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1、第五章第五章 建筑化学品（混凝土外加剂）建筑化学品（混凝土外加剂）5.1概述概述为什么要加外加剂？不加行不行？为什么要加外加剂？不加行不行？需要加入哪些外加剂？需要加入哪些外加剂？外加剂为什么能改变混凝土的性能？外加剂为什么能改变混凝土的性能？15.1.1 混凝土外加剂概况混凝土外加剂概况钢筋混凝土高性能混凝土：高强度、高流动性、高耐久性、高性能、机械化施工方向发展。混凝土的用途越来越广泛，对混凝土在技技术术性能性能方面提出的要求也越来越高越来越高;混凝土外加剂使混凝土多种性能多种性能得到改善;为各种特特殊殊用用途途混混凝凝土土和特特种种施施工工混凝土的使用提供了可靠的保证；促进了混凝土新技术
2、的发展和工业废渣的有效利用。22005年12月31日起,我国禁止在所有城区现场搅拌混凝土；混凝土外加剂已逐渐成为混凝土中，不可缺少的第五组分第五组分。混凝土技术的新进展利益于外加剂的有效应用，而不是水泥生产的进步。3“混混凝凝土土外外加加剂剂”(ISO定义):是指在混凝土、砂浆、净浆拌和时，或在额外增加的拌和操作中掺加等于或少于水泥重量5%，使混凝土的正常性能得以按要求改性的一种产品。混混凝凝土土外外加加剂剂*（GB8075-87定义）:是指在拌制混凝土过程中掺入，用以改善混凝土性能的物质，其掺量不大于水泥重量的5%(特殊情况除外）。45.1.2 混凝土外加剂分类混凝土外加剂分类1.研究和使用
3、外加剂，一般需考虑的问题研究和使用外加剂，一般需考虑的问题:（1）技术上符合实际需要实际需要（2）有良好的经济效益（3）在使用上是否方便可行 2.分类分类A:根据外加剂的化学成分化学成分不同外加剂可分为无无机机物物和有有机机物物类以及无机和有机复合复合物类。5B:混凝土外加剂按其功能功能主要分为五类*(1)改善新拌混凝土、砂浆和易性和易性的外加剂；(2)调节混凝土、砂浆或净浆凝凝结结时时间间和硬硬化化性能性能的外加剂。(3)调节混凝土、砂浆或净浆空空气气含含量量的外加剂。(4)改善混凝土耐久性耐久性的外加剂。(5)提高混凝土特殊性能特殊性能的外加剂。65.1.3混凝土材料的基本性质混凝土材料的
4、基本性质混凝土混凝土*：是由胶胶结结材材料料（无机的、有机的或无机有机复合的）、颗粒状集集料料及必要时加入化学外外加加剂剂和矿物掺掺和和料料经合理调配的混合料、加水水拌合硬化后形成具有堆聚结构的复合材料复合材料。组组成成*：胶胶结结材材料料(水泥)、骨骨料料(石、砂)、水水、外外加剂加剂71.混凝土材料的硬混凝土材料的硬(水水)化原理化原理*(1)硅酸盐水泥的组成硅酸盐水泥主要由各种钙的化合物钙的化合物所组成，主要成分如下：硅酸三钙3Ca0SiO2，简写为C3S；硅酸二钙2CaOSiO2,简写为C2S；铝酸三钙3CaO Al2O3，简写为C3A；铁铝酸四钙4CaOAl2O3Fe2O3，简写为C
5、4AF。其每种矿物成分单独与水作用与水作用时表现的特性不同。改变矿物组成的比例，可制得不同性能水泥。“水化”是水泥中各矿物组分和水之间发生的化学过程。包括钙矾石形成期、C3S 水化期、结构形成和发展期。反应速度C3A C3S C4AF C2S89（2）水泥的“凝凝结结”：水水泥泥浆浆逐逐渐渐变变稠稠失失去去塑性但不具强度的过程；塑性但不具强度的过程；（3）“水水泥泥的的硬硬化化”：水水泥泥浆浆逐逐渐渐变变为为坚坚硬硬水泥石；水泥石；（4）硅酸盐水泥的水化过程：硅酸盐水泥的水化过程：10(a)分散在水中未水化的水泥颗粒；(b)在水泥颗粒表面形成凝胶膜层；(c)膜层长大并互相连接（凝结）；(d）凝
6、胶体进一步发展，填充毛细孔（硬化）1-水泥颗粒；2-水分;3-凝胶；4-晶体5-水泥颗粒的未水化内核；6-毛细孔 水泥的凝结硬化过程 112.2.集料（骨料）集料（骨料）集料在混凝土中具有技术上技术上和经济上经济上的意义。在技术上，集料存在使混凝土比单纯的水泥浆具有更高的体积稳定性和更好的耐久性更高的体积稳定性和更好的耐久性；在经济上，它比水泥便宜得多，作为水泥浆廉价的填充材料填充材料，使混凝土材料成本低廉。3.3.混凝土拌合用水混凝土拌合用水 混凝土拌合用水应采用可饮用的自来水和清洁的天然水；不不允允许许使用含有有机杂质的沼泽水，含有酸、盐的污水和工业废水。否则将影响水泥正常凝结与硬化（水化
7、）。126.2减水剂减水剂6.2.1 6.2.1 减水剂的定义和分类减水剂的定义和分类一、减水剂定义一、减水剂定义*：也称塑化剂，是指在不影响混凝土工工作作性性的条件下，能使单单位位用用水水量量减减少少，或在不改变单位用水量的条件下，可改善混凝土的工作性工作性或同时有以上两种效果两种效果的外加剂。二、作用二、作用*：在配配合合比比不不变变的条件下，可提高混凝土的流流动动性性，且不降低混凝土的强度强度；在保持混凝土流流动动性性及及强强度度不不变变(即水灰比不变)的条件下，由于可减少用水量减少用水量，故也相应减少水泥用量水泥用量；在保持流流动动性性及及水水泥泥用用量量不不变变的条件下，由于用水量减
8、少，水灰比降低，所以强度得到提高强度得到提高。13三、减水剂分类：三、减水剂分类：（1）普普通通减减水水剂剂：木木质质素素磺磺酸酸盐盐系系、糖蜜减水剂、腐植酸等。（30-60年代）减水率一般为6%-8%。（2）高高效效减减水水剂剂：萘磺酸甲醛缩合物(SNF)、三聚氰胺甲醛缩合物(SMF)（60-70年代）具有减水率高，一般可达12%一25%。（3）高高性性能能减减水水剂剂：氨氨基基磺磺酸酸系系和和聚聚羧羧酸酸系系（90年代至今）减水率高达30%以上。掺量小、保坍性能好、不泌水、不缓凝，适宜配制高流动性、自密实、高强高性能混凝土。（4）复配型多功能减水剂复配型多功能减水剂：趋势146.2.2减水
9、剂作用原理及对混凝土性质的影响减水剂作用原理及对混凝土性质的影响1）减水剂作用原理）减水剂作用原理*水泥在加水搅拌与凝结硬化过程中，引起絮凝状结构。？在这处絮凝结构中，包裹着很多拌拌和和水水。从而降低了新拌混凝土的和和易易性性。增增加加用水量，使水泥石结构形成过多孔隙过多孔隙，影响混凝土一系列物理力学性能。絮凝状结构 15减水剂作用简图 吸附分散作用 活性基团形成钙基络合物 活性基团与水形成水膜 16172）减水剂对混凝土性质的影响）减水剂对混凝土性质的影响改变了浆体的流变性质,新拌混凝土的和易性得到不同程度的改善。混凝土的抗压强度显著提高。提高混凝土的抗渗性。提高混凝土抗冻性能。提高水泥石的
10、后期强度。186.2.3 木质素系减水剂木质素系减水剂特点：来源稳定,价格低廉，废物利用环保性产品；缓缓凝凝和引引气气作用过强,气泡太粗,致使混凝土强度不高、抗渗性差。应用：减水率一般为6%-8%，掺量一般为水泥用量的0.1%0.2%，只能用于中中低低强强度度的混凝土，且应避免用量错误。（超量难凝）19木素磺酸盐，是木质素系减水剂的主要成分。木质素磺酸盐基本结构为使用较为广泛的是木质素磺酸钙（木木钙钙）减水剂，简称M剂。M剂中木钙占60，含糖量低于12，硫酸盐占2左右。M剂的生产：木质素经磺化、缩合石灰乳碱性木质素磺酸钙过滤喷雾干燥木质素磺酸钙减水剂(pH 11.511.7)206.2.4萘磺
11、酸盐系减水剂萘磺酸盐系减水剂*萘系减水剂包括以煤焦油、粗萘、精萘为原料经磺化、水解、缩合、中和等工序制备而得的化合物。主要成分为萘或萘同系物的磺磺酸酸盐盐与与甲甲醛醛缩合物，属阴阴离离子子型型表表面面活活性性剂，是一种早早强强、非非引引气气型型的高效减水剂。分子结构式为：n=510，一般认为n=1013为最佳。21萘系减水剂的生产工艺为：磺化水解缩合中和生产原料为萘（工业萘或精萘）、甲基萘或萘残油。生产实践证明，以含萘量高的物料生产的产品引气性较小，性能较好。磺磺化化用用硫硫酸酸：用作磺化剂的硫酸常用浓度为98的浓硫酸。？反应温度：影响反应速率和产物。反应温度：影响反应速率和产物。高效减水剂生
12、产所需的是-萘磺酸。该产物在160165磺化时生成。水解水解：目的是为了水解-萘磺酸萘磺酸。120 22缩合反应缩合反应甲醛用量 缩合温度：100-105在稍低温度下，延长恒温时间，有可能得到分布均一的多核分子。温度过高，反应过快，可能暴聚。23中和中和：目的？中和多余的硫酸，将生成的萘磺酸甲醛缩合物转化为钠盐。60-70中和方法有两种：一是氢氢氧氧化化钠钠中和法，在反应物中加入氢氧化钠，使硫酸和碳酸均转化为钠盐。所得减水剂为“低浓减水剂”。二是石灰石灰-碳酸钠或氢氧化钠碳酸钠或氢氧化钠中和法。在缩聚产物中先加入石灰，使硫酸转化为硫酸钙沉淀，滤除沉淀，碳酸存留于滤液中；再用碳酸钠或氢氧化钠中和
13、。用这种方法生产的减水剂称“高浓”减水剂。“高浓”减水剂使用方便，但中和时产生的废渣较难处理，而“低浓”减水剂不存在此类问题。但在冬季施工中，若使用“低浓”液状产品时，往往会发生硫酸钠晶体析出，给使用带来麻烦。246.2.5 水溶性密胺树脂类减水剂水溶性密胺树脂类减水剂该类减水剂是一种水溶性的聚聚合合物物树树脂脂，全称为磺磺化化三三聚聚氰氰胺胺甲甲醛醛树树脂脂（简称密胺树脂），属阴阴离离子子系早早强强、非引气型非引气型高效能减水剂。该类减水剂的合成可分为单单体体配配制制、单单体体磺磺化化和和单单体体缩聚缩聚三个步骤。（1）单体合成（2）单体的磺化-R-CH2OH+HSO3Na-R-CH2SO3
14、Na+H2025（3）单体的缩合2(-NHCH20H)-NHCH2O-CH2-NH-+H2O266.2.6 腐殖酸盐减水剂腐殖酸盐减水剂腐殖酸俗称胡敏酸，是草炭（泥炭）中溶于碱的那部分组分，是一种高高分分子子羟羟基基芳芳基基羧羧酸酸盐盐，属阴阴离离子子型型表面活性剂，其化学结构相当复杂，基本结构单元可示意如下：27腐殖酸减水剂的制取工艺过程 碱化提取酸化提纯 洗涤沉淀 烘干 酸286.2.7 糖蜜类减水剂糖蜜类减水剂糖蜜主要为低低分分子子碳碳水水化化合合物物，稍加处理可直接作为混凝土减水剂使用。它的主要成分为蔗糖化钙、葡萄糖化钙等，是一种缓凝型减水剂缓凝型减水剂。糖蜜缓凝减水剂的特点是：糖蜜缓
15、凝减水剂的特点是：不同程度的延缓水泥矿物组分中C3A、C3S等的水化速度和结晶过程；能起显著降低水泥水化热的作用能提高混凝土的中后期强度干缩值减少 296.2.8氨基磺酸系高效减水剂R为H或低级烷基，其分子结构中含有大量的磺酸基、氨基、羟基，结构特点是分支多，疏水基分子段较短，极性强，具有极强的分散和缓凝作用。30苯酚与甲醛的加成反应对氨基苯磺酸与甲醛的加成反应缩聚反应316.2.8聚梭酸系高性能减水剂326.3 引气剂引气剂引引气气剂剂*：是在混凝土搅拌过程中引入大量均均匀匀分分布布的的微微小小气气泡泡，从而改善其和和易易性性,提提高高提提高高混混凝凝土土抗抗冻冻性性能能与与耐久性耐久性的外
16、加剂。这些微小气泡在混凝土硬化时仍能保留，它们对水转化成冰时产生的体积膨胀起缓缓冲冲作作用用，因而可显著提高混凝土的抗抗冻冻融融性性。延长混凝土的使使用用寿寿命命，增加混凝土的耐久性耐久性。引入的大量的微小气泡对水泥颗粒及其骨料颗粒具有浮浮托托、隔隔离离及及“滚滚珠珠”作用,因而引气剂具有一定的减水作用。336.3.16.3.1松香皂和松香热聚物类引气剂松香皂和松香热聚物类引气剂松香的主要成分是松香酸，其结构为松香与氢氧化钠经皂化反应即生成松香皂松香皂。松香热聚物是松香与苯苯酚酚在浓硫酸存在下发生缩合聚合作用生成的大分子量化合物，再经氢氧化钠处理得到的产物。松香热聚物引气剂比松香皂引气剂有更好
17、的性能。346.3.2 6.3.2 合成洗涤剂类引气剂合成洗涤剂类引气剂用作引气剂使用的合成洗涤剂主要是聚聚乙乙二二醇醇型型的非离子表面活性剂和烷基苯磺酸烷基苯磺酸类阴离子表面活性剂。356.3.3 引气剂的作用原理引气剂的作用原理（）气泡的形成与稳定性？泡沫的形成过程，实际上就是一种抵抗溶液表面张力和溶液粘滞力而使表面积增大的过程。起泡体系的表面张力低起泡的必要条件是使起泡体系具有表表面面弹弹性性，膜弹性越大则越有利于泡沫的形成。表面活性剂溶液在CMCCMC值左右值左右可达到最大起泡能力这是因为表面活性剂浓度很低或远大于CMC时，溶液的表面张力变化不大，膜弹性较小，而在CMC附近，膜弹性达最
18、大，起泡能力也就最大。膜排液（重力排液作用、毛细管排液作用）、表面膜弹性、表面粘度、膜表面电荷。36（）引气剂作用机理*(1)引气剂是表面活性剂,能够显著降降低低液液-气气界界面面张张力力,有助于减小气泡直径,形成稳定的微小气泡。(2)使气泡表层液膜之间的产生静静电电斥斥力力作用,有助于提高气泡的稳定性,减少小气泡因靠近造成互相兼并成大气泡的现象。(3)增大了水水化化膜膜厚厚度度及及机机械械强强度度作用，减少了气泡的兼并增大,提高了气泡表面粘度及液膜弹性。(4)引气剂通过其极性基团可能吸附大量的水泥颗粒或者水泥水化颗粒使之沉积于气泡表面,使气泡实际上成了气气固固液液三三相相气气泡泡。固体颗粒“
19、罩盖”薄膜使气泡表层膜厚度增大，机械强度和弹性提高。3738（）分子结构对引气剂性能的影响引气剂的极性基或非极性基的结构直接影响引气剂分子的溶解度、离解度、粘度、表面膜特性等性质。引气剂溶解度大小，对其气泡的形成、泡沫稳定性都有很大的影响（大好还是小好？）引气剂的电离性质对气泡表面电荷有影响396.3.4 引气剂对混凝土性质的影响引气剂对混凝土性质的影响*（1）对新拌混凝土的影响使混凝上的和易性大大改善；使混凝土拌合物的保水性改善，泌水率和离析率显著下降；影响抹面性能：保证引气混凝土表面的耐久性；（2）对硬化混凝土性能的影响减小了硬化混凝土的表观密度；影响了混凝土的力学性能：使抗压强度降低，改
20、善混凝土抗弯拉强度；提高了混凝土的耐久性；改善了混凝土的抗冻性；改善了混凝土的抗渗性；提高了混凝土的抗碳化性及抗化学腐蚀。406.4 调凝剂调凝剂调凝剂是调节水泥凝结时间的外加剂。各种各样的混凝土工程对混凝土凝结时间有不同的要求。调凝剂的作用主要是针对无水组分的溶解，而不是水泥水化产物的结晶。不同地区、不向气候对混凝土的凝结时间也有不同的要求。混凝土的凝结时间可由调凝剂来调节，根据对混凝土凝结速度影响不同，调凝剂可分为速速凝凝剂剂、早强剂和缓凝剂早强剂和缓凝剂几大类。41几条影响水泥化合物溶解的经验规则(1)促促凝凝剂剂必须能促促使使水泥溶出出阳阳离离子子(钙离子)和阴阴离离子子。因为当有多种
21、离子要溶解时，促凝剂应对水泥早期水化阶段中溶解速率最慢的这种级分(即硅酸盐离子)起加速溶解的作用。(2)缓缓凝凝剂剂必须能阻阻碍碍水泥阳阳离离子子(钙离子)和阴阴离离子子的溶解，能够阻碍早期水泥阶段中溶解速率最快的阴离子的溶解(即铝酸盐离子)，则更为相宜。(3)当溶液中有一种强强的阳离子(如K，Na)存在时，会减减小小比它弱弱的阳离子(如)的溶解度，但又趋于加加速速硅酸盐离子和铝酸盐离子的溶解。在浓度低时，以前一种效应为主，浓度较高时，则后一种作用占优势。(4)溶掖中有强的阴离子(如l，N或)存在时，会减减小小比它弱的阴离子(为硅酸盐和铝酸盐)的溶解度，但又趋向于加加大大的溶解度.在浓度低时，
22、前一种效应为主，浓度较高时，则后一种作用占优势。42由以上规则可以看出，当某种调凝剂掺加入水泥浆体后，总的效果是取决于一系列相辅相成的作用，并随调凝剂所供给的阳离子类型和浓度的不同而变化。用一种电解质调凝剂就可能改变它对水泥浆体起的作用。43阴离子对水泥凝聚和稀释能力的顺序为：44电解质盐类对水泥浆体和混凝土的凝结和硬化所起的作用与电解质离子的迁移迁移率率和扩散扩散特特征征有关水泥混凝土胶体的凝凝聚聚速速度度取决于水泥胶粒的扩扩散散速速率率，加入电解质盐类则提供了反扩散离子，无论是阳离子或阴离子，只要是能强烈加速水泥胶粒水化反应的离子，都有利于压压缩缩双双电电层层和降降低低电电动动电电势势，由
23、此就会促进胶态的CSH形成，即产生凝聚。456.4.1 速凝剂速凝剂定义：速凝剂是减少混凝土或砂浆凝结时间的外加剂，它可以大大缩短混凝土的凝结时间，甚至可使混凝土在几分钟之内凝结。组成：速凝剂的主要化学成分是铝氧熟料（主要是NaA102）、石灰、碳酸铝、铝钒土等。生产工艺：为将各种组分按照一定的比例混合研细即得产品。46(1)速凝剂的作用机理作用原理至今并不十分清楚，目前主要有以下两种观点。生成高硫型水化硫铝酸钙(钙矾石)而速凝生成水化铝酸钙而速凝47红星一型速凝剂：铝氧孰料：碳酸钠：生石灰=1：1：0.5速凝剂与水泥中的某些矿物组分，在水化初期就发生了化学反应生成过渡性的产物硫硫酸酸钠钠，使
24、水泥浆中可可溶溶性性石石膏膏的浓度明显降降低低，水泥中的矿物组分C3A就迅速进入溶液，析出六角板状的水化产物C3AH6（进而生成C4AH14），原来石膏所起的缓凝作用丧失。从而导致水泥浆体的迅速凝结，水化热大量释放。48782型速凝剂速凝剂掺入硅酸盐水泥后，在水泥-速凝剂-水体系中Al2(SO4)3等电解质的解离，以及水泥粉磨过程中所加石膏的溶解，使水化初期溶液中的硫硫酸酸根根离离子子浓度骤骤增增,并与溶液中的Al2O3、Ca(OH)2等组分急急速速反反应应，迅速生成微细针柱状的钙钙矾矾石石及中间产物次生石膏，这些新生晶体的增长、发展，在水泥颗粒间交叉连成网络状结构而呈现出速凝。49Al2(S
25、O4)2+3CaO+5H2O3CaSO42H20+2A1(OH)32NaAlO2+3Ca0+7H203Ca0Al2O36H2O+2NaOH3Ca0Al2O36H2O+3CaSO42H2O+25H20 3Ca0Al2O33CaS0431H2O(钙矾石）对水泥石的强度发展起主要作用的是C3S，其次是C2S和C3AF,C2S水化速度和水化程度对水泥石的强度发展产生决定性的影响。50(2)速凝剂对混凝土性质的影响 水泥石后期强度偏低 混凝土的一系列力学性能如弹性模量、泊松比、抗剪强度、粘结力等均有所降低 速凝剂一般仅用于堵漏、修补等抢修工程，而不用于普通混凝土工程普通混凝土工程。516.4.2 早强剂
26、早强剂定义*：早强剂是指掺入水泥砂浆或混凝土中能加速混凝土硬化，提高混凝土强度（尤其是早期强度）的外加剂。分类：按化学成分早强剂可分为无机物系、有机物系以及复合早强剂。作用：应用早强剂可缩短混凝土的自然养护周期，加快施工速度，提高模板及场地周转率，节省蒸养混凝土的能耗。52品种 （1 1）氯盐类）氯盐类：氯化钠、氯化钙：氯化钠、氯化钙（2）硫酸盐类：硫酸钠、硫代硫酸钠等（3）有机胺类：三乙醇胺、三异丙醇胺（4）复合早强剂类 53作用机理A外加剂同水泥中铝相或铁相形成了能促促凝凝的复杂化合物。这些络合物能为硅酸盐相的水化、结晶提供晶核提供晶核。B外加剂同水化产物a(OH)形成络合物，它能显著地加
27、速反应。C.外加剂加加速速了3A的水化及水化物与石膏反应生成钙钙矾矾石石的过程。D在CS水化物表面上吸附表面上吸附形成的络合物促进了水化反应。.外加剂起催化催化作用。F生成了CAH水化物，取代了CAH水化物，提高了强度。G.外加剂改变了液相的PH值，促进硅酸盐相的水化。H.外加剂的存在，加速了水泥组分的溶解，使反应加速。54早强剂对混凝土质量的影响合理的掺量范围内早强剂对混凝土质量没有什么不利的影响氯化钠类早强剂中含有大量氯离子，氯离子的存在对混凝土中的钢筋的锈锈蚀蚀有促进作用。在埋有钢筋的混凝土中不使用氯化钠类早强剂。氯化钙等早强剂的用量比较大时，会降低混凝土的抗抗化化学学侵侵蚀性及耐磨性蚀
28、性及耐磨性，并会降低28天的混凝土抗折强度。硫酸盐类早强剂对水泥凝结时间的影响因条件变化会产生不同的效果。当使用硫酸钠，硫酸钾作为早强剂时，应当注意它可能会与混凝土骨料中的活性二氧化硅作用，发生碱一骨料反应，引起混凝土因碱性膨胀而破裂的问题。三乙醇胺类早强制可提高混凝土的早期强度。有时可达增强50或更多些。同时，它们也能略略增加混凝土拌和物的流动性。此外，还能对混凝土拌合物的粘聚性有所改善。556.4.3 缓凝剂缓凝剂定义*：缓凝剂是用来延缓混凝土的凝结时间，使新拌混凝土能在较长时间内保持其塑性,以利于浇灌成型提高施工质量,或降低水化热。作用：它在夏季大体积混凝土施工中对延延缓缓混凝土的凝结，
29、延延长长可捣实混凝土的时间，推推迟迟水泥水化放热过程，减减少少温度应力引起的裂缝等方面起着重要的作用。在流态混凝土中，缓凝剂和奇效减水剂复合使用可以减减少少坍落度损失。混凝土中掺加缓凝剂，同时也能达到节省节省水泥用量的目的。56分类：缓凝剂可分为无机物类和有机物类(1)有机类缓凝剂大多是一些表面活性剂，对水泥颗粒表面具有较强的活性作用，能改变水泥颗粒的表面性质表面性质。水泥颗粒表面的吸附作用，提提高高水泥悬浮体的稳定程度，并抑抑制制水泥颗粒凝聚，因而延缓了水泥的水化和结构形成过程。吸附在新相的晶体表面上，将阻阻止止结构的形成过程和降低降低早期强度。混凝土中掺入缓凝剂，对其后期强度的发展没有不良
30、影响，若选用合理掺量一般均可增加其后期强度。57(2)无机类缓凝剂 无机类缓凝剂如硼砂、氧化锌、偏磷酸盐等，由于其缓凝作用不稳定，因此不常使用。而它们的作用机理是在水泥颗粒表面形成一层难溶性的薄膜，抑制水泥的水化作用。586.5 混凝土其他外加剂混凝土其他外加剂为满足混凝土工程的各种特殊要求，有时还需加入某些具有各种特殊性能的外加剂，如膨胀剂、防水剂、防锈剂、脱模剂、防冻剂、着色剂等。6.5.16.5.1膨胀剂膨胀剂在混凝土或砂浆中因化学反应而产生膨胀的外加剂称为膨胀剂膨胀剂。膨胀剂的主要用途是：配制补补偿偿收收缩缩混混凝凝土土砂浆，填填充用膨胀混凝土充用膨胀混凝土砂浆和自应力混凝土自应力混凝
31、土砂浆。混凝土硬化过程中会产生一定的收缩。引起混凝土开裂、渗漏、钢筋锈蚀、预应力损失等不良后果。59补偿收缩混凝土是指在限制条件下，由于膨胀剂或膨胀水泥的作用产生0.20.7MPa自应力的混凝土。填充用膨胀混凝土是指由于膨胀剂或膨胀水泥的作用，使竖向变形始终保持一定正值的混凝土。自应力混凝土指在限制条件下，由于膨胀剂或膨松水泥的作用产生自应力的混凝土。常用的膨胀剂(1)明矾石膨胀剂明矾石膨胀剂 (2)硫铝酸钙类膨胀剂硫铝酸钙类膨胀剂(CSA膨胀剂）膨胀剂）(3)石灰类膨胀剂石灰类膨胀剂 (4)铁屑膨胀剂铁屑膨胀剂 (5)铝粉膨胀剂铝粉膨胀剂 606.5.2 防水剂防水剂防水剂*:是通过物理或化
32、学作用减少混凝上中毛细管孔隙，或使毛细管孔壁呈现憎水性，从而降低静水压力下透水性的外加剂。常用的防水剂有氯化物金属盐类、金属皂类和硅酸钠类。氯化铁防水剂的作用原理是：三氯化铁与水泥熟料中的铝酸三钙形成水水化化氯氯铝铝酸酸钙钙，增加水泥石的密密实实性性；生成氢氧化铁和氢氧化铝胶胶体体，阻塞和切断毛细管通道；降低混凝土拌合物的泌泌水水率率，减少了由于泌水造成的防水通道。61金属皂类防水剂：水溶性金属皂类在混凝土中的作用是使混凝土中的水泥颗粒和骨料粒周围形成很簿的憎憎水水吸吸附附层层；并与水泥水化析出的氢氧化钙生成不溶的憎憎水水性性的硬脂酸皂填填充充孔孔隙隙。不溶性金属皂类防水剂：一方面使毛细管孔道
33、的壁上产憎憎水水效效应应，另一方面起到填塞填塞水泥石孔隙的作用；沥青中的有机酸与氢氧化钙作用生成有机酸钙皂，起到阻阻塞塞毛细管通道的作用，其余未被皂化的沥青分子表面也吸吸附附氢氧化钙微粒，形成一种表面活性的防水物质。626.5.3 着色剂着色剂对各种着色剂的要求是：(1)耐碱性强，在混凝土中不分解变色；(2)耐光和耐大气性能好，不因日晒雨淋而褪色；(3)对混凝土的凝结时间、强度和耐久性等无明显损害；(4)色彩浓，掺量少（不超过水泥质量的10），价格便宜。636.5.4防锈剂防锈剂能阻止或减少混凝土中钢筋或金属预埋件发生锈蚀作用的外加剂称为防锈剂。混凝土中钢筋产生锈蚀的原因是由氯化物引起的。64
34、6.6 6.6 复合外加剂复合外加剂混凝土结构和施工工艺的不同往往对混凝土材料有不同的性能要求，有时还可能同时要求几种特性，单独使用某种性能的外加剂有时不能完全满足混凝土工程的要求。6.6.1早强减水剂早强减水剂6.6.2 缓凝减水剂缓凝减水剂6.6.3 引气减水剂及引气缓凝减水剂引气减水剂及引气缓凝减水剂6.6.4 早强早强-引气减水剂引气减水剂656.7 外加剂在混凝土工程中的应用外加剂在混凝土工程中的应用6.7.1 大体积混凝土大体积混凝土6.7.2 泵送混凝土泵送混凝土6.7.3 喷射混凝土喷射混凝土6.7.4 高强混凝土高强混凝土6.7.5 防水混凝土防水混凝土6.7.6夏季和冬季施工用外加剂夏季和冬季施工用外加剂66