混凝土外加劑

混凝土外加劑第1頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一1混凝土外加劑的分類

按化學成分可分成三類：

（１）無機化合物，多為電解質(zhì)鹽類。

（２）有機化合物，多為表面活性劑。

（３）有機無機復(fù)合物。

按功能分為四類：

（ｌ）改善混凝土拌合物流變性能的外加劑。如各種減水劑、泵送劑、保水劑等。

（２）調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間，硬化性能的外加劑。如緩凝劑、早強劑、速凝劑等。

（３）改善混凝土耐久性能的外加劑。如引氣劑、防水劑和阻銹劑等。

（４）改善混凝土其他性能的外加劑。如引氣劑、膨脹劑、防凍劑、著色劑、防水劑、堿骨料反應(yīng)抑制劑、隔離劑、養(yǎng)護劑等。

第2頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一2常用混凝土外加劑

1．減水劑

減水劑是指在混凝土坍落度基本相同的條件下，能減少拌合用水量的外加劑。

（1）減水劑的作用機理

減水劑多屬于表面活性劑，它的分子結(jié)構(gòu)是由親水基團和憎水基團組成，當兩種物質(zhì)接觸時（如水－水泥，水一油，水一氣），表面活性劑的親水基團指向水，憎水基團朝向水泥顆粒（油或氣）。減水劑能提高混凝土拌合物和易性及混凝土強度的原因，是由于其表面活性物質(zhì)間的吸附一分散作用，及其潤滑、濕潤作用所致。第3頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一水泥加水拌和后，由于水泥顆粒間分子引力的作用，產(chǎn)生許多絮狀物而形成絮凝結(jié)構(gòu)，使10％～30％的拌合水（游離水）被包裹在其中，從而降低了混凝土拌合物的流動性。當加入適量減水劑后，減水劑分子定向吸附于水泥顆粒表面，親水基端指向水溶液。由于親水基團的電離作用，使水泥顆粒表面帶上電性相同的電荷，產(chǎn)生靜電斥力，致使水泥顆粒相互分散，導致絮凝結(jié)構(gòu)解體，釋放出游離水，從而有效地增大了混凝土拌合物的流動性。第4頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一陰離子表面活性劑類減水劑，其親水基團極性很強，易與水分子以氫鍵形式結(jié)合，在水泥顆粒表面形成一層穩(wěn)定的溶劑化水膜下圖，這層水是很好的潤滑劑，有利于水泥顆粒的滑動，從而使混凝土流動性進一步提高。減水劑還能使水泥更好地被水濕潤，也有利于和易性的改善。

第5頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一（２）減水劑的經(jīng)濟技術(shù)效果

摻減水劑的混凝土與未摻減水劑基準混凝土相比，具有如下效果：

①在保證混凝土混合物和易性和水泥用量不變的條件下，可減少用水量，降低水灰比，從而提高混凝土的強度和耐久性。

②在保持混凝土強度（水灰比不變）和坍落度不變的條件下，可節(jié)約水泥用量。

③在保持水灰比與水泥用量不變的條件下，可大大提高混凝土混合物的流動性，從而方便施工。

第6頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一（3）減水劑的常用品種

①

木質(zhì)素系減水劑

木質(zhì)素系減水劑主要有木質(zhì)素磺酸鈣（木鈣）、木質(zhì)素磺酸鈉（木鈉）和木質(zhì)素磺酸鎂（木鎂）之分，其中以木鈣使用最多，并簡稱Ｍ劑，它屬于陰離子表面活性劑。

Ｍ劑是以生產(chǎn)紙漿或纖維漿的亞硫酸木漿廢液為原料，采用石灰乳中和，經(jīng)生物發(fā)酵除糖、蒸發(fā)濃縮、噴霧干燥而制成，為棕黃色粉狀物。Ｍ劑因原料豐富，價格低廉，并具有較好的塑化效果，故目前應(yīng)用十分普遍。

Ｍ劑為普通減水劑，其適宜摻量為0.2～0.3％，減水率10％左右。Ｍ劑對混凝土有緩凝作用，一般緩凝１～３ｈ。

第7頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一②萘系減水劑．

萘系減水劑為高效減水劑，它是以工業(yè)萘或由煤焦油中分熘出的含萘及萘的同系物熘分為原料，經(jīng)磺化、水解、縮合、中和、過濾、干燥而制成，為棕色粉末，其主要成分為β一萘磺酸鹽甲醛縮合物，屬陰離子表面活性劑。這類減水劑品種很多，目前我國生產(chǎn)的主要有ＮＮＯ、ＮＦ、ＦＤＮ、ＵＮＦ、MF、建Ｉ型、ＳＮ—２、ＡＦ等。萘系減水劑適宜摻量為０．５％～１．０％，其減水率較大，為１０％～２５%增強效果顯著，緩凝性很小，大多為非引氣型。適用于日最低氣溫０℃以上的所有混凝土工程，尤其適用于配制高強、早強、流態(tài)等混凝土。

第8頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一③樹脂類減水劑

此類減水劑為水溶性樹脂，主要為磺化三聚氰胺甲醛樹脂減水劑，簡稱密胺樹脂減水劑。它是由三聚氰胺、甲醛、亞硫酸鈉按適當比例、在一定條件下經(jīng)磺化、縮聚而成，為陰離子表面活性劑。我國產(chǎn)品有ＳＭ樹脂減水劑，為非引氣型早強高效減水劑，其各項功能與效果均比萘系減水劑還好。ＳＭ適宜摻量為0．5％～２.０％，減水率達２０％～２７％。對混凝土早強與增強效果顯著，能使混凝土1d強度提高一倍以上，７ｄ強度即可達空白混凝土２８d的強度，長期強度亦明顯提高，并可提高混凝土的抗?jié)B、抗凍性能及彈性模量。

第9頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一④糖蜜類減水劑

糖蜜類減水劑為普通減水劑，它是以制糖工業(yè)的糖渣、廢蜜為原料，采用石灰中和而成，為棕色粉狀物或糊狀物，其中含糖較多，屬非離子表面活性劑。國內(nèi)產(chǎn)品粉狀有TF、ST、3FG等，糊狀有糖蜜。

糖蜜減水劑適宜摻量為０．２％～０．３％，減水率10％左右，故屬緩凝減水劑。

第10頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一早強劑

能加速混凝土早期強度發(fā)展的外加劑，稱為早強劑。

（１）氯鹽類早強劑

氯鹽類早強劑主要有氯化鈣、氯化鈉、氯化鉀、氯化鋁及三氯化鐵等，其中以氯化鈣應(yīng)用最廣。氯化鈣的早強作用主要是因為它能與Ｃ3Ａ和Ｃa（ＯＨ）2反應(yīng)，生成不溶性復(fù)鹽水化氯鋁酸鈣和氧氯酸鈣，增加水泥漿體中固相比例，提高早期強度；同時液相中Ｃａ（ＯＨ）2濃度降低，也使Ｃ3Ｓ、C2S加速水化，使早期強度提高。

第11頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一氯化鈣的適宜摻量為１％～２％。氯化鈣早強效果顯著，能使混凝土３ｄ強度提高５０％～１００％，７ｄ強度提高２０%～４０％。氯化鈣早強劑因其能產(chǎn)生氯離子，易促使鋼筋產(chǎn)生銹蝕，故施工中必須嚴格控制摻量。我國規(guī)范中規(guī)定：在鋼筋混凝土中氯化鈣的摻量不得超過水泥質(zhì)量的１％；在無筋混凝土中摻量不得超過３％。

第12頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一（２）硫酸鹽類（硫酸鈉、硫酸鈣、硫代硫酸鈉）

硫酸鹽的早強作用主要是與水泥的水化產(chǎn)物Ｃa（ＯＨ）2反應(yīng)，生成高分散性的化學石膏，它與Ｃ３Ａ的化學反應(yīng)比外摻石膏的作用快得多，能迅速生成水化硫鋁酸鈣，增加固相體積，提高早期結(jié)構(gòu)的密實度，同時也會加快水泥的水化速度，因而提高混凝土的早期強度。硫酸鈉的適宜摻量為０．５％～２％，常以復(fù)合使用效果更佳。使用時應(yīng)防止引起堿集料反應(yīng)。

第13頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一（３）有機胺類（三乙醇胺，三乙丙醇胺）

三乙醇胺是一種非離子型表面活性劑，它不改變水化生成物，但能在水泥的水化過程中起著“催化作用”，與其他早強劑復(fù)合效果更好。

（４）其它：如甲酸鹽等

有些減水劑具有早強效果。也有些早強減水劑是由早強劑和減水劑復(fù)合而成。第14頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一引氣劑與引氣減水劑

引氣劑是指在混凝土攪拌過程中能引入大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡的外加劑。

引氣劑也是表面活性劑，其憎水基團朝向氣泡，親水基團吸附一層水膜，由于引氣劑離子對液膜的保護作用，使氣泡不易破裂。引入的這些微小氣泡（直徑為20~1000μｍ）在拌合物中均勻分布，明顯地改善混合料的和易性，提高混凝土的耐久性（抗凍性和抗?jié)B性），使混凝土的強度和彈性模量有所降低。

常用的加氣劑有松香熱聚物、松香皂、烷基苯磺酸鹽類、脂肪醇磺酸鹽類等。適宜摻量為水泥質(zhì)量的0.005~0.01%左右。

第15頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一緩凝劑及緩凝減水劑

緩凝劑是指能延長混凝土凝結(jié)時間的外加劑。

由于緩凝劑在水泥及其水化物表面上的吸附作用，或與水泥反應(yīng)生成不溶層而達到緩凝的效果。緩凝劑同時還具有減水、增強、降低水化熱等功能。

常用的緩凝劑及緩凝減水劑有糖類；羥基羧酸及其鹽類，如檸檬酸，酒石酸鉀鈉等。

第16頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一防凍劑

防凍劑是指能降低水泥混凝土拌和物液相冰點，使混凝土在相應(yīng)負溫下免受凍害，并在規(guī)定養(yǎng)護條件下達到預(yù)期性能的外加劑。常用的外加劑有：氯鹽類；氯鹽與阻銹劑類（亞硝酸鈉）；無氯鹽類等。

第17頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一

混凝土的質(zhì)量控制與評定混凝土在生產(chǎn)與施工中，由于原材料性能波動的影響，施工操作的誤差，試驗條件的影響，混凝土的質(zhì)量波動是客觀存在的，因此一定要進行質(zhì)量管理，

由于混凝土的抗壓強度與混凝土其他性能有著緊密的相關(guān)性，能較好地反映混凝土的全面質(zhì)量，因此工程中常以混凝土抗壓強度作為重要的質(zhì)量控制指標，并以此作為評定混凝土生產(chǎn)質(zhì)量水平的依據(jù)。

第18頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一第19頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一第20頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一第21頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一第22頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一第23頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一第24頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一第25頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一第26頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一第27頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一第28頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一第29頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一第30頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一第31頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一第32頁，共4