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1、第三章早强剂第1页，共49页，编辑于2022年，星期二 早强剂的定义：加速混凝土早期强度发展的外加剂。因早强剂的定义：加速混凝土早期强度发展的外加剂。因为从混凝土开始拌合到凝结硬化形成一定的强度都需要一段为从混凝土开始拌合到凝结硬化形成一定的强度都需要一段较长的时间。为了加速这一过程，希望早强。较长的时间。为了加速这一过程，希望早强。使混凝土提高早期强度可以有使混凝土提高早期强度可以有3种途径：种途径：其一为使用特种水泥。其一为使用特种水泥。其二改进混凝土施工和养护方法。其二改进混凝土施工和养护方法。第三是使用早强型外加剂。第三是使用早强型外加剂。单独使用单独使用 复合使用复合使用第2页，共4
2、9页，编辑于2022年，星期二第3页，共49页，编辑于2022年，星期二3.1 早强剂的品种及性能早强剂的品种及性能 早强剂可分成无机盐类、有机物类、复合型早强剂早强剂可分成无机盐类、有机物类、复合型早强剂3大类。大类。无机盐类主要有氯化物、硫酸盐、硝酸盐及亚硝酸盐、碳酸无机盐类主要有氯化物、硫酸盐、硝酸盐及亚硝酸盐、碳酸盐等。盐等。有机物主要是指三乙醇胺、三异丙醇胺、甲酸、乙二醇等。有机物主要是指三乙醇胺、三异丙醇胺、甲酸、乙二醇等。复合型是指有机与无机盐复合型早强剂复合型是指有机与无机盐复合型早强剂。第4页，共49页，编辑于2022年，星期二3.1.1 无机盐类早强剂无机盐类早强剂 常用的
3、无机盐类有氯化物、硫酸盐、亚硝酸盐、碳酸盐等。常用的无机盐类有氯化物、硫酸盐、亚硝酸盐、碳酸盐等。氯盐早强剂的组成主要包括氯化钙、氯化钠、氯化铝等。氯盐早强剂的组成主要包括氯化钙、氯化钠、氯化铝等。氯盐类的早强剂只准在不配筋的素混凝土中掺加，对于钢筋氯盐类的早强剂只准在不配筋的素混凝土中掺加，对于钢筋混凝土，特别是预应力钢筋混凝上，以及有金属预埋件的混凝混凝土，特别是预应力钢筋混凝上，以及有金属预埋件的混凝土中，要慎重使用这类外加剂，限制土中，要慎重使用这类外加剂，限制Cl含量的引入量，甚至含量的引入量，甚至要禁止使用。要禁止使用。第5页，共49页，编辑于2022年，星期二1.氯化钙氯化钙2.
4、CaCI2属强电介质，溶于水中将完全离解成离子。属强电介质，溶于水中将完全离解成离子。3.大量钙离子、氯离子的存在，由于盐效应的影响，能使大量钙离子、氯离子的存在，由于盐效应的影响，能使4.熟料矿物的溶解度增大，溶解过程加快因同离子效应，使某熟料矿物的溶解度增大，溶解过程加快因同离子效应，使某5.些水化产物溶度积变小，利于沉淀析出和晶核生成与成长。些水化产物溶度积变小，利于沉淀析出和晶核生成与成长。6.钙离子、氯离子还可与某些矿物和水化物生成复盐，如钙离子、氯离子还可与某些矿物和水化物生成复盐，如7.形成水化氯铝酸钙和水化氧氯化钙，这些固体的复盐，可增形成水化氯铝酸钙和水化氧氯化钙，这些固体的
5、复盐，可增8.大水泥浆中的固相比例，有助于浆体硬化。大水泥浆中的固相比例，有助于浆体硬化。第6页，共49页，编辑于2022年，星期二 掺量为掺量为1%以下时对水泥以下时对水泥的凝结时间无明显影响，掺的凝结时间无明显影响，掺量量2%时凝结时间提前时凝结时间提前2/32h，掺量掺量4%以上会使水泥速凝。以上会使水泥速凝。氯化钙使混凝土的收缩明氯化钙使混凝土的收缩明显增大。掺量显增大。掺量0.5%收缩约增加收缩约增加50%，掺，掺2.5%达到达到115%，掺，掺3%增加至增加至165%。第7页，共49页，编辑于2022年，星期二2.氯化钠氯化钠 与氯化钙的作用相似，但浓度增加时，能使混凝土强度与氯化
6、钙的作用相似，但浓度增加时，能使混凝土强度降低，并对钢筋锈蚀加剧。在钢筋混凝土中使用必须按规定降低，并对钢筋锈蚀加剧。在钢筋混凝土中使用必须按规定复合组锈剂。也是一种很好的降低冰点的防冻材料。复合组锈剂。也是一种很好的降低冰点的防冻材料。价格便宜、来源广泛。在掺量相同时，氯化钠降低冰点价格便宜、来源广泛。在掺量相同时，氯化钠降低冰点作用优于氯化钙，几乎是所用降低冰点材料中效果最好的一作用优于氯化钙，几乎是所用降低冰点材料中效果最好的一种。种。氯化钠一般不单独用作早强剂，多用于防冻剂中的防冻氯化钠一般不单独用作早强剂，多用于防冻剂中的防冻组分。组分。第8页，共49页，编辑于2022年，星期二3.
7、氯化铁氯化铁 具有早强、密实、保水及降低冰点的作用，略有促凝性。具有早强、密实、保水及降低冰点的作用，略有促凝性。在掺量不超过在掺量不超过2%时具有早强作用，在掺量大于时具有早强作用，在掺量大于3%时多用作时多用作防水剂。防水剂。缺点为含氯盐对钢筋有锈蚀作用。但掺量较小时无明显缺点为含氯盐对钢筋有锈蚀作用。但掺量较小时无明显的锈蚀作用。较少单独使用与早强剂，多复合其他外加剂用的锈蚀作用。较少单独使用与早强剂，多复合其他外加剂用于要求早强、防水、防冻等要求的混凝土中。于要求早强、防水、防冻等要求的混凝土中。第9页，共49页，编辑于2022年，星期二4.硫酸钠硫酸钠 常用的硫酸盐早强剂为硫酸钠、硫
8、酸钾和硫酸钙。常用的硫酸盐早强剂为硫酸钠、硫酸钾和硫酸钙。硫酸钠又名元明粉、无水芒硝，其天然矿物称为芒硝，白硫酸钠又名元明粉、无水芒硝，其天然矿物称为芒硝，白色晶体，很容易风化失水变成白色粉末即元明粉。硫酸钠资源色晶体，很容易风化失水变成白色粉末即元明粉。硫酸钠资源丰富，价格较低廉。丰富，价格较低廉。第10页，共49页，编辑于2022年，星期二 硫酸钠很容易溶解于水，在水泥硬化时，与水泥水化时硫酸钠很容易溶解于水，在水泥硬化时，与水泥水化时产生的氢氧化钙发生反应：产生的氢氧化钙发生反应：反应中生成的石膏具有更高的分散性，有助于水化硫铝反应中生成的石膏具有更高的分散性，有助于水化硫铝酸钙的迅速生
9、成，加快了水泥的硬化。酸钙的迅速生成，加快了水泥的硬化。由于碱性提高，提供了碱骨料反应的条件，因此需禁用由于碱性提高，提供了碱骨料反应的条件，因此需禁用有活性有活性SiO2的骨料。一般用量为的骨料。一般用量为0.52%，过多不利于后期，过多不利于后期强度提高和耐久性。强度提高和耐久性。第11页，共49页，编辑于2022年，星期二第12页，共49页，编辑于2022年，星期二碱碱骨料反应对混凝土的影响骨料反应对混凝土的影响第13页，共49页，编辑于2022年，星期二 硫酸钠在混凝土中使用，当掺量过大或养护条件不好时，硫酸钠在混凝土中使用，当掺量过大或养护条件不好时，容易在混凝土表面产生反碱现象，即
10、在混凝土表面析出一层容易在混凝土表面产生反碱现象，即在混凝土表面析出一层毛绒状的氢氧化钙细小晶体，而影响混凝土表面的光洁程度，毛绒状的氢氧化钙细小晶体，而影响混凝土表面的光洁程度，也不利于表面的进一步装饰处理。冬季施工或干燥天气尤其也不利于表面的进一步装饰处理。冬季施工或干燥天气尤其容易发生。硫酸盐的掺量应通过实验确定，以免引起碱集料容易发生。硫酸盐的掺量应通过实验确定，以免引起碱集料反应破坏或硫酸盐过量产生的侵蚀破坏。反应破坏或硫酸盐过量产生的侵蚀破坏。第14页，共49页，编辑于2022年，星期二混凝土表面返碱现象混凝土表面返碱现象第15页，共49页，编辑于2022年，星期二5.硫酸钙硫酸钙
11、 白色晶体或粉末。含白色晶体或粉末。含2分子结晶水的称石膏。分子结晶水的称石膏。在水泥成产中已做为调凝剂使用，一般掺量在在水泥成产中已做为调凝剂使用，一般掺量在3%，作，作为调节凝结时间而混磨与水泥中。当混凝土中再掺入硫酸钙为调节凝结时间而混磨与水泥中。当混凝土中再掺入硫酸钙时则有明显的早强作用。由于硫酸钙与水泥中的铝酸三钙反时则有明显的早强作用。由于硫酸钙与水泥中的铝酸三钙反应，迅速形成大量的硫铝酸钙，很快结晶并形成晶核，促进应，迅速形成大量的硫铝酸钙，很快结晶并形成晶核，促进了水泥其他成分的结晶、生长。了水泥其他成分的结晶、生长。硫酸钙在混凝土中的最佳掺量随水泥中铝酸三钙与铁铝硫酸钙在混凝
12、土中的最佳掺量随水泥中铝酸三钙与铁铝酸四钙含量而变化，掺量不可过大，否则会降低后其强度，酸四钙含量而变化，掺量不可过大，否则会降低后其强度，甚至发生膨胀裂缝。甚至发生膨胀裂缝。第16页，共49页，编辑于2022年，星期二硫酸钙晶体硫酸钙晶体石膏石膏第17页，共49页，编辑于2022年，星期二6.硝酸盐和亚硝酸盐早强剂硝酸盐和亚硝酸盐早强剂 不仅能作为混凝土的早强剂组分，而且可以作为混凝土不仅能作为混凝土的早强剂组分，而且可以作为混凝土防冻剂组分使用。防冻剂组分使用。亚硝酸钠的掺入还可以防止混凝土内部钢筋的锈蚀，其亚硝酸钠的掺入还可以防止混凝土内部钢筋的锈蚀，其原因是可以促使钢筋表面形成致密的保
13、护膜。所以氯盐早强原因是可以促使钢筋表面形成致密的保护膜。所以氯盐早强剂或氯盐防冻剂中常复合有亚硝酸钠组分。剂或氯盐防冻剂中常复合有亚硝酸钠组分。第18页，共49页，编辑于2022年，星期二7.碳酸盐类早强剂碳酸盐类早强剂 碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂均可作为混凝土的早强剂及促碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂均可作为混凝土的早强剂及促凝剂。在冬季施工中使用具有明显加快混凝土凝结时间及提凝剂。在冬季施工中使用具有明显加快混凝土凝结时间及提高混凝土负温强度增长率。并且碳酸盐由于能改变混凝土内高混凝土负温强度增长率。并且碳酸盐由于能改变混凝土内部孔结构的分布、减小混凝土总空隙率而使混凝土在掺入碳部孔结构的分布、减小
14、混凝土总空隙率而使混凝土在掺入碳酸盐后抗渗性能有所提高。碳酸盐也属于原料来源广而且价酸盐后抗渗性能有所提高。碳酸盐也属于原料来源广而且价格较低的原料。格较低的原料。第19页，共49页，编辑于2022年，星期二名称名称化学式化学式掺掺量量%抗抗压压强强度度 MPa1d3d7d28d空白空白03.49.214.623.6三乙醇胺三乙醇胺N(C2H4OH)30.45.012.618.227.1元明粉元明粉Na2SO424.713.217.821.7氯氯化化钙钙CaCl225.112.117.223.2硫代硫酸硫代硫酸钠钠Na2SO425.011.814.422.6乙酸乙酸钠钠CH3COONa23.6
15、10.817.528.0硝酸硝酸钠钠NaNO323.711.714.922.8硝酸硝酸钙钙Ca(NO3)223.19.814.823.3亚亚硝酸硝酸钠钠NaNO224.811.216.723.3碳酸碳酸钾钾K2CO324.610.014.720.5碳酸碳酸钠钠Na2CO325.010.713.817.3二水石膏二水石膏CaSO42H2O23.610.214.723.2氢氢氧化氧化钠钠NaOH25.19.911.915.6无机盐类的早强性能无机盐类的早强性能 第20页，共49页，编辑于2022年，星期二3.1.2 有机化合物早强剂有机化合物早强剂 最常用的有机化合物早强剂为三乙醇胺（最常用的有机
16、化合物早强剂为三乙醇胺（TEA）。）。是一种表面活性剂，掺入水泥棍凝土中，在水泥水化过程中是一种表面活性剂，掺入水泥棍凝土中，在水泥水化过程中起催化剂的作用，它能够加速起催化剂的作用，它能够加速C3A的水化和钙矾石的形成。的水化和钙矾石的形成。三乙醇胺常与氯盐早强剂复合使用，早强效果更佳。三乙醇胺常与氯盐早强剂复合使用，早强效果更佳。乙醇胺有三个异构体：一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺。乙醇胺有三个异构体：一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺。三者在室温下均为无色透明黏稠液体，冷时变成白色结晶固体，三者在室温下均为无色透明黏稠液体，冷时变成白色结晶固体，有轻微氨臭味。有吸潮性和强碱性，能与水、甲醇及丙酮混
17、溶。有轻微氨臭味。有吸潮性和强碱性，能与水、甲醇及丙酮混溶。可作为促凝剂和防水剂使用。可作为促凝剂和防水剂使用。第21页，共49页，编辑于2022年，星期二三三 乙乙 醇醇 胺胺(TEA)分子式：分子式：C 6 H 15 O 3 N ；相对分子量：相对分子量：149.19；含量：含量：8598%；色泽：棕褐色。色泽：棕褐色。第22页，共49页，编辑于2022年，星期二在工业上由环氧乙烷与氨作用制取三乙醇胺在工业上由环氧乙烷与氨作用制取三乙醇胺 第23页，共49页，编辑于2022年，星期二特点：特点：（1）用量小：只有水泥用量的万分之几，即有明显的早强）用量小：只有水泥用量的万分之几，即有明显的
18、早强作用。并与某些无机早强剂复合使用能达到事半功倍的效果，作用。并与某些无机早强剂复合使用能达到事半功倍的效果，因而有早强催化剂的美誉。因而有早强催化剂的美誉。（2）适应温度范围宽：从）适应温度范围宽：从 5 90 均有同样早强均有同样早强作用，因而不仅在冬季施工，而且在混凝土蒸养工艺中也广作用，因而不仅在冬季施工，而且在混凝土蒸养工艺中也广泛采用。泛采用。（3）不锈蚀钢筋：三乙醇胺是弱碱性物质，而且不含氯离）不锈蚀钢筋：三乙醇胺是弱碱性物质，而且不含氯离子，因此对钢筋无不良作用。子，因此对钢筋无不良作用。（4）不影响后期强度：三乙醇胺在适合掺量范围内使用不）不影响后期强度：三乙醇胺在适合掺量
19、范围内使用不但能大幅度提高混凝土早期强度，而且但能大幅度提高混凝土早期强度，而且 28 天强度仍有显著天强度仍有显著增加。增加。第24页，共49页，编辑于2022年，星期二3.1.3 复合型早强剂复合型早强剂 无机材料与无机材料的复合，也可以是有机材料与无机无机材料与无机材料的复合，也可以是有机材料与无机材料的复合或有机材料与有机材料的复合。材料的复合或有机材料与有机材料的复合。如：既能较好地提高混凝土的早期强度，又对混凝土后期强如：既能较好地提高混凝土的早期强度，又对混凝土后期强度发展带来好处；既具有一定减水作用，又能大幅度加速混度发展带来好处；既具有一定减水作用，又能大幅度加速混凝土早期强
20、度发展；既能起到良好的早强效果，又能避免有凝土早期强度发展；既能起到良好的早强效果，又能避免有些早强组分引起混凝土内部钢筋锈蚀等。些早强组分引起混凝土内部钢筋锈蚀等。采用多组分复合后其效果更佳。例如：采用多组分复合后其效果更佳。例如：二组分：二组分：TEA：NaCl=0.05%：0.5%1%三组分：三组分：TEA：NaCl：NaNO2 =0.05%：0.5%l%：1%TEA：NaNO2：CaSO42H2O=0.05%：1%：2%第25页，共49页，编辑于2022年，星期二外加外加剂掺剂掺量量%水灰比水灰比塌落度塌落度cm抗抗压压强强度度%三乙醇三乙醇胺胺硫酸硫酸钠钠2d4d7d28d000.6
21、53.51001001001000.0500.654.583889210502.50.653.5113104115970.052.50.657.5163138140121三乙醇胺、硫酸钠对混凝土增强效果三乙醇胺、硫酸钠对混凝土增强效果 第26页，共49页，编辑于2022年，星期二早早强强剂掺剂掺量量%水灰比水灰比塌落度塌落度cm 抗抗压压强强度度%28d1年年2.5年年5.5年年00.602.6100221225258Na2SO42%0.606.5103164185204Na2SO42%+三乙醇胺三乙醇胺0.03%0.584.9104195204224 硫酸钠早强剂对混凝土长期强度的影响硫酸钠
22、早强剂对混凝土长期强度的影响 第27页，共49页，编辑于2022年，星期二早强剂的发展方向早强剂的发展方向 1)非氯盐、非硫酸盐类早强剂及复配外加剂的生产和应用。非氯盐、非硫酸盐类早强剂及复配外加剂的生产和应用。2)低氯离子、低硫酸根离子、低碱金属离子含量的早强剂低氯离子、低硫酸根离子、低碱金属离子含量的早强剂 及复配外加剂的生产和应用。及复配外加剂的生产和应用。3)大掺量矿渣粉或粉煤灰混凝土早强型外加剂的研制。大掺量矿渣粉或粉煤灰混凝土早强型外加剂的研制。4)开展早强剂与水泥开展早强剂与水泥/掺合料适应性的研究，以更科学地掺合料适应性的研究，以更科学地选择早强剂，收到最佳和最经济的应用效果。
23、选择早强剂，收到最佳和最经济的应用效果。第28页，共49页，编辑于2022年，星期二3.2 早强减水剂早强减水剂 早强减水剂是一种兼有早强和减水功能的外加剂。是由早强减水剂是一种兼有早强和减水功能的外加剂。是由早强剂和减水剂复合而成。早强剂和减水剂复合而成。减水剂主要是普通减水剂，高效减水剂一般本身就具有减水剂主要是普通减水剂，高效减水剂一般本身就具有早强作用。早强作用。常见的早强减水剂主要是木钙与硫酸钠、硫酸钙、三乙常见的早强减水剂主要是木钙与硫酸钠、硫酸钙、三乙醇胺的复合剂，也有木钙与硝酸盐亚硝酸盐的复合。醇胺的复合剂，也有木钙与硝酸盐亚硝酸盐的复合。第29页，共49页，编辑于2022年，
24、星期二3.3 早强剂及早强减水剂对混凝土性能的影响早强剂及早强减水剂对混凝土性能的影响3.3.1 早强剂及早强减水剂对新拌混凝土性能的影响早强剂及早强减水剂对新拌混凝土性能的影响（1）对混凝土流动性的影响）对混凝土流动性的影响 无机盐及有机早强剂只有很小的减水作用，因此不能无机盐及有机早强剂只有很小的减水作用，因此不能有效的提高混凝土的流动性。有效的提高混凝土的流动性。早强减水剂则可根据施工的要求保证一定的减水率，或早强减水剂则可根据施工的要求保证一定的减水率，或达到规定的流动性，主要是通过调整减水剂的品种和掺量来达到规定的流动性，主要是通过调整减水剂的品种和掺量来达到要求的流动度和减水率。达
25、到要求的流动度和减水率。第30页，共49页，编辑于2022年，星期二第31页，共49页，编辑于2022年，星期二第32页，共49页，编辑于2022年，星期二(2)对凝结时间的影响对凝结时间的影响 早强和促凝是两个不完全相同的概念，因此国家规定早早强和促凝是两个不完全相同的概念，因此国家规定早强剂及早强减水剂对凝结时间的影响在强剂及早强减水剂对凝结时间的影响在-60min+120min。因此可以看出早强剂和早强减水剂对混凝土的凝结时间稍有因此可以看出早强剂和早强减水剂对混凝土的凝结时间稍有提前或无明显变化。提前或无明显变化。第33页，共49页，编辑于2022年，星期二（3）对混凝土含气量的影响）
26、对混凝土含气量的影响 早强剂本身无引气性，但早强减水剂所复合的减水剂影早强剂本身无引气性，但早强减水剂所复合的减水剂影响早强减水剂的引气性能。使用较为普遍的木钙与早强剂复响早强减水剂的引气性能。使用较为普遍的木钙与早强剂复合的早强减水剂可以使混凝土的含气量提高到合的早强减水剂可以使混凝土的含气量提高到3%4%。而早强剂如与高效减水剂复合一般不会增加混凝土含气量。而早强剂如与高效减水剂复合一般不会增加混凝土含气量。第34页，共49页，编辑于2022年，星期二3.3.2 早强剂及早强减水剂对硬化混凝土性能的影响早强剂及早强减水剂对硬化混凝土性能的影响（1）对混凝土强度的影响）对混凝土强度的影响早强
27、剂对混凝土的早期强度有十分明显的影响，早强剂对混凝土的早期强度有十分明显的影响，1d、3d、7d强度都能大幅度提高。强度都能大幅度提高。第35页，共49页，编辑于2022年，星期二配合比配合比早强剂早强剂掺量掺量%W/C水泥用水泥用量量kg塌落塌落度度cm抗压强度抗压强度MPa1d3d7d28d1：2.5:3.700.653005.515/10043/10078/100185/1001:2.5:3.72.00.633006.030/20068/160105/135212/1151:2.5:3.72.50.623006.032/21377/179116/149221/1191:2.5:3.82.
28、50.652708.032/21375/174109/140212/1151:2.5:3.73.00.603006.042/28088/205132/169232/1251:2.5：:375.00.6530011.052/347115/267146/187220/119木钙硫酸钠复合早强剂性能木钙硫酸钠复合早强剂性能 第36页，共49页，编辑于2022年，星期二(2)对混凝土收缩性能影响对混凝土收缩性能影响 掺入无机盐类早强剂，由于促进了早期的水化，混凝掺入无机盐类早强剂，由于促进了早期的水化，混凝土的体积要比不加的略有增大，而后期的收缩与徐变也会土的体积要比不加的略有增大，而后期的收缩与徐变
29、也会有所增加。这主要是因为早强剂对早期水化的促进作用，有所增加。这主要是因为早强剂对早期水化的促进作用，使水泥浆体在初期有较大的水化物表面积，产生一定的使水泥浆体在初期有较大的水化物表面积，产生一定的膨胀作用，使整个混凝土体积略有增加。膨胀作用，使整个混凝土体积略有增加。第37页，共49页，编辑于2022年，星期二（3）对混凝土耐久性的影响）对混凝土耐久性的影响 氯化物中含有一定量的氯离子，会加速混凝土中钢筋氯化物中含有一定量的氯离子，会加速混凝土中钢筋锈蚀作用从而影响混凝土的耐久性。氯化钙的锈蚀作用只锈蚀作用从而影响混凝土的耐久性。氯化钙的锈蚀作用只有在氯化钙溶解于液相中才能生成，而实际上氯
30、化钙中很有在氯化钙溶解于液相中才能生成，而实际上氯化钙中很大一部分与铝酸三钙、铁铝酸四钙生成了不溶性的水化产大一部分与铝酸三钙、铁铝酸四钙生成了不溶性的水化产物。因此就有一个氯化物的限量问题，也就是说引起钢筋物。因此就有一个氯化物的限量问题，也就是说引起钢筋锈蚀作用的氯化物中氯的最小含量，超过此值即有产生钢锈蚀作用的氯化物中氯的最小含量，超过此值即有产生钢筋锈蚀的可能。有专家提出以氯离子不应超过水分总量的筋锈蚀的可能。有专家提出以氯离子不应超过水分总量的0.2%。第38页，共49页，编辑于2022年，星期二 硫酸盐早强剂因为含有钠盐应该注意他可能会与带有活性硫酸盐早强剂因为含有钠盐应该注意他可
31、能会与带有活性二氧化硅的集料产生碱骨料反应而导致耐久性降低。二氧化硅的集料产生碱骨料反应而导致耐久性降低。硫酸钠掺量过高时（硫酸钠掺量过高时（2%）就容易发生硫酸盐在水化进行一）就容易发生硫酸盐在水化进行一段时间后与水化产物继续反应生成水化硫铝酸钙而产生体积膨胀，段时间后与水化产物继续反应生成水化硫铝酸钙而产生体积膨胀，使混凝土的耐久性降低。因此一般控制混凝土内的使混凝土的耐久性降低。因此一般控制混凝土内的SO3总含量不得总含量不得超过超过4%，若硫酸钠掺量达到，若硫酸钠掺量达到2%时，换算成时，换算成SO3为为1.13%，再加上，再加上水泥中水泥中SO3含量为含量为3.6%，则仍低于，则仍低
32、于4%，所以要限制硫酸钠掺量不，所以要限制硫酸钠掺量不应超过应超过2%。亚硝酸盐、硝酸盐、碳酸盐等含有钾离子、钠离子都可能导亚硝酸盐、硝酸盐、碳酸盐等含有钾离子、钠离子都可能导致碱骨料反应。致碱骨料反应。第39页，共49页，编辑于2022年，星期二3.4 早强剂及早强减水剂的工程应用早强剂及早强减水剂的工程应用3.4.1 低温及负温下施工混凝土低温及负温下施工混凝土 低温下施工混凝土强度增长缓慢，温度每降低低温下施工混凝土强度增长缓慢，温度每降低1，水化速度约降低水化速度约降低5%左右。在气温左右。在气温4混凝土强度的增长混凝土强度的增长速度仅为速度仅为15时的时的1/2左右。当气温降到左右。
33、当气温降到0以下时，混以下时，混凝土内部即开始结冰而停止水化，强度也就不再增长。凝土内部即开始结冰而停止水化，强度也就不再增长。因此为了保证低温及负温下混凝土质量与工程进度，因此为了保证低温及负温下混凝土质量与工程进度，掺用早强剂及早强减水剂是十分必要的。掺用早强剂及早强减水剂是十分必要的。第40页，共49页，编辑于2022年，星期二3.4.2 道路、桥梁及抢修、补强工程道路、桥梁及抢修、补强工程3.4.3 预制构件及蒸养混凝土预制构件及蒸养混凝土 水泥制品及预制构件的生产常采用台做法和流水机组水泥制品及预制构件的生产常采用台做法和流水机组法，外加剂主要掺用早强减水剂或高效减水剂可提高早期法，
34、外加剂主要掺用早强减水剂或高效减水剂可提高早期强度、后期强度及耐久性。早期强度提高可以大大缩短生强度、后期强度及耐久性。早期强度提高可以大大缩短生长周期，提高产量，降低成本。例如南京一个构件厂在气长周期，提高产量，降低成本。例如南京一个构件厂在气温温05时应用早强减水剂，预应力混凝土构放张的时间时应用早强减水剂，预应力混凝土构放张的时间由由15d缩短为缩短为7d。在蒸养混凝土中应用早强型减水剂来缩短混凝土构件在蒸养混凝土中应用早强型减水剂来缩短混凝土构件蒸汽养护时间也是很有效的。蒸养时间缩短，降低煤耗。蒸汽养护时间也是很有效的。蒸养时间缩短，降低煤耗。第41页，共49页，编辑于2022年，星期
35、二第42页，共49页，编辑于2022年，星期二3.4.4 早强剂应用注意事项早强剂应用注意事项（1）氯盐类早强剂掺量与水泥品种，混凝土配合比、养护）氯盐类早强剂掺量与水泥品种，混凝土配合比、养护条件密切相关，应结合工程要求和施工条件通过试验确定最条件密切相关，应结合工程要求和施工条件通过试验确定最适宜产量。适宜产量。对无筋混凝土，其掺量为对无筋混凝土，其掺量为1%3%，一般钢筋混凝土，一般钢筋混凝土1%2%。其早期强度增幅：。其早期强度增幅：13d为为50%100%，7d为为20%50%，28d不超过不超过10%。氯盐使用时需先溶于水中掺入。氯盐会促进钢筋的锈蚀，氯盐使用时需先溶于水中掺入。氯
36、盐会促进钢筋的锈蚀，但只要混凝土密实性好，钢筋有足够的保护层或采取一定的但只要混凝土密实性好，钢筋有足够的保护层或采取一定的措施，在大多数情况下不致引起钢筋的严重锈蚀。措施，在大多数情况下不致引起钢筋的严重锈蚀。第43页，共49页，编辑于2022年，星期二强度随龄期增长图强度随龄期增长图 第44页，共49页，编辑于2022年，星期二（2）硫酸盐类早强剂）硫酸盐类早强剂 硫酸钠的掺量一般为水泥质量的硫酸钠的掺量一般为水泥质量的0.5%2%，能提高混，能提高混凝土早期强度凝土早期强度50%100%，28d强度可能低一些，也可能强度可能低一些，也可能不低，因水泥品种、养护条件和掺量多少而异。如果使用
37、不低，因水泥品种、养护条件和掺量多少而异。如果使用早强减水剂，则完全可以保证后期强度大于早强减水剂，则完全可以保证后期强度大于100%。硫酸钠早强剂属于强电解质，能激发水泥掺合料的潜在硫酸钠早强剂属于强电解质，能激发水泥掺合料的潜在活性，对火山灰水泥及矿渣、钢渣水泥效果更好，但当遇到活性，对火山灰水泥及矿渣、钢渣水泥效果更好，但当遇到活性骨料时容易产生碱骨料反应，影响混凝土耐久性。处于活性骨料时容易产生碱骨料反应，影响混凝土耐久性。处于高温、高湿、干湿循环，水下混凝土中，在硫酸钠掺量过大高温、高湿、干湿循环，水下混凝土中，在硫酸钠掺量过大时容易生成膨胀性化合物而导致混凝土开裂和剥落，最好不时容
38、易生成膨胀性化合物而导致混凝土开裂和剥落，最好不要单独使用硫酸钠或控制掺量小于要单独使用硫酸钠或控制掺量小于1.5%。第45页，共49页，编辑于2022年，星期二 硫酸钠使用时必须控制一定的细度，干掺要增加混凝硫酸钠使用时必须控制一定的细度，干掺要增加混凝土搅拌时间，湿掺则浓度不宜过大，温度低时注意溶液中土搅拌时间，湿掺则浓度不宜过大，温度低时注意溶液中是否有硫酸钠结晶析出，混凝土浇筑后注意早期湿养护。是否有硫酸钠结晶析出，混凝土浇筑后注意早期湿养护。硫酸钙的早期作用不如硫酸钠高，且略有缓凝作用。硫酸钙硫酸钙的早期作用不如硫酸钠高，且略有缓凝作用。硫酸钙掺量应随水泥中铝酸三钙及含碱量不同而变化
39、。硫酸钙掺量过大时掺量应随水泥中铝酸三钙及含碱量不同而变化。硫酸钙掺量过大时会引起体积膨胀和强度降低。会引起体积膨胀和强度降低。第46页，共49页，编辑于2022年，星期二（3）三乙醇胺）三乙醇胺 三乙醇胺在常温下掺用作用不明显，适于在低温下或三乙醇胺在常温下掺用作用不明显，适于在低温下或复合在防冻剂中使用，掺量低（复合在防冻剂中使用，掺量低（0.02%）作用不大，但）作用不大，但掺量过大（掺量过大（0.1%）又会影响后期强度，超量越大后期强）又会影响后期强度，超量越大后期强度发展越慢，因此必须控制好掺量。度发展越慢，因此必须控制好掺量。纯三乙醇胺价格较贵，而三乙醇胺渣，因含有三乙醇胺、纯三乙
40、醇胺价格较贵，而三乙醇胺渣，因含有三乙醇胺、二乙醇胺和三异丙醇胺等有效成分早强效果也好。因其掺二乙醇胺和三异丙醇胺等有效成分早强效果也好。因其掺量较少使用时应注意混合均匀。量较少使用时应注意混合均匀。第47页，共49页，编辑于2022年，星期二3.5 复合型多功能早强型外加剂复合型多功能早强型外加剂选用或者根据要求自己复合时应应按下类顺序考虑选用：选用或者根据要求自己复合时应应按下类顺序考虑选用：1.必须能满足混凝土早强，早强减水性能要求；必须能满足混凝土早强，早强减水性能要求；2.对混凝土无不利影响，如钢筋、碱骨料反应、长期耐久性等；对混凝土无不利影响，如钢筋、碱骨料反应、长期耐久性等；3.
41、能满足施工工艺要求，如拆模时间、预应力放张、起吊、蒸能满足施工工艺要求，如拆模时间、预应力放张、起吊、蒸 养制度等；养制度等；4.对所选用水泥、骨料、掺合料有很好的适应性等；对所选用水泥、骨料、掺合料有很好的适应性等；5.对环境无不良影响；对环境无不良影响；6.原材料易得，价格较低。原材料易得，价格较低。第48页，共49页，编辑于2022年，星期二早强组分及掺量早强组分及掺量强度增长率强度增长率%NaClCaCl2Na2SO4CaSO4三乙醇胺三乙醇胺NaNO31d3d7d28d0.50.51501451261000.520.511451401120.50.5116017011420.511701801100.520.518017011320.516017510510.521401501040.50.5218016510810.525016014511020.5115013012498 复合型早强剂性能复合型早强剂性能 第49页，共49页，编辑于2022年，星期二