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1、第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第五章第五章 混凝土外加剂及外掺料混凝土外加剂及外掺料 1 1 第第五五章章 混凝土外加剂及外掺料混凝土外加剂及外掺料第第一一节节 混凝土外加剂混凝土外加剂 掺量少、但能显著改善混凝土的性能。掺量少、但能显著改善混凝土的性能。一、混凝土外加剂的分类一、混凝土外加剂的分类 改善和易性：减水剂、引气剂、泵送剂改善和易性：减水剂、引气剂、泵送剂 调节凝结时间：缓凝剂、速凝剂、早强剂调节凝结时间：缓凝剂、速凝剂、早强剂 改善耐久性：引气剂、防水剂、阻锈剂改善耐久性：引气剂、防水剂、阻锈剂 改善其它性能：膨胀剂、防冻剂、着色剂改善其它性能：膨胀剂、防冻剂、着色剂第
2、一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第五章第五章 混凝土外加剂及外掺料混凝土外加剂及外掺料 2 2 二、减水剂二、减水剂 在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂。水量的外加剂。1.1.减水剂的作用原理减水剂的作用原理 水泥加水后，形成絮状结构，包裹着部分拌合水，水泥加水后，形成絮状结构，包裹着部分拌合水，使混凝土拌和物流动性降低。减水剂由亲水和憎水基团使混凝土拌和物流动性降低。减水剂由亲水和憎水基团组成，加适量减水剂后，减水剂在水泥颗粒表面定向排组成，加适量减水剂后，减水剂在水泥颗粒表面定向排列，使水泥表面带相同电荷，在电斥力作用
3、下，絮凝结列，使水泥表面带相同电荷，在电斥力作用下，絮凝结构解体，包裹的游离水释放出来，混凝土流动性增大。构解体，包裹的游离水释放出来，混凝土流动性增大。第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第五章第五章 混凝土外加剂及外掺料混凝土外加剂及外掺料 3 3 水泥颗粒表面吸附减水剂后，形成一层溶剂化水膜，水泥颗粒表面吸附减水剂后，形成一层溶剂化水膜，阻止水泥颗粒间的直接接触，起润滑作用。阻止水泥颗粒间的直接接触，起润滑作用。第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第五章第五章 混凝土外加剂及外掺料混凝土外加剂及外掺料 4 4 2.2.减水剂的技术效果减水剂的技术效果 1 1）水灰比不变，强度不变
4、，增加流动性，）水灰比不变，强度不变，增加流动性，坍落度可坍落度可增大增大100100200200mm。）和易性和强度不变，可）和易性和强度不变，可节约水泥节约水泥15%20%。）坍落度和水泥用量不变，可减水）坍落度和水泥用量不变，可减水10%25%，混，混凝土凝土强度提高强度提高15%20%。4 4）改善混凝土的）改善混凝土的耐久性耐久性。3.3.常用减水剂常用减水剂第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第五章第五章 混凝土外加剂及外掺料混凝土外加剂及外掺料 5 5 木质素类：木质素磺酸钙（木质素类：木质素磺酸钙（木钙木钙）、木质素磺酸钠）、木质素磺酸钠 （木钠）、木质素磺酸镁（木镁）（木
5、钠）、木质素磺酸镁（木镁）掺量为水泥的掺量为水泥的0.20.3%萘系：萘系：NNO、NF、UNF、AF等等 掺量为水泥的掺量为水泥的0.5%1.0%树脂类：树脂类：SM 树脂减水剂树脂减水剂 掺量为水泥的掺量为水泥的0.52.0%腐殖酸减水剂腐殖酸减水剂：掺量为水泥的掺量为水泥的0.20.5%第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第五章第五章 混凝土外加剂及外掺料混凝土外加剂及外掺料 6 6 三、早强剂三、早强剂 早强剂是指能加速混凝土早期强度发展的外加剂。早强剂是指能加速混凝土早期强度发展的外加剂。1.1.氯盐早强剂氯盐早强剂 常用：常用：CaCl2、NaCl、KCl2。掺量不能过多，否则
6、，。掺量不能过多，否则，会使钢筋锈蚀。会使钢筋锈蚀。2.2.硫酸盐早强剂硫酸盐早强剂 常用：硫酸钠（常用：硫酸钠（元明粉元明粉）、硫酸钙、硫酸铝等。掺）、硫酸钙、硫酸铝等。掺量为量为0.5%2.5%。为防止碱骨料反应，硫酸钠不能用于。为防止碱骨料反应，硫酸钠不能用于含有活性骨料的混凝土。含有活性骨料的混凝土。第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第五章第五章 混凝土外加剂及外掺料混凝土外加剂及外掺料 7 7 3.3.三乙醇胺早强剂三乙醇胺早强剂 三乙醇胺是无色或淡黄色油状液体。掺量为三乙醇胺是无色或淡黄色油状液体。掺量为0.02%0.05%。四、引气剂四、引气剂 引气剂是指搅拌混凝土过程中能
7、引入大量均匀分布、引气剂是指搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。稳定而封闭的微小气泡的外加剂。1.1.作用机理作用机理 引气剂属憎水性表面活性剂，由于能显著降低水的引气剂属憎水性表面活性剂，由于能显著降低水的表面张力及界面能，使水溶液在搅拌时极易产生大量微表面张力及界面能，使水溶液在搅拌时极易产生大量微第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第五章第五章 混凝土外加剂及外掺料混凝土外加剂及外掺料 8 8少气泡。同时，因引气剂定向吸附在气泡表面，形成较少气泡。同时，因引气剂定向吸附在气泡表面，形成较为牢固的液膜，使气泡稳定而不破裂。为牢固的液膜，使气泡稳定而不破裂。
8、2.2.效果效果 1 1）改善和易性。）改善和易性。2 2）提高混凝土抗渗、抗冻性。）提高混凝土抗渗、抗冻性。3 3）降低混凝土强度。）降低混凝土强度。3.3.常用引气剂常用引气剂 松香热聚物、松香皂松香热聚物、松香皂等，掺量为水泥质量的等，掺量为水泥质量的0.0050.02%。第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第五章第五章 混凝土外加剂及外掺料混凝土外加剂及外掺料 9 9 五、缓凝剂五、缓凝剂 缓凝剂是指能延缓混凝土凝结时间，并对混凝土后缓凝剂是指能延缓混凝土凝结时间，并对混凝土后期强度发展无不利影响的外加剂。期强度发展无不利影响的外加剂。糖类：糖蜜糖类：糖蜜 木质素磺酸盐类：木钙、木
9、钠木质素磺酸盐类：木钙、木钠 羟基羧酸及其盐类：柠檬酸、酒石酸羟基羧酸及其盐类：柠檬酸、酒石酸 无机盐类：锌盐、硼酸盐无机盐类：锌盐、硼酸盐第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第五章第五章 混凝土外加剂及外掺料混凝土外加剂及外掺料 1010 应用：应用：大体积混凝土、炎热气候下施工的混凝土，大体积混凝土、炎热气候下施工的混凝土，以及需长时间停放或长距离运输的混凝土。以及需长时间停放或长距离运输的混凝土。缓凝剂不宜用于日最低气温缓凝剂不宜用于日最低气温5以下施工的混凝土和以下施工的混凝土和有早强要求的混凝土及蒸养混凝土。有早强要求的混凝土及蒸养混凝土。六、防冻剂六、防冻剂 防冻剂是指在规定温
10、度下，能显著降低混凝土的冰防冻剂是指在规定温度下，能显著降低混凝土的冰点，使混凝土液相不冻结或仅部分冻结，以保证水泥的点，使混凝土液相不冻结或仅部分冻结，以保证水泥的水化作用，并在一定的时间内获得预期强度的外加剂。水化作用，并在一定的时间内获得预期强度的外加剂。第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第五章第五章 混凝土外加剂及外掺料混凝土外加剂及外掺料 1111 常用的防冻剂：常用的防冻剂：氯盐类：氯盐类：氯化钙、氯化钠氯化钙、氯化钠 无钢筋时用无钢筋时用 氯盐阻锈类：氯盐与亚硝酸钠阻锈剂复合）可有钢筋氯盐阻锈类：氯盐与亚硝酸钠阻锈剂复合）可有钢筋 无氯盐类：无氯盐类：以硝酸盐、亚硝酸盐、碳
11、酸盐、乙酸钠以硝酸盐、亚硝酸盐、碳酸盐、乙酸钠 或尿素复合而成）或尿素复合而成）可用于钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土工程可用于钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土工程 七、速凝剂七、速凝剂 速凝剂是指能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。速凝剂是指能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第五章第五章 混凝土外加剂及外掺料混凝土外加剂及外掺料 1212 常用的速凝剂：常用的速凝剂：无机盐类：红星无机盐类：红星I I型、型、711711型、型、728728型、型、86048604型等型等 有机物类有机物类 应用：应用：矿山井巷、铁路隧道、地下工程以及喷锚支矿山井巷、铁路隧道、地下工
12、程以及喷锚支护时的喷射混凝土或喷射砂浆工程中。护时的喷射混凝土或喷射砂浆工程中。八八 、外加剂的使用、外加剂的使用 1.1.品种品种的选择的选择 根据工程需要、现场条件、参考有关资料、通过试验根据工程需要、现场条件、参考有关资料、通过试验第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第五章第五章 混凝土外加剂及外掺料混凝土外加剂及外掺料 1313 确定。确定。2.2.外加剂外加剂掺量掺量 通过试验确定最佳掺量。通过试验确定最佳掺量。3.3.外加剂的掺加外加剂的掺加方法方法 同掺法、分掺法、后掺法同掺法、分掺法、后掺法第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第五章第五章 混凝土外加剂及外掺料混凝土外加
13、剂及外掺料 1414第二节第二节 混凝土混凝土外掺料外掺料 掺合料作为混凝土的一个成分，不仅可取代部分水掺合料作为混凝土的一个成分，不仅可取代部分水泥、减少水泥用量、降低成本，而且可以改善混凝土泥、减少水泥用量、降低成本，而且可以改善混凝土拌合物和硬化混凝土的各项性能。拌合物和硬化混凝土的各项性能。一、粉煤灰一、粉煤灰 粉煤灰掺入混凝土中，可改善和易性，节约水泥，粉煤灰掺入混凝土中，可改善和易性，节约水泥，降低水化热，提高混凝土抗化学侵蚀能力。降低水化热，提高混凝土抗化学侵蚀能力。1.1.技术要求技术要求 符合符合用于水泥和混凝土中的粉煤灰用于水泥和混凝土中的粉煤灰第一篇第一篇 土建工程材料土
14、建工程材料 第五章第五章 混凝土外加剂及外掺料混凝土外加剂及外掺料 1515 （GB1596-91）标准规定。标准规定。2.2.掺用方法掺用方法 （1 1）等量取代法）等量取代法 以等质量的粉煤灰取代混凝土中的水泥。以等质量的粉煤灰取代混凝土中的水泥。（2 2）超量取代法）超量取代法 粉煤灰的掺入量超过取代水泥的质量，超量的粉粉煤灰的掺入量超过取代水泥的质量，超量的粉煤灰取代部分细骨料。煤灰取代部分细骨料。级粉煤灰超量系数为级粉煤灰超量系数为1.11.4 级粉煤灰超量系数为级粉煤灰超量系数为1.31.7 第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第五章第五章 混凝土外加剂及外掺料混凝土外加剂及外
15、掺料 1616 级粉煤灰超量系数为级粉煤灰超量系数为1.52.0 （3 3）外加法）外加法 保持混凝土中水泥用量不变，外掺一定量的粉煤灰。保持混凝土中水泥用量不变，外掺一定量的粉煤灰。应用应用:泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗混凝土、抗泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗混凝土、抗化学侵蚀的混凝土、蒸汽养护的混凝土、地下工程和水化学侵蚀的混凝土、蒸汽养护的混凝土、地下工程和水下工程混凝土等。下工程混凝土等。二、硅灰二、硅灰 硅灰又称凝聚硅灰或硅粉，为硅金属或硅铁合金的硅灰又称凝聚硅灰或硅粉，为硅金属或硅铁合金的副产品。副产品。第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第五章第五章 混凝土外加剂及外掺料混
16、凝土外加剂及外掺料 1717 特点特点：SiO2含量高达含量高达80以上，颗粒极细，密度以上，颗粒极细，密度2.2gcm3，堆积密度，堆积密度250300kgm3。掺量：掺量：取代水泥量控制在取代水泥量控制在515。应用：应用：配制高强和超高强混凝土、高抗渗混凝土以配制高强和超高强混凝土、高抗渗混凝土以及其他要求高性能的混凝土。及其他要求高性能的混凝土。三、矿渣微粉三、矿渣微粉 矿渣微粉是水渣经干燥磨细而成，可等量取代水泥，矿渣微粉是水渣经干燥磨细而成，可等量取代水泥，使混凝土的性能显著改善。如降低水泥水化热、提高耐使混凝土的性能显著改善。如降低水泥水化热、提高耐蚀性、抑制碱骨料反应等。蚀性、抑制碱骨料反应等。第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第五章第五章 混凝土外加剂及外掺料混凝土外加剂及外掺料 1818 应用：应用：钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土和素混凝土。钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土和素混凝土。四、煤矸石四、煤矸石 煤矸石是煤矿开采或洗煤过程中所排除的一种碳质煤矸石是煤矿开采或洗煤过程中所排除的一种碳质岩，经过高温煅烧处理，具有较好的活性。岩，经过高温煅烧处理，具有较好的活性。煤矸石除了可作为火山灰混合材外，还可以生产湿煤矸石除了可作为火山灰混合材外，还可以生产湿碾混凝土制品和烧制混凝土骨料等。碾混凝土制品和烧制混凝土骨料等。