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1、水泥混凝土外加剂目录基本概述PART 1PART 1外加剂的添加方式PART 2PART 2外加剂的选用PART 3PART 3混凝土外加剂与水泥适应性的影响因素分析PART 4PART 4PART 5PART 5 发展趋势PART 6PART 6 相关参考文献基本概述l定义l研究要点l分类PART 01 混凝土外加剂研究要点混凝土外加剂（concrete admixtures）简称外加剂，是指在混凝土拌合前或拌合过程中掺入的、并能按要求改变混凝土性能的材料。混凝土外加剂的掺量一般不大于水泥质量的5%。混凝土外加剂产品的质量必须符合国家标准混凝土外加剂（GB 8076-2008）的规定。混凝土
2、外加剂在工程中的应用越来越受到重视，外加剂的添加对改善混凝土的性能起到一定的作用，但外加剂的选用、添加 方法及适应性将严重影响其发展。概述 1，改善混凝土拌合物流变性能的外加剂包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等2，调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂缓凝剂、早强剂和速凝剂3，改善混凝土耐久性的外加剂包括引气剂、防水剂和阻锈剂等混凝土外加剂分类4，改善混凝土其它性能的外加剂包括加气剂、膨胀剂、着色剂、防冻剂、防水剂和泵送剂等减水剂早强减水剂hardening accelerating and water reducing admixture兼有早强和减水功能的外加剂。引气减水剂air entrai
3、ning and water reducing admixture兼有引气和减水功能的外加剂。缓凝减水剂set retarding and water-reducing admixture兼有缓凝和减水功能的外加剂。高效减水剂superplasticizer在混凝土坍落度基本相同的条件下，能大幅度减少拌合用水量的外加剂。普通减水剂water-reducing admixture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。常用的减水剂是阴离子表面活性剂。01020304040302泵送剂pumping aid能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂。制作泵送剂的材料有高效减水剂、缓凝剂、
4、引气剂和增稠剂。引气剂 air entraining admixture在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。养护剂混凝土养护剂又称为混凝土养生液，它喷涂于混凝土表面,形成一层致密的薄膜，使混凝土中的水分不再蒸发，从而利用混凝土中水分最大限度地完成水化作用达到养护目的。01020304070605缓凝剂set retarder主要功能为降低热峰值及推迟热峰出现的时间。早强剂Hardening Accelerating Admixture提高混凝土早期强度，并对后期强度无显著影响的外加剂。速凝剂flash setting admixture一般在喷射混凝土工程和井下
5、、基坑喷锚支护等工程中采用，可使混凝土在较短时间（3min5min）内急速凝结、硬化。01020304100908阻锈剂anti-corrosion admixture能抑制或减轻混凝土中钢筋或其它预埋金属锈蚀的外加剂。防水剂water repellent admixture能降低混凝土在静水压力下的透水性的外加剂。增粘剂在超塑化了的混凝土混合物中，可能有离析、泌水和沉降的趋向，通常要加入一种增粘剂用来保持水泥基材料中部分自由水并改善其流动性质。增粘剂是一种水溶性的聚合物，能够增加水泥基材料的粘聚性和粘结力，提高均匀性和硬化产品的性能。010304131211着色剂 coloring admi
6、xture能制备具有稳定色彩混凝土的外加剂。膨胀剂 expanding admixture 使混凝土体积在水化、硬化过程中产生一定膨胀，以减少其干缩裂缝，提高抗裂性和抗渗性能。防冻剂anti-freezing admixture能使混凝土在负温下，仍能保证水泥水化，并在规定时间内达到足够防冻，预期强度的外加剂。外加剂的添加方式PART 02 后掺法在拌和后经过一定时间才按一次或几次加入到具有一定含量的混凝土拌合物中,再经2次或多次搅拌。先掺法 是指粉状外加剂先与水泥混合后，再加集料与水搅拌的称作先掺法。该法有利于外加剂的分散，能减少集料对外加剂的吸附量，但实际工程中使用不方便，常在试验室试验时
7、采用。滞水法 在搅拌过程中，减水剂滞后于水2min 3min加入。即水泥水化反应进行了一段时间后，外加剂才介入水化反应，从而保持了混凝土液相中的外加剂浓度不会很快降低。同掺法 是把液状、粉状外加剂与混凝土组成材料一起投人搅拌机拌和，或液状外加剂先与水混合，然后与其他材料一起拌和。此法简单易操作，使混凝土在一开始水化时就有外加剂介入，立即被吸附到水泥颗粒表面，从而迅速降低了液相中的浓度。外加剂的选用PART 03 选用原则1.根据混凝土施工及性能要求选用外加剂的种类 由于外加剂的应用，混凝土施工技术的新工艺如泵送、喷射等才能实现；特殊工程需要的如特殊防水混凝土、流态混凝土、速凝混凝土、高强混凝土
8、等才可能出现；同时为结构轻质高强开辟了途径；为大面积的现浇和结构大型化创造了条件。应根据工程需要，施工条件和施工工艺等选择合适的外加剂。对一般混凝土主要采用普通减水剂，配早强、高强混凝土采用高效减水剂；在气温高时，掺用引气性大的减水剂或缓凝减水剂。在气温低时，一般不用单一引气型减水剂，多用复合早强减水剂；为了提高混凝土的和易性，一般要掺引气减水剂；湿热养护混凝土多用非引气型高效减水剂。施工的混凝土要采用防冻剂,有防水要求时需采用防水剂、抗渗剂，高层建筑、大体积结构采用泵送混凝土时应使用泵送剂等。选用原则2.根据供应商生产技术水平与便捷性、经济性试用外加剂品牌 商品混凝土搅拌站使用的大部分外加剂
9、是复配制成的水剂产品，有些是外加剂生产厂直接出水剂产品，有些是较远的厂家提供粉剂产品由搅拌站自行在站内复配。由于搅拌站自行复配受场地、设备、技术力量的限制，专业化及多品种复配往往难以实现，看起来节约成本实际上可能得不偿失。外加剂使用不当而造成的危害和经济损失远远大于其本身价值。因此选择一家或几家生产稳定、在附近有水剂生产厂或复配站的供应商尤为重要。水剂复配站选用原则3.根据水泥与外加剂的适应性确定外加剂品牌 外加剂还存在与水泥相容性、适应性问题。不同品种的水泥，其矿物组成、调凝剂、混合材料及细度等各不相同，若在外加剂和掺量均相同的情况下，则应用结果(减水率、坍落度、泌水离析等)会有差别。在初步
10、选用外加剂品牌后，就要进行水泥与外加剂适应性试验。外加剂适应性试验方法及步骤:(见GB50119-2003混凝土外加剂应用技术规范)。混凝土外加剂与水泥适应性影响因素分析PART 04 影响因素分析外加剂品种与性能的影响水泥矿物组份与化学成分的影响水泥细度与颗粒形貌的影响掺合料的影响混凝土外加剂与水泥的适应性问题，涉及水泥化学、高分子材料学、表面物理化学和电化学多方面的知识，是一个极复杂的问题。从大量的工程实践的情况来看，有时同品种同掺量的外加剂，对不同品种的水泥，效果差异极大，甚至同一种水泥，在不同时期效果也有差别。使用同一批外加剂的水泥净浆流动度时大时小，其混凝土的坍落损失有时忽大忽小，甚
11、至有时泌水、有时又不泌水、凝结时间的差异也很大，时而还出现促凝现象等等，这些都是外加剂与水泥的适应性问题。调凝剂的影响碱含量的影响新鲜水泥存放时间与温度的影响010203042.水泥矿物组份与化学成分的影响水泥胶结料的矿物质成分和化学成分对外加剂吸附量的多少，对于流动性度及强度增长有很大的影响。外加剂吸附量越少的水泥浆体的流动度值越大。为提高强度而增加C3A和C4AF含量，其含量越高,适应效果越差。且C3A含量对相容性的影响远比C4AF大，这是由于高效减水剂优先吸附于C3A或其初期水化物的表面，C3A的水化速度比C4AF快。水泥中C3A、C4AF含量低对外加剂适应好，混凝土体积稳定性好，开裂趋
12、势减少。1.外加剂品种与性能的影响水泥等无机矿物颗粒由于范德华力、不同电荷的静电互相作用、水化颗粒的表面化学作用，导致粒子形成聚集结构，束缚一部分水，不能用于滑润水泥粒子，也不能立即用于水化。加入高效减水剂等外加剂后，由于吸附作用和电荷斥力，使水泥粒子分散，絮凝结构解体，释放束缚水并阻止粒子的表面相互作用，使水泥浆体的流动性增大，其增加的大小与其技术性能及掺量有关。3.水泥细度与颗粒形貌的影响提高水泥细度，可显著提高其强度，但水泥过细，表面积的增加，需水量大，更加降低了液相中残留外加剂浓度，增加了液体黏度，塑化效果变差，混凝土坍落度损失更快。水泥过细水化速度快，水化热高容易产生裂缝。01020
13、3046.调凝剂的影响4.掺合料的影响根据国家标准，允许在水泥中掺入一定量的掺合料，常用掺合料有水淬高炉矿渣、粉煤灰、沸石粉、火山灰、煤碱石、窑皮等，由于掺合料的性能不同，也会影响外加剂对水泥的适应性，火山灰、煤碱石、窑皮最差。5.碱含量的影响水泥中的碱主要来源与所用原材料，特别是石灰和黏土。含碱量越低，相容性越好，高含碱量则会加速水泥的早期水化速率，导致需水量大并且加快坍落度损失，塑性效果变差。调凝剂(石膏)的形态、细度、用量、研磨温度等均有影响。水泥常用调凝剂为石膏(碳酸钙)，石膏又分为二水石膏、半水石膏、硬石膏。根据有关标准，三种石膏都可作水泥调凝剂使用，而其中硬石膏溶解性能较差，一些外
14、加剂如糖钙、木钙等与硬石膏同用，不但不能促进石膏溶解，反而会降低硬石膏的溶解度，使水泥因缺少调凝成分而产生速凝等异常凝结。即使半水石膏，也由于CaSO41/2H2O CaSO42H2O的结晶，水泥和水拌和后，反应就十分迅速，而且消耗大量水，不同水泥与高效减水剂相容性上的差别，这也是其中一个重要原因。7.新鲜水泥存放时间与温度的影响 据有关文献，新鲜水泥在生产后12天内对外加剂吸附量较大，大部分15天后趋于正常。由于新鲜水泥干燥度高，而且温度相当高(达80 90)，早期水化快、水化时热量大，所以需水量大，而且对外加剂的吸附量也大。同等掺量时，流动度变小，必然会产生对混凝土的需水量大、坍落度损失快
15、、凝结时间短等许多怪现象。这基本是因为水泥存放时间的不同,导致混凝土的性能技术指标出现较大差异。在外加剂已供施工现场的情况下，可通过调整掺量来解决新鲜水泥与外加剂不兼容的问题，其调整幅度视水泥新鲜的程度和对外加剂的适应性而定。发展趋势PART 05 发展趋向 尽管外加剂在混凝土行业中应用比较普遍，但同时也暴露出一些问题，随着人们对材料结构与性能的深入认识以及材料分子设计理论的发展，相信会有更多性能更好的化学材料被应用到混凝土行业中，当前混凝土外加剂总的超势是向高效、液态、低碱、低氯、多功能、环保节能方向发展，具体主要集中在如下几方面：(1)从聚合物分子设计的角度优化设计聚羧酸类高性能减水剂，使
16、其具有低掺量（为水泥量的0.2%0.3%）、大减水率（减水率大于30%)、高保坍（90min基本上不损失）、低收缩、低引气等多种功能。(2)利用表面活性剂领域所取得的研究成果，研制能产生微小均匀分散、稳定气泡的引气剂，从而提高混凝土建筑物的使用寿命。(3)研制对混凝土流动性影响不大甚至增加，并对改善混凝土离析和泌水效果显著的增粘剂。(6)其它新型化学添加剂如抑制碱-集料反应的碱-集料反应抑制剂、防止钢筋混凝土结构锈蚀的阻锈剂、改善混凝土建筑物外观质量的脱摸剂等的研制开发，以及为满足一些特殊施工工艺的外加剂的开发，如水下浇筑混凝土用的水下抗分散混凝土外加剂、自密实混凝土用的自密实外加剂以及喷射混
17、凝土施工用的速凝外加剂等新型外加剂的开发。(5)用于废弃混凝土循环利用的外加剂-缓凝控制剂的研制，由使混凝土生产者和用户能够在要求的时间内停止水化的稳定刑和在任何时间内重新使水泥水化的激活剂两组分复合而成。主要用于保持隔夜或周末的塑性混凝土的稳定使用、混凝土长距离运输的稳定性等方面，可以消除或减少混凝土在生产和使用过程中的废弃量。(4)加强低碱、无碱、无氯、低掺量的膨胀剂的开发，同时为适应商品混凝土的发展需要，还应进一步开发液体膨胀剂。发展趋向相关参考文献PART 05 参考文献1覃维祖.我国混凝土外加剂的发展及存在问题J.施工技术,2009,(04):7-10.2田培,王玲.我国混凝土外加剂
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