-混凝土外加劑在商品混凝土中應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)

PAGE年月日摘要外加劑以較少的摻量提高混凝土的強(qiáng)度，耐久性，適用性等作用，達(dá)到減少關(guān)鍵詞：外加劑；適用性；存在問(wèn)題；發(fā)展和應(yīng)用Abstractproblemsanddevelopmentdirectionarediscussed.Keywords:admixture;Applicability;Thereisaproblem;DevelopmentandapplicationTOC\o"-"\h\z\u．引言 .研究背景及意義 ．混凝土外加劑的種類及其應(yīng)用 .混凝土外加劑的分類 ..改善混凝土拌合物流變性能的外加劑 ..調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間、硬化性能的外加劑 ..改善混凝土耐久性的外加劑 ..改善混凝土其它性能的外加劑 .混凝土外加劑的名稱及定義 ..早強(qiáng)劑 ..緩凝劑 ..引氣劑 ..高效減水劑 ..早強(qiáng)減水劑 ..緩凝減水劑 ..引氣減水劑 ..防止劑 ..阻銹劑 ..加氣劑 ..膨脹劑 ..防凍劑 ..著色劑 ..速凍劑 ..泵送劑 ．影響混凝土中外加劑與水泥的適應(yīng)性的主要因素及其他 .外加劑與水泥產(chǎn)生不相適應(yīng)問(wèn)題的主要因素 ..外加劑自身的因素 ..水泥的礦物組成對(duì)外加劑的影響 ..水泥熟料中添加調(diào)凝石膏品種的影響 ..水泥細(xì)度和顆粒級(jí)配的影響 ..水泥的堿含量 ..新進(jìn)水泥的影響 ..粉煤灰與外加劑適用性 ..氣溫、風(fēng)力對(duì)外加劑的影響 ..骨料的影響 .解決外加劑與水泥的不相適應(yīng)問(wèn)題的對(duì)策 .水泥、外加劑、粉煤灰的選擇 .提高水泥與混凝土外加劑適應(yīng)性的措施 .選定熟料合理率值,優(yōu)化配料配方案 .穩(wěn)定混合材品種及摻量 .降低并穩(wěn)定水泥中的堿含量 .穩(wěn)定石膏種類及摻量 .穩(wěn)定水泥細(xì)度 .試驗(yàn)室試配實(shí) ．我國(guó)混凝土外加劑的未來(lái)與發(fā)展前景 ．結(jié)語(yǔ) 主要參考文獻(xiàn) 致謝 PAGE.研究背景及意義混凝土高性能工作的特點(diǎn)決定了它的應(yīng)用范圍，隨著混凝土朝著高科技領(lǐng)域的發(fā)展，施工工藝也隨之得到了良好的改善，混凝土最為重要的特性便是它可以經(jīng)受巨大的壓力但不產(chǎn)生變形，但是如果混凝土達(dá)到了極限的強(qiáng)度以后，便會(huì)破碎開(kāi)裂。混凝土性質(zhì)的關(guān)鍵因素在于水泥漿體的性質(zhì)，水泥漿與骨料之間的粘結(jié)強(qiáng)度決定著混凝土的強(qiáng)度，而水泥漿體是由水泥與水?dāng)嚢杌旌隙纬?，水泥與水的用量我們稱作水灰比，在水灰比較大時(shí)混凝土的流動(dòng)性好，但水灰比跟混凝土的強(qiáng)度呈反比，水灰比越大混凝土強(qiáng)度反而越低。而混凝土外加劑在這種環(huán)境下便出現(xiàn)了，它是解決這一矛盾的工具之一。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的背景下，各類建筑工程也得到了良好的發(fā)展，在獲得機(jī)遇的同時(shí)，技術(shù)也在隨之革新，混凝土外加劑的出現(xiàn)將把工程施工推入一個(gè)高速發(fā)展的階段，在不久的明天，混凝土外加劑的發(fā)展方向基本會(huì)朝著復(fù)合型外加劑及高性能外加劑的模式展開(kāi)，充分起到高效、節(jié)能、環(huán)保與可持續(xù)性。．混凝土外加劑的種類及其應(yīng)用.混凝土外加劑的分類混凝土外加劑按其主要功能分為四類：..改善混凝土拌合物流變性能的外加劑。包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑等。..調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間、硬化性能的外加劑。包括緩凝劑、早強(qiáng)劑和速凝劑等。..改善混凝土耐久性的外加劑。包括引氣劑、防水劑和阻銹劑等。..改善混凝土其它性能的外加劑。包括加氣劑、膨脹劑、著色劑、防水劑和泵送劑等。用水量的外加劑。..早強(qiáng)劑加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展的外加劑。..緩凝劑延長(zhǎng)混凝土凝結(jié)時(shí)間的外加劑。..引氣劑在攪拌混凝土過(guò)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。..高效減水劑在混凝土坍落度基本相同的條件下，能大幅度減少拌合用水量的外加劑。..早強(qiáng)減水劑兼有早強(qiáng)和減水功能的外加劑。..緩凝減水劑兼有緩凝和減水功能的外加劑。..引氣減水劑兼有引氣和減水功能的外加劑。..防止劑能降低混凝土在靜水壓力下的透水性的外加劑。..阻銹劑能抑制或減輕混凝土中鋼筋或其它預(yù)埋金屬銹蝕的外加劑。..加氣劑混凝土制備過(guò)程中因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，放出氣體，而使混凝土中形成大量氣孔的外加劑。..膨脹劑能使混凝土產(chǎn)生一定體積膨脹的外加劑。..防凍劑能使混凝土在負(fù)溫下硬化，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)達(dá)到足夠防凍，強(qiáng)度的外加劑。..著色劑能制備具有穩(wěn)定色彩混凝土的外加劑。．影響混凝土中外加劑與水泥的適應(yīng)性的主要因素及其他.外加劑與水泥產(chǎn)生不相適應(yīng)問(wèn)題的主要因素混凝土的性能不僅取決于組成材料的性能,更取決于材料之間的適應(yīng)性及混凝土配合比。外加劑(減水劑)與水泥的不相適應(yīng)問(wèn)題即外加劑對(duì)水泥工作性能改善不明顯、混凝土坍落度損失過(guò)大或混凝土過(guò)于快凝,甚至造成混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件更易出現(xiàn)的裂縫。外加劑作為混凝土的第組分,所占比重很小,但是對(duì)混凝土的性能卻是影響很大,能夠明顯提高混凝土的坍落度、調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間,從而改善混凝土施工性能或節(jié)約成本。水泥的水化反應(yīng)需要不到水泥質(zhì)量%的水,但水泥遇到水會(huì)形成絮凝結(jié)構(gòu)將水包裹在里面,為了使水泥水化更完全和提高混凝土施工性能需要加入更多的水,外加劑的加入能夠在水泥顆粒表面定向吸附,使水泥顆粒表面帶有同性電荷,因斥力作用而分離開(kāi)來(lái),從而釋放出水泥絮凝結(jié)構(gòu)包裹的水份,使更多的水參與水化反應(yīng)、提高流動(dòng)性[]。水泥顆粒對(duì)外加劑吸附性的大小及外加劑作用的損耗大小,反應(yīng)了外加劑與水泥的適應(yīng)性好壞。外加劑與水泥的不相適應(yīng)性問(wèn)題是讓所有商品混凝土廠家的擔(dān)心和頭痛的問(wèn)題,而出現(xiàn)問(wèn)題后,最終總歸罪與外加劑,外加劑與水泥的不相適應(yīng)性有外加劑本身的質(zhì)量、化學(xué)成分的因素,主因卻常是水泥及摻合料等的因素有關(guān),無(wú)論是普通減水劑、奈系高效減水劑還是第代聚羧酸系高效減水劑都會(huì)出現(xiàn)與水泥的不相適應(yīng)性的情況,影響外加劑與水泥的適應(yīng)性的因素很多,主要有:..外加劑自身的因素外加劑(減水劑)的品種不同、結(jié)構(gòu)官能團(tuán)的不同、聚合度不同、復(fù)配組分不同等等因素的影響均會(huì)影響與水泥的適應(yīng)性。不同廠家生產(chǎn)工藝、技術(shù)水平、質(zhì)量管理水平不一樣,產(chǎn)品必然有差異[]。[]。..水泥熟料中添加調(diào)凝石膏品種的影響水泥的生產(chǎn)最后需要加入石膏調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間,水泥廠家使用的調(diào)凝石膏對(duì)外加劑影響因素大小依次為硬石膏(工業(yè)無(wú)水石膏)>半水石膏>二水石膏,水泥廠家為了節(jié)約成本往往使用工業(yè)無(wú)水石膏,這樣不影響水泥達(dá)到質(zhì)量指標(biāo)要求,對(duì)普通不摻加外加劑的混凝土沒(méi)有不良反應(yīng),但對(duì)現(xiàn)代摻加外加劑的混凝土,用硬石膏的水泥需水量大,吸附外加劑量大,外加劑損失量大。硬石膏對(duì)木鈣類影響更加顯著,甚至?xí)霈F(xiàn)急凝(假凝)現(xiàn)象[]。..水泥細(xì)度和顆粒級(jí)配的影響水泥廠家常常為了達(dá)到水泥新標(biāo)準(zhǔn)要求,提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,加強(qiáng)研磨,提高水泥的細(xì)度從而提高強(qiáng)度。水泥過(guò)細(xì),需水量大,同樣會(huì)吸附外加劑量更大,外加劑損失量大;同時(shí)過(guò)細(xì)的水泥在研磨時(shí)溫度更高,也會(huì)使更多的水合石膏分解成無(wú)水石膏,無(wú)水石膏含量提高,與外加劑的適應(yīng)性也會(huì)變差。水泥的顆粒級(jí)配不好,水泥凈漿泌水率大的水泥與外加劑適應(yīng)性較差[]。..水泥的堿含量堿含量過(guò)高(堿含量>.%)的水泥或堿含量過(guò)低(堿含量<.%)的水泥,也容易與外加劑產(chǎn)生不適應(yīng)。[]水泥中堿主要來(lái)源于所用原材料,特別是石灰和粘土。含堿量過(guò)高或過(guò)低的水泥,在某些品種外加劑加入時(shí),會(huì)引起水泥中石膏溶解度變化,使水泥礦物成分CA水化速率加快,需水量增大,工作度損失也變快。這時(shí)加入可溶性NaSO,能夠提高其與外加劑的適應(yīng)性。粉煤灰、礦粉的摻入能夠與水泥的水化產(chǎn)物Ca(OH)發(fā)生二次反應(yīng),降低混凝土的堿度,使外加劑與水泥的適應(yīng)性有所改善。新出廠的水泥與外加劑的適應(yīng)性不如陳置的水泥。同樣的外加劑能使陳置的水泥出現(xiàn)更高的流動(dòng)度,因?yàn)閯偵a(chǎn)出廠的水泥比較干燥,溫度高,與水化合反應(yīng)更快,經(jīng)d以上的吸濕降溫后,自由能降低,與外加劑的適應(yīng)性提高,會(huì)出現(xiàn)明顯的差異[]。..粉煤灰與外加劑的適應(yīng)性粉煤灰過(guò)細(xì),也會(huì)要多一些的外加劑分散粉煤灰顆粒;粉煤灰燒失量越大(即含碳量越大),需水量越大,對(duì)外加劑影響越大,碳粒粗大多孔,容易吸水,吸附外加劑的能力強(qiáng),使外加劑的摻量增加,特別是對(duì)引氣劑影響大[]。..氣溫、風(fēng)力對(duì)外加劑的影響氣溫越高,風(fēng)越大,砼坍落度損失越大。氣溫高,水泥水化反應(yīng)快,外加劑的消耗加快,風(fēng)越大,混凝土水份蒸發(fā)越快,加快了水泥顆粒之間的物理凝聚,混凝土坍落度損失越大。夏季氣溫太高時(shí),可以采取對(duì)骨料澆水降溫的辦法,減小坍落度損失。..骨料的影響骨料的含泥量、泥塊含量大,大量的粘土細(xì)粒會(huì)吸收更多的水份,消耗更多外加劑,使新拌混凝土和易性變差,容易離析,坍落度損失大,還影響混凝土強(qiáng)度;混凝土配合比不當(dāng),砂率不合理,也會(huì)增加坍落度的損失。砂率偏小,混凝土也容易離析、爬底,混凝土坍落度損失大;砂率偏大,過(guò)多的砂需要更多的水份潤(rùn)濕,使混凝土坍落度變小,也影響混凝土強(qiáng)度;骨料的級(jí)配不良,特別的缺少中間粒級(jí)的骨料,也容易造成混凝土離析、爬底,混凝土坍落度損失大,影響混凝土質(zhì)量.解決外加劑與水泥的不相適應(yīng)問(wèn)題的對(duì)策解決外加劑與水泥的不相適應(yīng)問(wèn)題,重在預(yù)防,注重材料的選擇和進(jìn)場(chǎng)材料的檢測(cè)。外加劑與水泥的適應(yīng)性是個(gè)錯(cuò)蹤復(fù)雜的問(wèn)題,出現(xiàn)外加劑與水泥的不相適應(yīng)問(wèn)題,混凝土廠家及時(shí)對(duì)策:根據(jù)情況,以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),分析查廠坍落度控制在～,到工地使用前用外加劑溶液強(qiáng)攪約min調(diào)整到,這樣更加經(jīng)濟(jì)有效。混凝土廠家水泥常因庫(kù)存量大,需要外加劑去適應(yīng)水泥,即要外加劑廠家調(diào)整配方,根據(jù)混凝土廠家使用的水泥調(diào)整外加劑中減水劑、緩凝劑的品種和摻量,或增加保塑劑、氣泡穩(wěn)定的引氣劑等?；炷僚浜媳鹊拇_定,還需要考慮到混凝土的凝結(jié)時(shí)間,外加劑中有緩凝成份,較高的氣溫突然驟降,混凝土中外加劑用的過(guò)多,沒(méi)有及時(shí)調(diào)整配方,造成混凝土長(zhǎng)時(shí)間不凝結(jié),嚴(yán)重影響混凝土強(qiáng)度,夏季施工也應(yīng)避開(kāi)高溫風(fēng)大的中午時(shí)段,對(duì)原材料進(jìn)行降溫處理?；炷潦┕づ浜媳戎猩奥实拇_定,還要根據(jù)砂細(xì)度的大小,粗骨料的孔隙率調(diào)整大小。.水泥、外加劑、粉煤灰的選擇水泥的選擇:從外加劑與水泥產(chǎn)生不相適應(yīng)問(wèn)題的因素中,可以發(fā)現(xiàn)需水量大的水泥,更容易出現(xiàn)與外加劑不相適應(yīng)問(wèn)題。所以應(yīng)選擇使用需水量小,強(qiáng)度又較高的水泥。對(duì)于配制高性能混凝土,選擇這樣流變性好,反應(yīng)性能低的水泥更加重要。實(shí)驗(yàn)選擇方法:以不同的廠家的外加劑檢測(cè)該種水泥的凈漿流動(dòng)度或砂漿流動(dòng)度,對(duì)多種外加劑均出現(xiàn)了最大的流動(dòng)度和最小的流動(dòng)度損失的水泥,與外加劑適應(yīng)性好,應(yīng)選擇使用。外加劑的選擇:應(yīng)用已知與外加劑適應(yīng)性較好的水泥實(shí)驗(yàn),選擇其能使該水泥砂漿流動(dòng)度較大的外加劑,并應(yīng)試驗(yàn)摻加該外加劑的混凝土工作性能。外加劑的選擇應(yīng)注意選擇大的廠家,因?yàn)榇蟮膹S家自動(dòng)化程度高,技術(shù)水平高,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、品種多,處理問(wèn)題能力強(qiáng)。而小的廠家,人工操作,產(chǎn)品不穩(wěn)定,甚至有的廠家只是進(jìn)半成品復(fù)配,進(jìn)的原料質(zhì)量都難以保證,供給的外加劑質(zhì)量也是難以有穩(wěn)定的質(zhì)量。粉煤灰的選擇:粉煤灰的影響主要有含碳量的影響,含碳量大的粉煤灰需水量大,另外,粉煤灰越細(xì),球型玻璃體含量越高,越能改善混凝土的性能,使需水量越小,粉煤灰的使用需要粉煤灰有減水效果。粉煤灰細(xì)度的選擇,比表面積在m/d～m/d、.mm篩余在%～%的粉煤灰與水泥顆粒能形成良好的級(jí)配組合,更好發(fā)揮微集料的填充效應(yīng),對(duì)混凝土耐久性有利于粉煤灰的使用選擇燒失量<%、需水量<%的Ⅰ、Ⅱ粉煤灰較好。雖然材料廠家供給水泥、粉煤灰都能達(dá)到合格的標(biāo)準(zhǔn),但混凝土廠家應(yīng)對(duì)水泥、粉煤灰提出具體的質(zhì)量指標(biāo),并要求質(zhì)量穩(wěn)定。水泥廠家改變?cè)谋仨毩私夂突菊莆盏膯?wèn)題。預(yù)防和處理混凝土出現(xiàn)外加劑與水泥的適應(yīng)性問(wèn)題,首先要從混凝土原材料入手。原材料的選擇不當(dāng),均會(huì)給施工帶來(lái)問(wèn)題,增加費(fèi)用,甚至造成工程事故,所以混凝土廠家應(yīng)該以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)慎重科學(xué)地選擇使用材料。.提高水泥與混凝土外加劑適應(yīng)性的措施.選定熟料合理率值,優(yōu)化配料配方案熟料率值設(shè)計(jì)是由生產(chǎn)工藝和生料的易燒性等因素決定的,熟料率值設(shè)計(jì)是否合理,直接關(guān)系到熟料煅燒質(zhì)量,因而也決定了熟料的礦物組成。由于各生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)工藝不盡相同,甚至同一水泥廠的熟料生產(chǎn)工藝也差異較大,應(yīng)采取有效措施,確保質(zhì)量穩(wěn)定。如工源水泥集團(tuán)下屬的本溪水泥廠,既由帶余熱鍋爐的回轉(zhuǎn)窯,又有四級(jí)預(yù)熱窯外分解窯,由于配料方案完全不同,所以,熟料的礦物組成差異很大。該廠為了消除由于熟料礦物組成的不同而導(dǎo)致的水泥組分的差異,采取了將熟料搭配均化后上磨的技術(shù)手段,保證了水泥質(zhì)量的穩(wěn)定,為混凝土的制備及外加劑摻量的確定創(chuàng)造了條件。.穩(wěn)定混合材品種及摻量水泥顆粒屬連續(xù)級(jí)配顆粒緊密堆積體,加入兩種或兩種以上適宜混合材可加強(qiáng)填充效應(yīng)?；旌喜臒o(wú)論是單摻還是復(fù)摻,混合材本身的質(zhì)量要穩(wěn)定,摻入量要均勻,這樣,不僅水泥的強(qiáng)度指標(biāo)穩(wěn)定,而且為混凝土制備程中外加劑的摻加創(chuàng)造了條件。特別指出,用作混合材的粉煤灰,最好選用一級(jí)灰。.降低并穩(wěn)定水泥中的堿含量嚴(yán)格控制原燃材料中的堿,保證水泥中堿含量的穩(wěn)定。渣的國(guó)家優(yōu)惠政策,許多企業(yè)都在試驗(yàn)使用工業(yè)廢渣如磷石膏等工業(yè)副產(chǎn)品。因此,生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)積極采取措施不僅保證水泥中SO含量的穩(wěn)定,同時(shí)要保證不同種類石膏摻入量的均衡。.穩(wěn)定水泥細(xì)度水泥生產(chǎn)企業(yè)不論是用篩余還是用比表面積來(lái)控制水泥細(xì)度,都應(yīng)穩(wěn)定水泥磨的生產(chǎn)工藝,不僅要保證水泥細(xì)度在一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的范圍內(nèi),同時(shí)還要保證其有一個(gè)合理的顆粒級(jí)配。.試驗(yàn)室試配實(shí)試配試驗(yàn)時(shí),試驗(yàn)條件要與工地一致。由于外加劑廠提供的產(chǎn)品本身可能就是復(fù)配的結(jié)果,因此,再將各種外加劑復(fù)配,某種成分就可能超標(biāo)。另外某些成分是不能混合到一起的,有可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),不僅削弱了它原有的作用,甚至可能出現(xiàn)可怕的后果。．我國(guó)混凝土外加劑的未來(lái)與發(fā)展前景我國(guó)國(guó)土遼闊，人口眾多，是世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，而固定資產(chǎn)的投資，未來(lái)將繼續(xù)保持較高的增長(zhǎng)幅度，混凝土外加劑的身影會(huì)出現(xiàn)在更多的工程當(dāng)中，比如新式住宅建筑、新農(nóng)村的建設(shè)、高速公路公路網(wǎng)、客運(yùn)線路、各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等，混凝土的使用會(huì)隨著建設(shè)量而增長(zhǎng)，此時(shí)此刻對(duì)混凝土外加劑的需求將更為旺盛，在這種背景下混凝土外加劑正面臨著極為可靠的發(fā)展機(jī)遇。國(guó)際市場(chǎng)的開(kāi)拓我國(guó)生產(chǎn)高效減水劑的企業(yè)實(shí)物質(zhì)量，已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際同類產(chǎn)品的平均水準(zhǔn)，而混凝土外加劑、水泥助磨劑、速凝劑、減水劑、聚羧酸減水劑等，這些產(chǎn)品的價(jià)格又比其他國(guó)家所生產(chǎn)的產(chǎn)品便宜，具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，而且質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，這樣一來(lái)我國(guó)混凝土外加劑就有了一定的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，在未來(lái)幾年當(dāng)中，我國(guó)企業(yè)面向東南亞地區(qū)、東北亞日本、韓國(guó)以及非洲等地輻射銷售