混凝土外加劑課件

基本概念外加劑——在混凝土中加入除四種主要組分以外的其它外加材料。種類——化學(xué)外加劑和礦物外加劑：礦物外加劑：摻加量在水泥質(zhì)量5%以上的稱為摻和料；化學(xué)外加劑：摻加量在水泥質(zhì)量5%以下的稱為外加劑。學(xué)習(xí)要求掌握外加劑的重要種類；物理化學(xué)特征；作用機(jī)理；應(yīng)用及其負(fù)作用?；靖拍钔饧觿诨炷林屑尤氤姆N主要組分以外的其它外加1為什么要使用外加劑？單純依靠調(diào)節(jié)水、水泥和骨料用量，難以解決下列技術(shù)問題用水量與良好和易性間的矛盾；施工操作對凝結(jié)時間、放熱速度、強(qiáng)度增長的要求；耐久性對低連通孔隙率的要求。外加劑是解決上述問題，改善混凝土性能，以滿足工程特殊要求的重要技術(shù)途徑；現(xiàn)在有70～80％以上的混凝土使用了外加劑；外加劑的作用改善混凝土拌合物的和易性；加快或延緩凝結(jié)時間；控制強(qiáng)度增長；提高抗凍融、熱開裂、堿－骨料膨脹、硫酸鹽侵蝕和鋼筋銹蝕等作用下的耐久性；節(jié)約水泥用量，降低成本；減少放熱速度，控制溫升。為什么要使用外加劑？單純依靠調(diào)節(jié)水、水泥和骨料用量，難以解決2(一)化學(xué)外加劑種類：按照組成有：有機(jī)質(zhì)和無機(jī)質(zhì)外加劑有機(jī)質(zhì)——表面活性物質(zhì)無機(jī)質(zhì)——電解質(zhì)鹽類化合物按照功能有：改善和易性：減水劑、泵送劑、引氣劑等；調(diào)節(jié)凝結(jié)時間：速凝劑、緩凝劑、早強(qiáng)劑等；減少塑性收縮：減縮劑、膨脹劑等；提高耐久性：引氣劑、阻銹劑、防水劑等；其它：防凍劑、泡沫劑、消泡劑等。(一)化學(xué)外加劑種類：3混凝土外加劑的發(fā)展

1885氯化鈣(促凝劑)的專利1925水密性外加劑1930鋁粉(發(fā)泡劑)1932萘磺酸甲醛縮合物(堿水劑)1938引氣劑1938早強(qiáng)劑與緩凝劑1939木質(zhì)磺酸鹽(堿水劑)1950消泡劑1955冰點(diǎn)降低劑1960密胺樹脂(堿水劑)1993聚丙烯酸(堿水劑)2019聚羧酸脂(堿水劑)混凝土外加劑的發(fā)展188541、減水劑WaterReducers減水劑——功能上能在和易性不變時，減少單位用水量；或在單位用水量不變時，能改善和易性；或二者都具備又不改變含氣量的外加劑。組成特點(diǎn)：碳?xì)浞肿渔溕蠋в杏H水性離子基團(tuán)的表面活性物質(zhì)。種類：減水效果普通減水劑(也稱塑化劑，Plasticiser)；高效減水劑(也稱超塑化劑，Superplasticiser)。復(fù)合功能早強(qiáng)減水劑；緩凝減水劑；引氣減水劑。1、減水劑WaterReducers減水劑——功能上51)減水劑的組成與分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

減水劑都是表面活性劑，分子結(jié)構(gòu)中含有親水的離子基團(tuán)和碳?xì)浞肿渔湥渲校弘x子基團(tuán)是酸根離子或氨基，如：－SO3-、－COO-、－NH3+等；碳?xì)浞肿渔?，帶有羥基，如：烷烴基、芳香烴基等。其結(jié)構(gòu)如下圖所示：陰離子基團(tuán)碳?xì)滏溎举|(zhì)素磺酸鹽的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元1)減水劑的組成與分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)減水劑都是表面活性劑，分子62)減水劑的物理化學(xué)特征可溶于水，能顯著降低水的表面張力；能吸附在固體表面，并在固體表面定向排列，形成表面吸附分子層，降低水－固界面張力。2)減水劑的物理化學(xué)特征可溶于水，能顯著降低水的表面張力；7

3)減水劑的作用效果通過濕潤、潤滑、分散、塑化等作用，能使水泥漿變稀、混凝土拌和流動性增大，從而，取得下列效果：在保持用水量不變的條件下，增大坍落度，改善和易性，使混凝土易于澆注、成型密實(shí)；在保持坍落度不變的條件下，減少用水量，降低水灰比(水膠比)，提高混凝土強(qiáng)度和抗?jié)B性；在保持混凝土強(qiáng)度和和易性，在減少用水量的同時減少水泥用量。坍落度(inch)減水劑摻量(水泥質(zhì)量的％)減水劑對混凝土拌合物坍落度的影響當(dāng)水灰比一定時，混凝土拌合物的坍落度隨著減水劑摻量的增加而增大

水灰比減水劑摻量(水泥質(zhì)量的％)減水劑摻量對水灰比的影響

當(dāng)坍落度恒定時，新拌混凝土的水灰比隨著減水劑摻量的增加而減小

3)減水劑的作用效果通過濕潤、潤滑、分散84)減水劑的作用機(jī)理當(dāng)沒有減水劑時，水泥加水后，不能獲得均勻分散體系，由于下列原因而產(chǎn)生絮凝結(jié)構(gòu)，使得部分拌合水包含其中，不能貢獻(xiàn)給水泥漿的流動性：水具有高表面張力(氫鍵分子結(jié)構(gòu))水泥顆粒邊、角和表面正負(fù)電荷間的相互吸力當(dāng)減水劑加入到水泥漿中，吸附在水泥顆粒表面，離子基團(tuán)朝向水，使水泥顆粒表面帶有幾毫伏的負(fù)電荷，引起水泥顆粒相互排斥，打破了絮凝結(jié)構(gòu)，釋放其包含的水，改善分散性——靜電排斥作用；由于減水劑碳?xì)浞肿渔溕系臉O性基吸附水，形成吸附層包裹在水泥顆粒表面，產(chǎn)生空間位阻效應(yīng)，阻礙水泥顆粒的緊密接觸，阻止絮凝結(jié)構(gòu)的形成。加減水劑前的絮凝結(jié)構(gòu)減水劑分子在水泥顆粒表面的吸附加入減水劑后，絮凝結(jié)構(gòu)被打破4)減水劑的作用機(jī)理當(dāng)沒有減水劑時，水泥加水后，不能獲得均9減水劑分散水泥的機(jī)理

加減水劑前加減水劑后絮凝分散沒加減水劑的水泥漿加減水劑后的水泥漿減水劑分散水泥的機(jī)理加減水劑前10問題：試從水泥漿的組成與分散體結(jié)構(gòu)，分析減水劑的作用機(jī)理？

解答：1)由于水泥顆粒之間和水泥顆粒與水之間的的相互吸力，導(dǎo)致水泥顆粒在水中分散困難，水泥顆粒容易相互粘聚形成絮凝結(jié)構(gòu)，有10~30%的拌和水被包含在其中，從而降低了水泥漿的流動性。2）當(dāng)減水劑加入水泥漿中，減水劑分子吸附在水泥顆粒表面，作定向排列，組成了單分子或多分子吸附層，使水泥漿結(jié)構(gòu)發(fā)生了的變化：水泥顆粒表面帶相同電荷，相互間的靜電斥力使水泥顆粒易于分散；減水劑分子鏈上的極性基團(tuán)使水泥顆粒表面溶劑化層增厚，產(chǎn)生空間位阻，增加了水泥顆粒間的滑動能力，減少了粘滯性，增加潤滑性；水泥顆粒易于濕潤，自動粘聚能力減弱，塑化能力增強(qiáng)。問題：試從水泥漿的組成與分散體結(jié)構(gòu)，分析減水劑的作用機(jī)理？115)減水劑的品種及其應(yīng)用普通減水劑高效減水劑5)減水劑的品種及其應(yīng)用普通減水劑12普通減水劑Water-reducer特點(diǎn)：一般含有雜質(zhì)；減水率較小，約10%；有一些副作用；主要品種木質(zhì)素磺酸鹽(木鈣，)

副作用：引進(jìn)氣泡多而大羥基羧酸及其鹽(如檸檬酸、葡萄糖酸鈉等)

副作用：緩凝作用明顯，有引氣劑時會增大拌合物含氣量多元醇(如糖鈣等)；

副作用：緩凝但不影響含氣量普通減水劑Water-reducer特點(diǎn)：13高效減水劑High-rangeWater-reducer特點(diǎn)：具有較高的分子量，純度較高；減水效率高，在摻量較小的條件下，可取得高效；副作用小。種類：改性木質(zhì)素磺酸鹽，較高分子量的純木質(zhì)素鹽；磺化密胺縮合樹脂，一般是鈉鹽；磺化萘－甲醛縮合樹脂，一般也是萘磺酸鈉鹽；含有羧基和/或醚基的聚合物，如聚丙烯酸鈉、聚羧酸酯，聚醚等；

高效減水劑的應(yīng)用，成為混凝土技術(shù)發(fā)展里程一個重要的里程碑，應(yīng)用它可以配制出流動性滿足施工需要且水灰比低，因此強(qiáng)度很高的高強(qiáng)混凝土、可以自行流動成型密實(shí)的自密實(shí)混凝土，以及充分滿足不同工程特定性能需要和勻質(zhì)性良好的高性能混凝土。高效減水劑High-rangeWater-reducer14高效減水劑的作用機(jī)理改性木質(zhì)素磺酸鹽、磺化密胺樹脂和萘磺酸鹽三種以靜電排斥作用為主；含有羧基和/或醚基的聚合物以空間位阻最重要，因?yàn)樵谄浞肿渔溄Y(jié)構(gòu)中，主鏈上含有高度密集的支鏈，形成“梳狀”大分子鏈；聚羧酸脂系高效減水劑的作用機(jī)理(空間位阻)高效減水劑的作用機(jī)理改性木質(zhì)素磺酸鹽、磺化密胺樹脂和萘磺酸鹽15減水劑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果在保持用水量不變的情況下，使拌和物的坍落度增大100~200mm；在保持坍落度不變的情況下，使用水量減少10%~15%，抗壓強(qiáng)度增加15%~40%；在保持坍落度和強(qiáng)度不變的情況下，可節(jié)約水泥10%~15%；混凝土的滲水性可降低40%~80%；可減慢水泥水化初期的放熱速度，減少開裂現(xiàn)象。不同減水劑的減水率木質(zhì)磺酸鹽5~15%密胺樹脂5~25%萘磺酸鹽甲醛縮合物15~25%聚丙烯酸鹽20~30%聚羧酸脂25~40%減水劑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果在保持用水量不變的情況下，使拌和物的坍落16減水劑使用中的幾個注意的問題減水劑—水泥相容性問題混凝土拌合物坍落度損失問題減水劑使用中的幾個注意的問題減水劑—水泥相容性問題17減水劑—水泥的相容性與坍落度損失相容性，過去稱“適應(yīng)性”，是指減水劑與水泥之間是否有不利于減水劑效率發(fā)揮的相互作用。相容性好表現(xiàn)為減水率大、坍落度損失小，拌合物和易性良好。一般來說，C3A含量高的水泥與高效減水劑的相容性較差；此外，用含堿量大、放熱量大的水泥時，通常相容性較差。相容性好壞可以用凈漿流動度測定方法評價(jià)減水劑—水泥的相容性與坍落度損失相容性，過去稱“適應(yīng)性”，是18水泥—高效減水劑相容性及其檢測研究

流動度(cm)流動度(cm)水泥與減水劑相容性好水泥與減水劑相容性不好水泥與減水劑相容性好水泥與減水劑相容性不好水泥—高效減水劑相容性及其檢測研究流動度(cm)流動度(c19減水劑—水泥的適應(yīng)性

當(dāng)水泥的C3A含量大于6%時，摻木質(zhì)磺酸鹽后反而會使混凝土的水灰比增大。

70年代以后，萘系和密胺兩個系列的高效減水劑開始在國內(nèi)外逐步推廣應(yīng)用。但其中最大的障礙就是摻有這類外加劑后，混凝土坍落度損失迅速，無法滿足長途運(yùn)送與長距離泵送工藝的要求。減水劑—水泥的適應(yīng)性當(dāng)水泥的C3A含量大于6%時，20延緩坍落度損失的措施后摻法與多次添加法；載體流化劑法；與緩凝劑復(fù)合使用；超劑量添加法；開發(fā)新系列高效減水劑。延緩坍落度損失的措施后摻法與多次添加法；212、引氣劑什么是引氣劑？

能在混凝土拌和物中產(chǎn)生許多均勻分布的微小氣泡(孔徑為0.01~2mm)，并在硬化后仍能穩(wěn)定存在的外加劑。組成特點(diǎn)：帶有憎水基和親水基的表面活性劑物理化學(xué)特性：可溶于水；降低水的表面張力；能吸附在氣泡表面，使之穩(wěn)定。2、引氣劑什么是引氣劑？22(1)引氣機(jī)理

攪拌水可產(chǎn)生氣泡，但很快消失，為什么？水的表面張力是氣泡不穩(wěn)定！水中加入引氣劑后水的表面張力降低，在攪拌過程中將空氣引入而產(chǎn)生許多氣泡；通過吸附于氣泡表面形成單分子膜，減小液－氣界面能(表面張力)，使氣泡表面的液膜堅(jiān)固不易破裂而穩(wěn)定存在。親水基團(tuán)憎水基團(tuán)氣泡引氣劑穩(wěn)泡作用的機(jī)理(1)引氣機(jī)理攪拌水可產(chǎn)生氣泡，但很快消失，為什么？親水23(2)引氣劑的作用效果

改善拌和物的和易性，減少用水量5%~9%，改善保水性，減少泌水性；混凝土的抗?jié)B性提高50%，抗凍標(biāo)號提高3倍；降低混凝土的強(qiáng)度，引入1%的空氣，可使強(qiáng)度下降5~6%；增大變形性，降低彈性模量，提高抗裂性和抗沖擊性。(2)引氣劑的作用效果改善拌和物的和易性，減少用水量5%24(3)常用引氣劑

松香熱聚物；松香皂；烷基苯磺酸鈉；脂肪酸硫酸鈉；烷基酚環(huán)氧乙烷縮合物等。其用量一般為水泥質(zhì)量的(0.5~1.2)/10000問題？減水劑與引氣劑均是表面活性劑，那么，減水劑是否可當(dāng)引氣劑用？為什么？答：不能！因?yàn)闇p水劑沒有穩(wěn)泡作用，減水劑分子中的碳?xì)滏準(zhǔn)菢O性，與水有較強(qiáng)的相互作用；而引氣劑分子的碳?xì)滏準(zhǔn)欠菢O性的，完全憎水！木質(zhì)素磺酸鹽的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元松香酸(3)常用引氣劑松香熱聚物；問題？木質(zhì)素磺酸鹽的重復(fù)結(jié)構(gòu)25引氣劑—水泥相容性

當(dāng)粉煤灰存在時，引氣劑摻量要成倍增大，特別是粉煤灰摻量很大、粉煤灰含碳高以及混凝土干稠時尤其突出。因此，很有必要開發(fā)新品種引氣劑。引氣劑—水泥相容性當(dāng)粉煤灰存在時，引氣劑摻量263、調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間的外加劑土木工程應(yīng)用中，有時需要調(diào)節(jié)混凝土的凝結(jié)時間：例如：隧道內(nèi)襯、水下工程施工要求混凝土噴出后能迅速凝結(jié)；道路修補(bǔ)工程要求混凝土早期強(qiáng)度高，以便早日開放交通；冬天施工，要求混凝土強(qiáng)度增長快，以免凍壞；大體積工程要求混凝土緩慢凝結(jié)，以免水化放熱太快引起溫度應(yīng)力和變形開裂。3、調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間的外加劑土木工程應(yīng)用中，有時需要調(diào)節(jié)混27調(diào)節(jié)凝結(jié)時間的外加劑種類早強(qiáng)劑早強(qiáng)劑能加速新拌混凝土凝固，提高混凝土早期強(qiáng)度，而對后期強(qiáng)度無顯著影響的外加劑稱為早強(qiáng)劑。防凍劑

在負(fù)溫下使用的早強(qiáng)劑稱為防凍劑或防凍早強(qiáng)劑，它能降低冰點(diǎn)，促使水泥水化放熱反應(yīng)，達(dá)到抵抗冰體膨脹的臨界強(qiáng)度速凝劑能使水泥混凝土急速凝結(jié)硬化(1~5min內(nèi)初凝，2~10min內(nèi)終凝)的外加劑。

緩凝劑

能延緩水泥混凝土凝結(jié)硬化時間，并對后期強(qiáng)度無顯著影響的外加劑主要成分有：氯化物：氯化鈣、氯化鈉；硫酸鹽：石膏、硫酸鈉；三乙醇胺以及復(fù)合早強(qiáng)劑。主要成分有：水溶性鋁酸鹽、純堿、碳酸鈉，堿金屬硅酸鹽等。主要成分有：氯化物、亞硝酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽等。主要成分：糖蜜、酒石酸、檸檬酸、硼酸鹽、鋅酸鹽等。調(diào)節(jié)凝結(jié)時間的外加劑種類早強(qiáng)劑主要成分有：主要成分有：水溶性28早強(qiáng)劑的作用機(jī)理通過同離子效應(yīng)，降低水泥水化物在水中的溶解度，促使水化物快速結(jié)晶沉淀；形成結(jié)晶性很好、化學(xué)結(jié)合水量較大、且有一定膨脹性的不溶性復(fù)合鹽水化物晶體，如氯鋁酸鈣、硫鋁酸鈣水化物，降低了孔隙率、加快了水泥漿結(jié)構(gòu)的形成；提高了水泥漿體的堿性，使水泥礦物的水化速度加快，如三乙醇胺；早強(qiáng)劑使用中需注意的哪些問題？Ⅰ:CaSO42H2O;

Ⅱ:CaCl2,Ca(NO3)2;

Ⅲ:K2CO3,NaCO3,NaSiO3;

Ⅳ:

碳?xì)滏溕蠋в袠O性基團(tuán)的表面活性劑(如葡萄糖酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽和糖),

磷酸、硼酸、草酸和氫氟酸的鈉鹽；

Ⅴ:甲酸鹽和三乙醇胺早強(qiáng)劑的作用機(jī)理通過同離子效應(yīng)，降低水泥水化物在水中的溶解度29速凝劑的作用機(jī)理使水泥生產(chǎn)時摻入的起調(diào)凝作用的石膏分解，從而使C3A迅速水化；速凝劑中的組分與硫酸鈣反應(yīng)生成能促進(jìn)水泥水化的化合物；水溶性的鋁酸鹽能迅速促進(jìn)水泥漿的凝結(jié)硬化。速凝劑的作用機(jī)理使水泥生產(chǎn)時摻入的起調(diào)凝作用的石膏分解，從而30緩凝劑的作用機(jī)理

緩凝劑分子吸附在水泥顆粒表面，屏蔽活性點(diǎn)，阻礙水泥的水化；能產(chǎn)生多元酸根離子吸附在金屬離子上，阻礙水泥水化物的結(jié)晶沉淀，從而延緩了水泥漿體結(jié)構(gòu)的形成，使混凝土的凝結(jié)時間延緩幾小時。緩凝劑對水泥漿凝結(jié)時間的影響緩凝劑的作用機(jī)理緩凝劑分子吸附在水泥顆粒表面，屏蔽活性點(diǎn)，31(二)礦物外加劑(摻合料)問題？

混凝土中為什么要使用礦物外加劑或摻合料？代替水泥，所以也稱水泥代用材料改善混凝土微結(jié)構(gòu)，尤其是界面過渡區(qū)結(jié)構(gòu)改善混凝土性能，尤其是耐久性保護(hù)生態(tài)環(huán)境，節(jié)約資源和能源(二)礦物外加劑(摻合料)問題？32主要礦物外加劑(摻合料)的種類粉煤灰煤粉在鍋爐中燃燒后的灰份；磨細(xì)礦渣高爐煉鐵排出的廢渣，經(jīng)粉磨后使用；硅灰生產(chǎn)硅鐵合金排出的煙氣冷凝形成微細(xì)的粉末；磨細(xì)石灰石粉將石灰石骨料開采時的碎屑磨成粉末主要礦物外加劑(摻合料)的物理性質(zhì)性質(zhì)

粉煤灰磨細(xì)礦渣硅粉水泥

密度2.12.92.23.15粒徑(m)

1~1503~2000.01~0.50.1~100比表面積(m2/kg)

35040015000350氧化物粉煤灰磨細(xì)礦渣硅粉水泥低鈣高鈣SiO24840369720Al2O32718

925Fe2O39810.14MgO24110.11CaO3204064Na2O10.2K2O40.5主要礦物外加劑(摻合料)的化學(xué)組成主要礦物外加劑(摻合料)的種類粉煤灰主要礦物外加劑(33粉煤灰的生產(chǎn)FlyAsh煤粉+-電收塵器鍋爐爐底灰粉煤灰煙囪粉煤灰的生產(chǎn)煤粉+-電收塵器鍋爐爐底灰粉煤灰煙囪34磨細(xì)高爐礦渣的生產(chǎn)鐵水熔融礦渣高爐水池水淬烘干、粉磨球磨機(jī)磨細(xì)高爐礦渣的生產(chǎn)鐵水熔融礦渣高爐水池水淬烘干、粉磨球磨35加密硅鐵合金廠硅冶煉廠煙罩冷凝硅粉200~300kg/m3500~600kg/m3硅灰的生產(chǎn)加密硅鐵合金廠硅冶煉廠煙罩冷凝硅粉200~300kg/m36混凝土外加劑課件37礦物外加劑在混凝土中的作用活性效應(yīng)稀釋效應(yīng)填充效應(yīng)等價(jià)球體直徑(m)質(zhì)量累計(jì)百分率(%)硅灰硅酸鹽水泥低鈣粉煤灰高鈣粉煤灰水泥與礦物外加劑的分體等球體直徑Bamforth的實(shí)驗(yàn)(厚2.5m結(jié)構(gòu)物中部的溫度變化)70%硅酸鹽水泥+30%粉煤灰100%硅酸鹽水泥25%硅酸鹽水泥+75%磨細(xì)礦渣不同養(yǎng)護(hù)條件下混凝土強(qiáng)度發(fā)展硅酸鹽水泥水泥/礦渣水泥/粉煤灰水泥/粉煤灰水泥/礦渣硅酸鹽水泥齡期20C標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)現(xiàn)場同溫度養(yǎng)護(hù)礦物外加劑在混凝土中的作用活性效應(yīng)等價(jià)球體直徑(m)質(zhì)量累38硅粉的特性與應(yīng)用顆粒非常微細(xì)，在高效減水劑強(qiáng)烈的分散作用下，可填充水泥顆粒的間隙，從而進(jìn)一步降低水膠比，提高強(qiáng)度和抗?jié)B透性能；由于會使拌合物粘聚性明顯增大，并加劇自身收縮，通常限制摻量為10%以內(nèi)；由于表觀密度小，運(yùn)輸時體積大、費(fèi)用高，通常只用于等級很高的混凝土（>100MPa）；摻硅粉混凝土必須盡早開始濕養(yǎng)護(hù)，以避免開裂。硅灰、凝膠相和未水化水泥顆粒的堆積圖像摻加10％硅灰的水泥漿體水化14天后的SEM(3500倍)照片硅粉的特性與應(yīng)用顆粒非常微細(xì)，在高效減水劑強(qiáng)烈的分散作用下，39六、混凝土質(zhì)量控制

六、混凝土質(zhì)量控制40(一)混凝土質(zhì)量的波動

基本概念：混凝土本身的質(zhì)量不是完全均勻的，其性能測試數(shù)據(jù)存在一定的離散性，這是一個客觀存在的事實(shí)，是必然出現(xiàn)的。但只要根據(jù)產(chǎn)生波動的原因，科學(xué)合理的控制混凝土生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)，可以使混凝土的質(zhì)量波動控制在一定的范圍內(nèi)，以滿足工程應(yīng)用的要求，這是可以做到的。(一)混凝土質(zhì)量的波動基本概念：41混凝土質(zhì)量波動的原因材料組成

混凝土是多組分材料混合形成的，原材料的質(zhì)量、組成配比等因素都會導(dǎo)致混凝土質(zhì)量的波動；施工工藝

混凝土的施工方法，如：配料、攪拌、運(yùn)輸、澆灌、養(yǎng)護(hù)等不會完全一樣，至然導(dǎo)致質(zhì)量的波動；試驗(yàn)條件

試件的制作、養(yǎng)護(hù)和測試方法等因素會導(dǎo)致性能測試結(jié)構(gòu)的離散?；炷临|(zhì)量波動的原因材料組成42(二)混凝土質(zhì)量控制

混凝土質(zhì)量的初步控制混凝土質(zhì)量的生產(chǎn)控制繪制質(zhì)量波動圖(二)混凝土質(zhì)量控制混凝土質(zhì)量的初步控制431.混凝土質(zhì)量的初步控制1)原材料的質(zhì)量控制，選用質(zhì)量均勻的原材料，嚴(yán)格質(zhì)量檢驗(yàn)、驗(yàn)收和保管制度。2)嚴(yán)格控制混凝土的原材料配比，保證試驗(yàn)配合比的正確實(shí)施。1.混凝土質(zhì)量的初步控制1)原材料的質(zhì)量控制，選用質(zhì)量均勻的442.混凝土質(zhì)量的生產(chǎn)控制1)原材料的稱量準(zhǔn)確，水、水泥和摻和料的稱量誤差控制在2%以內(nèi)，骨料稱量的誤差應(yīng)控制在3%以內(nèi)。2)攪拌應(yīng)盡量采用機(jī)械攪拌，合理的攪拌時間(1~2.5min)，以保證均均勻性。3)運(yùn)輸拌和物運(yùn)輸過程中，盡量避免產(chǎn)生離析、泌水、砂漿流失、坍落度損失等現(xiàn)象。4)澆灌與振搗均勻澆灌，防治離析；振搗要全面，防治漏振；振搗時間要適當(dāng)。5)養(yǎng)護(hù)與脫模要經(jīng)常保持必要的溫度和濕度進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)試件不應(yīng)少于7~14天；必須等到混凝土有一定強(qiáng)度(2.5MPa)后才能脫模。

2.混凝土質(zhì)量的生產(chǎn)控制1)原材料的稱量準(zhǔn)確，水、水泥和453.繪制質(zhì)量波動圖混凝土強(qiáng)度波動圖的制作要點(diǎn)：做出平均強(qiáng)度線(中心線)一般以配合比設(shè)計(jì)時的試配強(qiáng)度(即工程要求的平均強(qiáng)度)制作為中心線。標(biāo)出下控制線和最小強(qiáng)度的界線要求的設(shè)計(jì)強(qiáng)度(等級)表示在強(qiáng)度波動圖上就是應(yīng)該控制的下控制線。最低值(下限)fcu,min=0.85fcu,k。作出波動曲線將逐日取樣制作的試件，測定的抗壓強(qiáng)度，標(biāo)定在圖上，并連成線，即得強(qiáng)度波動圖。3.繪制質(zhì)量波動圖混凝土強(qiáng)度波動圖的制作要點(diǎn)：46混凝土質(zhì)量波動圖強(qiáng)度fcufcu,kfcu,m上限上控制線中心線下控制線下限澆注日期fcu,m

=0.85fcu,k混凝土質(zhì)量波動圖強(qiáng)度fcufcu,kfcu,m上限上控制線中47(三)混凝土強(qiáng)度的評定

混凝土的質(zhì)量存在較大的變異性。實(shí)踐證明：用統(tǒng)計(jì)特征值來反應(yīng)混凝土質(zhì)量的變異程度，并由此來評定結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土質(zhì)量是否滿足設(shè)計(jì)要求，是一個合理而有效地方法。作為一種結(jié)構(gòu)工程材料，混凝土的承載力備受關(guān)注，因此，一般采用混凝土試件強(qiáng)度值來評定混凝土的質(zhì)量：易于評價(jià)與其它性能有密切關(guān)系(三)混凝土強(qiáng)度的評定混凝土的質(zhì)量存在較大的變異性。481.評定混凝土質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)方法

概念：

混凝土試件強(qiáng)度值遵循正態(tài)分布。主要的統(tǒng)計(jì)參數(shù)：平均值正態(tài)分布數(shù)據(jù)的最優(yōu)值是“算術(shù)平均值”，作為強(qiáng)度平均值；標(biāo)準(zhǔn)差或變異系數(shù)它們表達(dá)數(shù)據(jù)在平均值兩側(cè)分散的程度；強(qiáng)度保證率即數(shù)據(jù)中大于或等于強(qiáng)度等級的概率，表示強(qiáng)度的合格率。樣本數(shù)或頻率密度混凝土強(qiáng)度的正態(tài)分布曲線1.評定混凝土質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)方法概念：樣本數(shù)或頻率密度混凝土強(qiáng)49統(tǒng)計(jì)參數(shù)的計(jì)算方法

A.算術(shù)平均值：fcu=(1/n)fcu,i式中：n—試驗(yàn)組數(shù)，(n≮30)；

fcu,i—第i組試驗(yàn)值。B.標(biāo)準(zhǔn)差：=[(fcu,i－fcu)2/n]1/2

C.變異系數(shù)：Cv=/fcu

D.強(qiáng)度保證率:查表3－23統(tǒng)計(jì)參數(shù)的計(jì)算方法A.算術(shù)平均值：fcu=(1/n)502.混凝土強(qiáng)度的驗(yàn)收評定

按照國標(biāo)《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ107)的規(guī)定，混凝土強(qiáng)度評定有兩種方法:1)統(tǒng)計(jì)方法：A.生產(chǎn)條件一致、變異系數(shù)穩(wěn)定，同一品種的混凝土，其強(qiáng)度應(yīng)滿足下列要求：

fcu

fcu,k+0.70

fcu,min

fcu,k–0.70

同時還應(yīng)滿足:強(qiáng)度等級不高于C20時,fcu,min

0.85fcu,k

強(qiáng)度等級高于C20時,fcu,min

0.90fcu,k

2.混凝土強(qiáng)度的驗(yàn)收評定按照國標(biāo)《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》51B.對于生產(chǎn)條件不一致、變異系數(shù)不穩(wěn)定或數(shù)據(jù)不足時，其強(qiáng)度應(yīng)同時滿足下列公式要求：

fcu—Sfcu

0.9fcu,k

fcu,min

fcu,k

式中：1、2—合格判定系數(shù)；Sfcu—同一驗(yàn)收批混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差，按下式計(jì)算：Sfcu=[(f2cu,i—nf2cu)/(n—1)]1/22)非統(tǒng)計(jì)方法

fcu

1.15fcu,k

fcu,min

0.95fcu,kB.對于生產(chǎn)條件不一致、變異系數(shù)不穩(wěn)定或數(shù)據(jù)不足時，其強(qiáng)度應(yīng)52國家標(biāo)準(zhǔn)GB50164-92混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)GBJ107-2019混凝土強(qiáng)度評定標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)GB50164-92混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)53謝謝謝謝54混凝土外加劑課件55基本概念外加劑——在混凝土中加入除四種主要組分以外的其它外加材料。種類——化學(xué)外加劑和礦物外加劑：礦物外加劑：摻加量在水泥質(zhì)量5%以上的稱為摻和料；化學(xué)外加劑：摻加量在水泥質(zhì)量5%以下的稱為外加劑。學(xué)習(xí)要求掌握外加劑的重要種類；物理化學(xué)特征；作用機(jī)理；應(yīng)用及其負(fù)作用?；靖拍钔饧觿诨炷林屑尤氤姆N主要組分以外的其它外加56為什么要使用外加劑？單純依靠調(diào)節(jié)水、水泥和骨料用量，難以解決下列技術(shù)問題用水量與良好和易性間的矛盾；施工操作對凝結(jié)時間、放熱速度、強(qiáng)度增長的要求；耐久性對低連通孔隙率的要求。外加劑是解決上述問題，改善混凝土性能，以滿足工程特殊要求的重要技術(shù)途徑；現(xiàn)在有70～80％以上的混凝土使用了外加劑；外加劑的作用改善混凝土拌合物的和易性；加快或延緩凝結(jié)時間；控制強(qiáng)度增長；提高抗凍融、熱開裂、堿－骨料膨脹、硫酸鹽侵蝕和鋼筋銹蝕等作用下的耐久性；節(jié)約水泥用量，降低成本；減少放熱速度，控制溫升。為什么要使用外加劑？單純依靠調(diào)節(jié)水、水泥和骨料用量，難以解決57(一)化學(xué)外加劑種類：按照組成有：有機(jī)質(zhì)和無機(jī)質(zhì)外加劑有機(jī)質(zhì)——表面活性物質(zhì)無機(jī)質(zhì)——電解質(zhì)鹽類化合物按照功能有：改善和易性：減水劑、泵送劑、引氣劑等；調(diào)節(jié)凝結(jié)時間：速凝劑、緩凝劑、早強(qiáng)劑等；減少塑性收縮：減縮劑、膨脹劑等；提高耐久性：引氣劑、阻銹劑、防水劑等；其它：防凍劑、泡沫劑、消泡劑等。(一)化學(xué)外加劑種類：58混凝土外加劑的發(fā)展

1885氯化鈣(促凝劑)的專利1925水密性外加劑1930鋁粉(發(fā)泡劑)1932萘磺酸甲醛縮合物(堿水劑)1938引氣劑1938早強(qiáng)劑與緩凝劑1939木質(zhì)磺酸鹽(堿水劑)1950消泡劑1955冰點(diǎn)降低劑1960密胺樹脂(堿水劑)1993聚丙烯酸(堿水劑)2019聚羧酸脂(堿水劑)混凝土外加劑的發(fā)展1885591、減水劑WaterReducers減水劑——功能上能在和易性不變時，減少單位用水量；或在單位用水量不變時，能改善和易性；或二者都具備又不改變含氣量的外加劑。組成特點(diǎn)：碳?xì)浞肿渔溕蠋в杏H水性離子基團(tuán)的表面活性物質(zhì)。種類：減水效果普通減水劑(也稱塑化劑，Plasticiser)；高效減水劑(也稱超塑化劑，Superplasticiser)。復(fù)合功能早強(qiáng)減水劑；緩凝減水劑；引氣減水劑。1、減水劑WaterReducers減水劑——功能上601)減水劑的組成與分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

減水劑都是表面活性劑，分子結(jié)構(gòu)中含有親水的離子基團(tuán)和碳?xì)浞肿渔?，其中：離子基團(tuán)是酸根離子或氨基，如：－SO3-、－COO-、－NH3+等；碳?xì)浞肿渔?，帶有羥基，如：烷烴基、芳香烴基等。其結(jié)構(gòu)如下圖所示：陰離子基團(tuán)碳?xì)滏溎举|(zhì)素磺酸鹽的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元1)減水劑的組成與分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)減水劑都是表面活性劑，分子612)減水劑的物理化學(xué)特征可溶于水，能顯著降低水的表面張力；能吸附在固體表面，并在固體表面定向排列，形成表面吸附分子層，降低水－固界面張力。2)減水劑的物理化學(xué)特征可溶于水，能顯著降低水的表面張力；62

3)減水劑的作用效果通過濕潤、潤滑、分散、塑化等作用，能使水泥漿變稀、混凝土拌和流動性增大，從而，取得下列效果：在保持用水量不變的條件下，增大坍落度，改善和易性，使混凝土易于澆注、成型密實(shí)；在保持坍落度不變的條件下，減少用水量，降低水灰比(水膠比)，提高混凝土強(qiáng)度和抗?jié)B性；在保持混凝土強(qiáng)度和和易性，在減少用水量的同時減少水泥用量。坍落度(inch)減水劑摻量(水泥質(zhì)量的％)減水劑對混凝土拌合物坍落度的影響當(dāng)水灰比一定時，混凝土拌合物的坍落度隨著減水劑摻量的增加而增大

水灰比減水劑摻量(水泥質(zhì)量的％)減水劑摻量對水灰比的影響

當(dāng)坍落度恒定時，新拌混凝土的水灰比隨著減水劑摻量的增加而減小

3)減水劑的作用效果通過濕潤、潤滑、分散634)減水劑的作用機(jī)理當(dāng)沒有減水劑時，水泥加水后，不能獲得均勻分散體系，由于下列原因而產(chǎn)生絮凝結(jié)構(gòu)，使得部分拌合水包含其中，不能貢獻(xiàn)給水泥漿的流動性：水具有高表面張力(氫鍵分子結(jié)構(gòu))水泥顆粒邊、角和表面正負(fù)電荷間的相互吸力當(dāng)減水劑加入到水泥漿中，吸附在水泥顆粒表面，離子基團(tuán)朝向水，使水泥顆粒表面帶有幾毫伏的負(fù)電荷，引起水泥顆粒相互排斥，打破了絮凝結(jié)構(gòu)，釋放其包含的水，改善分散性——靜電排斥作用；由于減水劑碳?xì)浞肿渔溕系臉O性基吸附水，形成吸附層包裹在水泥顆粒表面，產(chǎn)生空間位阻效應(yīng)，阻礙水泥顆粒的緊密接觸，阻止絮凝結(jié)構(gòu)的形成。加減水劑前的絮凝結(jié)構(gòu)減水劑分子在水泥顆粒表面的吸附加入減水劑后，絮凝結(jié)構(gòu)被打破4)減水劑的作用機(jī)理當(dāng)沒有減水劑時，水泥加水后，不能獲得均64減水劑分散水泥的機(jī)理

加減水劑前加減水劑后絮凝分散沒加減水劑的水泥漿加減水劑后的水泥漿減水劑分散水泥的機(jī)理加減水劑前65問題：試從水泥漿的組成與分散體結(jié)構(gòu)，分析減水劑的作用機(jī)理？

解答：1)由于水泥顆粒之間和水泥顆粒與水之間的的相互吸力，導(dǎo)致水泥顆粒在水中分散困難，水泥顆粒容易相互粘聚形成絮凝結(jié)構(gòu)，有10~30%的拌和水被包含在其中，從而降低了水泥漿的流動性。2）當(dāng)減水劑加入水泥漿中，減水劑分子吸附在水泥顆粒表面，作定向排列，組成了單分子或多分子吸附層，使水泥漿結(jié)構(gòu)發(fā)生了的變化：水泥顆粒表面帶相同電荷，相互間的靜電斥力使水泥顆粒易于分散；減水劑分子鏈上的極性基團(tuán)使水泥顆粒表面溶劑化層增厚，產(chǎn)生空間位阻，增加了水泥顆粒間的滑動能力，減少了粘滯性，增加潤滑性；水泥顆粒易于濕潤，自動粘聚能力減弱，塑化能力增強(qiáng)。問題：試從水泥漿的組成與分散體結(jié)構(gòu)，分析減水劑的作用機(jī)理？665)減水劑的品種及其應(yīng)用普通減水劑高效減水劑5)減水劑的品種及其應(yīng)用普通減水劑67普通減水劑Water-reducer特點(diǎn)：一般含有雜質(zhì)；減水率較小，約10%；有一些副作用；主要品種木質(zhì)素磺酸鹽(木鈣，)

副作用：引進(jìn)氣泡多而大羥基羧酸及其鹽(如檸檬酸、葡萄糖酸鈉等)

副作用：緩凝作用明顯，有引氣劑時會增大拌合物含氣量多元醇(如糖鈣等)；

副作用：緩凝但不影響含氣量普通減水劑Water-reducer特點(diǎn)：68高效減水劑High-rangeWater-reducer特點(diǎn)：具有較高的分子量，純度較高；減水效率高，在摻量較小的條件下，可取得高效；副作用小。種類：改性木質(zhì)素磺酸鹽，較高分子量的純木質(zhì)素鹽；磺化密胺縮合樹脂，一般是鈉鹽；磺化萘－甲醛縮合樹脂，一般也是萘磺酸鈉鹽；含有羧基和/或醚基的聚合物，如聚丙烯酸鈉、聚羧酸酯，聚醚等；

高效減水劑的應(yīng)用，成為混凝土技術(shù)發(fā)展里程一個重要的里程碑，應(yīng)用它可以配制出流動性滿足施工需要且水灰比低，因此強(qiáng)度很高的高強(qiáng)混凝土、可以自行流動成型密實(shí)的自密實(shí)混凝土，以及充分滿足不同工程特定性能需要和勻質(zhì)性良好的高性能混凝土。高效減水劑High-rangeWater-reducer69高效減水劑的作用機(jī)理改性木質(zhì)素磺酸鹽、磺化密胺樹脂和萘磺酸鹽三種以靜電排斥作用為主；含有羧基和/或醚基的聚合物以空間位阻最重要，因?yàn)樵谄浞肿渔溄Y(jié)構(gòu)中，主鏈上含有高度密集的支鏈，形成“梳狀”大分子鏈；聚羧酸脂系高效減水劑的作用機(jī)理(空間位阻)高效減水劑的作用機(jī)理改性木質(zhì)素磺酸鹽、磺化密胺樹脂和萘磺酸鹽70減水劑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果在保持用水量不變的情況下，使拌和物的坍落度增大100~200mm；在保持坍落度不變的情況下，使用水量減少10%~15%，抗壓強(qiáng)度增加15%~40%；在保持坍落度和強(qiáng)度不變的情況下，可節(jié)約水泥10%~15%；混凝土的滲水性可降低40%~80%；可減慢水泥水化初期的放熱速度，減少開裂現(xiàn)象。不同減水劑的減水率木質(zhì)磺酸鹽5~15%密胺樹脂5~25%萘磺酸鹽甲醛縮合物15~25%聚丙烯酸鹽20~30%聚羧酸脂25~40%減水劑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果在保持用水量不變的情況下，使拌和物的坍落71減水劑使用中的幾個注意的問題減水劑—水泥相容性問題混凝土拌合物坍落度損失問題減水劑使用中的幾個注意的問題減水劑—水泥相容性問題72減水劑—水泥的相容性與坍落度損失相容性，過去稱“適應(yīng)性”，是指減水劑與水泥之間是否有不利于減水劑效率發(fā)揮的相互作用。相容性好表現(xiàn)為減水率大、坍落度損失小，拌合物和易性良好。一般來說，C3A含量高的水泥與高效減水劑的相容性較差；此外，用含堿量大、放熱量大的水泥時，通常相容性較差。相容性好壞可以用凈漿流動度測定方法評價(jià)減水劑—水泥的相容性與坍落度損失相容性，過去稱“適應(yīng)性”，是73水泥—高效減水劑相容性及其檢測研究

流動度(cm)流動度(cm)水泥與減水劑相容性好水泥與減水劑相容性不好水泥與減水劑相容性好水泥與減水劑相容性不好水泥—高效減水劑相容性及其檢測研究流動度(cm)流動度(c74減水劑—水泥的適應(yīng)性

當(dāng)水泥的C3A含量大于6%時，摻木質(zhì)磺酸鹽后反而會使混凝土的水灰比增大。

70年代以后，萘系和密胺兩個系列的高效減水劑開始在國內(nèi)外逐步推廣應(yīng)用。但其中最大的障礙就是摻有這類外加劑后，混凝土坍落度損失迅速，無法滿足長途運(yùn)送與長距離泵送工藝的要求。減水劑—水泥的適應(yīng)性當(dāng)水泥的C3A含量大于6%時，75延緩坍落度損失的措施后摻法與多次添加法；載體流化劑法；與緩凝劑復(fù)合使用；超劑量添加法；開發(fā)新系列高效減水劑。延緩坍落度損失的措施后摻法與多次添加法；762、引氣劑什么是引氣劑？

能在混凝土拌和物中產(chǎn)生許多均勻分布的微小氣泡(孔徑為0.01~2mm)，并在硬化后仍能穩(wěn)定存在的外加劑。組成特點(diǎn)：帶有憎水基和親水基的表面活性劑物理化學(xué)特性：可溶于水；降低水的表面張力；能吸附在氣泡表面，使之穩(wěn)定。2、引氣劑什么是引氣劑？77(1)引氣機(jī)理

攪拌水可產(chǎn)生氣泡，但很快消失，為什么？水的表面張力是氣泡不穩(wěn)定！水中加入引氣劑后水的表面張力降低，在攪拌過程中將空氣引入而產(chǎn)生許多氣泡；通過吸附于氣泡表面形成單分子膜，減小液－氣界面能(表面張力)，使氣泡表面的液膜堅(jiān)固不易破裂而穩(wěn)定存在。親水基團(tuán)憎水基團(tuán)氣泡引氣劑穩(wěn)泡作用的機(jī)理(1)引氣機(jī)理攪拌水可產(chǎn)生氣泡，但很快消失，為什么？親水78(2)引氣劑的作用效果

改善拌和物的和易性，減少用水量5%~9%，改善保水性，減少泌水性；混凝土的抗?jié)B性提高50%，抗凍標(biāo)號提高3倍；降低混凝土的強(qiáng)度，引入1%的空氣，可使強(qiáng)度下降5~6%；增大變形性，降低彈性模量，提高抗裂性和抗沖擊性。(2)引氣劑的作用效果改善拌和物的和易性，減少用水量5%79(3)常用引氣劑

松香熱聚物；松香皂；烷基苯磺酸鈉；脂肪酸硫酸鈉；烷基酚環(huán)氧乙烷縮合物等。其用量一般為水泥質(zhì)量的(0.5~1.2)/10000問題？減水劑與引氣劑均是表面活性劑，那么，減水劑是否可當(dāng)引氣劑用？為什么？答：不能！因?yàn)闇p水劑沒有穩(wěn)泡作用，減水劑分子中的碳?xì)滏準(zhǔn)菢O性，與水有較強(qiáng)的相互作用；而引氣劑分子的碳?xì)滏準(zhǔn)欠菢O性的，完全憎水！木質(zhì)素磺酸鹽的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元松香酸(3)常用引氣劑松香熱聚物；問題？木質(zhì)素磺酸鹽的重復(fù)結(jié)構(gòu)80引氣劑—水泥相容性

當(dāng)粉煤灰存在時，引氣劑摻量要成倍增大，特別是粉煤灰摻量很大、粉煤灰含碳高以及混凝土干稠時尤其突出。因此，很有必要開發(fā)新品種引氣劑。引氣劑—水泥相容性當(dāng)粉煤灰存在時，引氣劑摻量813、調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間的外加劑土木工程應(yīng)用中，有時需要調(diào)節(jié)混凝土的凝結(jié)時間：例如：隧道內(nèi)襯、水下工程施工要求混凝土噴出后能迅速凝結(jié)；道路修補(bǔ)工程要求混凝土早期強(qiáng)度高，以便早日開放交通；冬天施工，要求混凝土強(qiáng)度增長快，以免凍壞；大體積工程要求混凝土緩慢凝結(jié)，以免水化放熱太快引起溫度應(yīng)力和變形開裂。3、調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間的外加劑土木工程應(yīng)用中，有時需要調(diào)節(jié)混82調(diào)節(jié)凝結(jié)時間的外加劑種類早強(qiáng)劑早強(qiáng)劑能加速新拌混凝土凝固，提高混凝土早期強(qiáng)度，而對后期強(qiáng)度無顯著影響的外加劑稱為早強(qiáng)劑。防凍劑

在負(fù)溫下使用的早強(qiáng)劑稱為防凍劑或防凍早強(qiáng)劑，它能降低冰點(diǎn)，促使水泥水化放熱反應(yīng)，達(dá)到抵抗冰體膨脹的臨界強(qiáng)度速凝劑能使水泥混凝土急速凝結(jié)硬化(1~5min內(nèi)初凝，2~10min內(nèi)終凝)的外加劑。

緩凝劑

能延緩水泥混凝土凝結(jié)硬化時間，并對后期強(qiáng)度無顯著影響的外加劑主要成分有：氯化物：氯化鈣、氯化鈉；硫酸鹽：石膏、硫酸鈉；三乙醇胺以及復(fù)合早強(qiáng)劑。主要成分有：水溶性鋁酸鹽、純堿、碳酸鈉，堿金屬硅酸鹽等。主要成分有：氯化物、亞硝酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽等。主要成分：糖蜜、酒石酸、檸檬酸、硼酸鹽、鋅酸鹽等。調(diào)節(jié)凝結(jié)時間的外加劑種類早強(qiáng)劑主要成分有：主要成分有：水溶性83早強(qiáng)劑的作用機(jī)理通過同離子效應(yīng)，降低水泥水化物在水中的溶解度，促使水化物快速結(jié)晶沉淀；形成結(jié)晶性很好、化學(xué)結(jié)合水量較大、且有一定膨脹性的不溶性復(fù)合鹽水化物晶體，如氯鋁酸鈣、硫鋁酸鈣水化物，降低了孔隙率、加快了水泥漿結(jié)構(gòu)的形成；提高了水泥漿體的堿性，使水泥礦物的水化速度加快，如三乙醇胺；早強(qiáng)劑使用中需注意的哪些問題？Ⅰ:CaSO42H2O;

Ⅱ:CaCl2,Ca(NO3)2;

Ⅲ:K2CO3,NaCO3,NaSiO3;

Ⅳ:

碳?xì)滏溕蠋в袠O性基團(tuán)的表面活性劑(如葡萄糖酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽和糖),

磷酸、硼酸、草酸和氫氟酸的鈉鹽；

Ⅴ:甲酸鹽和三乙醇胺早強(qiáng)劑的作用機(jī)理通過同離子效應(yīng)，降低水泥水化物在水中的溶解度84速凝劑的作用機(jī)理使水泥生產(chǎn)時摻入的起調(diào)凝作用的石膏分解，從而使C3A迅速水化；速凝劑中的組分與硫酸鈣反應(yīng)生成能促進(jìn)水泥水化的化合物；水溶性的鋁酸鹽能迅速促進(jìn)水泥漿的凝結(jié)硬化。速凝劑的作用機(jī)理使水泥生產(chǎn)時摻入的起調(diào)凝作用的石膏分解，從而85緩凝劑的作用機(jī)理

緩凝劑分子吸附在水泥顆粒表面，屏蔽活性點(diǎn)，阻礙水泥的水化；能產(chǎn)生多元酸根離子吸附在金屬離子上，阻礙水泥水化物的結(jié)晶沉淀，從而延緩了水泥漿體結(jié)構(gòu)的形成，使混凝土的凝結(jié)時間延緩幾小時。緩凝劑對水泥漿凝結(jié)時間的影響緩凝劑的作用機(jī)理緩凝劑分子吸附在水泥顆粒表面，屏蔽活性點(diǎn)，86(二)礦物外加劑(摻合料)問題？

混凝土中為什么要使用礦物外加劑或摻合料？代替水泥，所以也稱水泥代用材料改善混凝土微結(jié)構(gòu)，尤其是界面過渡區(qū)結(jié)構(gòu)改善混凝土性能，尤其是耐久性保護(hù)生態(tài)環(huán)境，節(jié)約資源和能源(二)礦物外加劑(摻合料)問題？87主要礦物外加劑(摻合料)的種類粉煤灰煤粉在鍋爐中燃燒后的灰份；磨細(xì)礦渣高爐煉鐵排出的廢渣，經(jīng)粉磨后使用；硅灰生產(chǎn)硅鐵合金排出的煙氣冷凝形成微細(xì)的粉末；磨細(xì)石灰石粉將石灰石骨料開采時的碎屑磨成粉末主要礦物外加劑(摻合料)的物理性質(zhì)性質(zhì)

粉煤灰磨細(xì)礦渣硅粉水泥

密度2.12.92.23.15粒徑(m)

1~1503~2000.01~0.50.1~100比表面積(m2/kg)

35040015000350氧化物粉煤灰磨細(xì)礦渣硅粉水泥低鈣高鈣SiO24840369720Al2O32718

925Fe2O39810.14MgO24110.11CaO3204064Na2O10.2K2O40.5主要礦物外加劑(摻合料)的化學(xué)組成主要礦物外加劑(摻合料)的種類粉煤灰主要礦物外加劑(88粉煤灰的生產(chǎn)FlyAsh煤粉+-電收塵器鍋爐爐底灰粉煤灰煙囪粉煤灰的生產(chǎn)煤粉+-電收塵器鍋爐爐底灰粉煤灰煙囪89磨細(xì)高爐礦渣的生產(chǎn)鐵水熔融礦渣高爐水池水淬烘干、粉磨球磨機(jī)磨細(xì)高爐礦渣的生產(chǎn)鐵水熔融礦渣高爐水池水淬烘干、粉磨球磨90加密硅鐵合金廠硅冶煉廠煙罩冷凝硅粉200~300kg/m3500~600kg/m3硅灰的生產(chǎn)加密硅鐵合金廠硅冶煉廠煙罩冷凝硅粉200~300kg/m91混凝土外加劑課件92礦物外加劑在混凝土中的作用活性效應(yīng)稀釋效應(yīng)填充效應(yīng)等價(jià)球體直徑(m)質(zhì)量累計(jì)百分率(%)硅灰硅酸鹽水泥低鈣粉煤灰高鈣粉煤灰水泥與礦物外加劑的分體等球體直徑Bamforth的實(shí)驗(yàn)(厚2.5m結(jié)構(gòu)物中部的溫度變化)70%硅酸鹽水泥+30%粉煤灰100%硅酸鹽水泥25%硅酸鹽水泥+75%磨細(xì)礦渣不同養(yǎng)護(hù)條件下混凝土強(qiáng)度發(fā)展硅酸鹽水泥水泥/礦渣水泥/粉煤灰水泥/粉煤灰水泥/礦渣硅酸鹽水泥齡期20C標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)現(xiàn)場同溫度養(yǎng)護(hù)礦物外加劑在混凝土中的作用活性效應(yīng)等價(jià)球體直徑(m)質(zhì)量累93硅粉的特性與應(yīng)用顆粒非常微細(xì)，在高效減水劑強(qiáng)烈的分散作用下，可填充水泥顆粒的間隙，從而進(jìn)一步降低水膠比，提高強(qiáng)度和抗?jié)B透性能；由于會使拌合物粘聚性明顯增大，并加劇自身收縮，通常限制摻量為10%以內(nèi)；由于表觀密度小，運(yùn)輸時體積大、費(fèi)用高，通常只用于等級很高的混凝土（>100MPa）；摻硅粉混凝土必須盡早開始濕養(yǎng)護(hù)，以避免開裂。硅灰、凝膠相和未水化水泥顆粒的堆積圖像摻加10％硅灰的水泥漿體水化14天后的SEM(3500倍)照片硅粉的特性與應(yīng)用顆粒非常微細(xì)，在高效減水劑強(qiáng)烈的分散作用下，94六、混凝土質(zhì)量控制

六、混凝土質(zhì)量控制95(一)混凝土質(zhì)量的波動

基本概念：混凝土本身的質(zhì)量不是完全均勻的，其性能測試數(shù)據(jù)存在一定的離散性，這是一個客觀存在的事實(shí)，是必然出現(xiàn)的。但只要根據(jù)產(chǎn)生波動的原因，科學(xué)合理的控制混凝土生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)，可以使混凝土的質(zhì)量波動控制在一定的范圍內(nèi)，以滿足工程應(yīng)用的要求，這是可以做到的。(一)混凝土質(zhì)量的波動基本概念：96混凝土質(zhì)量波動的原因材料組成

混凝土是多組分材料混合形成的，原材料的質(zhì)量、組成配比等因素都會導(dǎo)致混凝土質(zhì)量的波動；施工工藝

混凝土的施工方法，如：配料、攪拌、運(yùn)輸、澆灌、養(yǎng)護(hù)等不會完全一樣，至然導(dǎo)致質(zhì)量的波動；試驗(yàn)條件

試件的制作、養(yǎng)護(hù)和測試方法等因素會導(dǎo)致性能測試結(jié)構(gòu)的離散。混凝土質(zhì)量波動的原因材料組成97(二)混凝土質(zhì)量控制

混凝土質(zhì)量的初步