無機-無機、、無機機-有機、、有機機-有機間間進行行。以以三乙醇醇胺與與無機機鹽組組合的復(fù)合合早強強劑效效果最最好、、應(yīng)用用面最最廣。。早強劑劑與減減水劑劑復(fù)合合使用，，既保保證了了使砼砼減水水、增增強、、密實實的作作用，，又充充分發(fā)發(fā)揮了了早強強劑的的優(yōu)勢勢。2022/11/26蘭州交通大大學(xué)土木工工程學(xué)院56表3常用復(fù)合早早強劑的配配方硫酸鈉——對增進早強強起主導(dǎo)作作用；氯化鈉——早強與防凍凍；石膏——早強和增進進后期強度度；三乙醇胺——早強與阻銹銹劑；亞硝酸鈉——兼有防銹、、早強、防防凍作用。。用這類復(fù)合合早強劑的的砼，3d強度可提高高1～2倍。2022/11/26蘭州交通大大學(xué)土木工工程學(xué)院57速凝劑能使砼迅速速硬化的外外加劑。主要用于速凝早強的噴射砼作業(yè)業(yè)。如，搶修修堵漏工程程，礦山井井巷、鐵路路隧道、引引水涵洞、、地下工程程的巖壁襯砌及噴錨支護工程等。國產(chǎn)品種多多為無機鹽類。粉劑，主要由鋁氧熟料（主要成分分NaAlO2）＋碳酸鈉鈉（Na2CO3）＋生石灰灰，或鋁氧氧熟料＋無無水石膏，，按比例混混合磨細制制備。紅星一型（（摻量2.5%～4.0%，水灰比0.4左右）711型（摻量2.5%～3.5%，水灰比0.4左右）782型（摻量3.0%～6.0%，后強基本本不降低））ZC-2型（摻量3.0%～5.0%，28d強度為不摻摻的92%以上）常用品種2022/11/26蘭州交通大大學(xué)土木工工程學(xué)院58下述作用使使水泥漿迅迅速凝結(jié)，，砼在1～5min初凝，10min內(nèi)終凝；1h產(chǎn)生強度，，1d強度提高2～3倍：速凝劑摻入入砼后，其其主要成分分中的鋁酸酸鈉、碳酸酸鈉在堿性性溶液中迅迅速與水泥泥中的石膏膏反應(yīng)生成成硫酸鈉，，使石膏原原有的緩凝凝作用喪失失，導(dǎo)致C3A礦物迅速水水化，并析析出其水化化產(chǎn)物晶體體。熟料中的鋁鋁氧熟料、、石灰、硫硫酸鈣等組組分又為溶溶解度很小小的水化硫硫鋁酸鈣、、次生石膏膏晶體的形形成提供有有效成分。。28d強度比不摻摻時降低20～30%。原因有水水化初期形形成了疏松松的鋁酸鹽鹽結(jié)構(gòu)、C3S水化受阻以以及水泥石石內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)中有缺陷陷等。但隨隨著齡期延延長，水泥泥石的強度度仍在繼續(xù)續(xù)發(fā)展。溫度升高，，速凝效果果增強；水水灰比增大大，速凝效效果減弱。。速凝劑作用用機理2022/11/26蘭州交通大大學(xué)土木工工程學(xué)院59緩凝劑延緩砼的凝凝結(jié)時間，而不顯著影響響砼后期強強度的外加劑。常用品種有有木鈣和糖蜜，其中糖蜜的緩凝凝效果最佳佳。其摻量分分別是0.2～0.3%及0.1～0.3%；MG緩凝1～3h，糖蜜緩凝凝3h以上。摻量量增大緩凝凝作用增強強，但摻量過多會會引起強度度降低，甚甚至長時間間不凝結(jié)。酒石酸、酒酒石酸鉀鈉鈉、檸檬酸酸、水楊酸酸等，緩凝凝作用更為為強烈，可可緩凝8～19h，但會增加加泌水率，，砼硬化后后抗?jié)B性稍稍差，故不宜單獨用于水泥用用量少的或或水灰比大大的砼中。。彌補的方方法是適當(dāng)當(dāng)增大砂率率或者與引引氣劑聯(lián)合合摻用。2022/11/26蘭州交通大大學(xué)土木工工程學(xué)院60緩凝劑的作作用機理緩凝劑與水水泥品種有有相容性問問題，使用用前須進行行試拌。緩凝劑品種種多，成分分各異，作作用機理不不盡相同，，一般是：：①影響水泥礦礦物成分的的水化速度度。②影響水泥水水化產(chǎn)物與與硫酸鹽（（石膏）相相互作用的的速度。2022/11/26蘭州交通大大學(xué)土木工工程學(xué)院61緩凝劑的效效用防止分層澆澆筑的砼出出現(xiàn)冷縫；；使砼拌合物物較長時間間保持塑性性——利于澆筑成成型；降低水泥水水化熱和放放熱速率——避免大體積積砼產(chǎn)生溫溫度應(yīng)力。?！m用于夏季季及高溫下下施工的砼砼、遠距離離及長時間間運輸?shù)捻彭拧⒒Ｊ┦┕さ捻?、、泵送砼和和大體積砼砼。不宜用于日日最低氣溫溫5℃以下施工的的砼、有早早強要求的的砼、蒸養(yǎng)養(yǎng)砼。檸檬酸及酒酒石酸等可可用于砼施施工縫的處處理?！獙幟仕崛苋芤簢姙⒃谠陧疟砻妫ǎ▏姙⒘?0～100g/m2），使之形形成緩凝層層，待緩凝凝層下面的的砼硬化產(chǎn)產(chǎn)生一定強強度后，用用高壓水沖沖除緩凝層層的水泥砂砂漿，即可可繼續(xù)澆注注新砼。該法可免除除施工縫采采用人工鑿毛工工序，既減減輕勞動強強度，又保保證施工縫縫的質(zhì)量。2022/11/26蘭州交通通大學(xué)土土木工程程學(xué)院62化學(xué)外加加劑應(yīng)用用技術(shù)執(zhí)行GB50119-2003《砼外加劑劑應(yīng)用技技術(shù)規(guī)范范》。品種選擇擇根據(jù)工程程設(shè)計、、施工要要求選擇擇，通過過試驗及及技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟比較較確定。。摻量確定定以膠凝材料料總量的的百分比比或mL/kg膠凝材料料表示。摻摻量應(yīng)按按供貨單單位推薦薦摻量、、使用要要求、施施工條件件、砼原原材料等等因素通過試驗驗確定。摻量太小小，達不不到預(yù)期期效果；；摻量過過大，不不僅造成成材料浪浪費，甚甚至可能能影響砼砼質(zhì)量，，出現(xiàn)事事故。摻加技術(shù)術(shù)對其作用用效果影影響很大大。2022/11/26蘭州交通通大學(xué)土土木工程程學(xué)院63表4砼外加劑劑選用2022/11/26蘭州交通通大學(xué)土土木工程程學(xué)院64表4砼外加劑劑選用（（續(xù)1）2022/11/26蘭州交通大學(xué)學(xué)土木工程學(xué)學(xué)院65表4砼外加劑選用用（續(xù)2）2022/11/26蘭州交通大學(xué)學(xué)土木工程學(xué)學(xué)院66表5外加劑摻量2022/11/26蘭州交通大學(xué)學(xué)土木工程學(xué)學(xué)院67減水劑的摻用用工程中主要使使用同摻法和和后摻法。先摻法粉狀減水劑先與水泥混合，然后加加入骨料、水水?dāng)嚢?。方法簡便，省省卻減水劑溶溶解的工序和和設(shè)施，但減減水劑中有粗粗顆粒時，在在拌合物中不不易分散，影影響作用效果果。使用普通減水水劑如MG，或當(dāng)高效減水劑與與硫酸鈉復(fù)合合使用時，宜用先摻法。減水劑如含有有粗顆粒或受受潮結(jié)塊，則則需經(jīng)處理后后方可使用。。攪拌時間要充充足。2022/11/26蘭州交通大學(xué)學(xué)土木工程學(xué)學(xué)院6