混凝土外加剂(混凝土外加剂)

Posted 2023-06-01

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混凝土外加剂(混凝土外加剂)

外加剂及其分类

定义

混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中掺入的，用以改善混凝土性能的物质。一般情况掺量不超过水泥质量的5%。

按主要功能的分类

（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，包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。

（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。

（4）改善混凝土其它性能的外加剂，包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。

一、减水剂

混凝土减水剂是指在保持混凝土拌合物和易性一定的条件下，具有减水和增强作用的外加剂，又称为“塑化剂”，高效减水剂又称为“超塑化剂”。

1.减水剂的作用机理

减水剂多属于表面活性剂，它的分子结构是由亲水基团和憎水基团组成；

掺入减水剂前：

当水泥加水拌合形成水泥浆的过程中，水泥颗粒把一部分水包裹在颗粒之间而形成絮凝状结构，水的作用不能充分发挥；

掺入减水剂后：

表面活性剂在水泥颗粒表面作定向排列使水泥颗粒表面带有同种电荷，这种排斥力远远大于水泥颗粒之间的分子引力，使水泥颗粒分散，絮凝状结构中的水分释放出来，混凝土拌合用水的作用得到充分的发挥，拌合物的流动性明显提高；

表面活性剂的极性基与水分子产生缔合作用，使水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜，阻止了水泥颗粒之间直接接触，起到润滑作用，改善了拌合物的流动性。

2.减水剂的作用效果

（1）减少混凝土拌合物的用水量，提高混凝土的强度。在混凝土拌合物坍落度基本一定的情况下，减少混凝土的单位用水量5％～25％（普通型5％～15％，高效型10％～30％）。

（2）提高混凝土拌合物的流动性。在用水量和强度一定的条件下，坍落度可提高100～200mm。

（3）节约水泥。在混凝土拌合物坍落度、强度一定的情况下，可节约水泥5％～20％。

（4）改善混凝土拌合物的性能。掺入减水剂可以减少混凝土拌合物的泌水、离析现象；延缓拌合物的凝结时间；减缓水泥水化放热速度；显著提高混凝土硬化后的抗渗性和抗冻性。

3.常用的减水剂

（1）木质素系减水剂（M型）

木质素系减水剂主要使用木质素磺酸钙（木钙），属于阴离子表面活性剂，为普通减水剂，其适宜掺量为0.2～0.3％，减水率10％左右。对混凝土有缓凝作用，一般缓凝１～３ｈ。

（2）萘系减水剂

高效减水剂，其主要成分为β一萘磺酸盐甲醛缩合物，属阴离子表面活性剂。这类减水剂品种很多，目前我国生产的主要有NNO、NF、FDN、UNF、MF、建Ⅰ型等。

萘系减水剂适宜掺量为0.5％～1.0％，其减水率较大，为10％～25%增强效果显著，缓凝性很小，大多为非引气型。适用于日最低气温０℃以上的所有混凝土工程，尤其适用于配制高强、早强、流态等混凝土。

（3）树脂类减水剂

为水溶性树脂，主要为磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂，简称密胺树脂减水剂，为阴离子表面活性剂。我国产品有SM树脂减水剂，为非引气型早强高效减水剂，其各项功能与效果均比萘系减水剂还好。

SM适宜掺量为0.5％～2.0％，减水率达20％～27％。

（4）糖蜜类减水剂

普通减水剂。它是以制糖工业的糖渣、废蜜为原料，采用石灰中和而成，为棕色粉状物或糊状物，其中含糖较多，属非离子表面活性剂。国内产品粉状有TF、ST、3FG等。

适宜掺量0.2％～0.3％，减水率10％左右，属缓凝减水剂。

二、早强剂

早强剂是指掺入混凝土中能够提高混凝土早期强度，对后期强度无明显影响的外加剂。

常用早强剂的品种、掺量及作用效果

三、引气剂

定义——引气剂是指在混凝土搅拌过程中，能引入大量分布均匀的微小气泡，以减少混凝土拌和物泌水离析，改善和易性，并能显著提高硬化混凝土抗冻融耐久性的外加剂。

目前应用较多的引气剂为松香热聚物、松香皂、烷基苯磺酸盐等。

作用机理

引气剂属憎水性表面活性剂，能显著降低水的表面张力和界面能，使水溶液在搅拌过程中极易产生许多微小的封闭气泡，气泡直径多在50～250μm。

同时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。

按混凝土含气量3％～5％计，每立方米混凝土拌和物中含数百亿个气泡。

大量微小、封闭并均匀分布气泡的存在，使混凝土的某些性能得到明显改善。

引气剂的效果

显著提高混凝土的抗渗性、抗冻性。

改善拌和物的和易性。

降低部分强度。（一般含气量每增加1％时，其抗压强度将降低4％～5％，抗折强度降低2％～3％。）

引气剂的应用

可用于：（大坝、堤防、桥梁、公路、严寒地区建筑）

抗冻混凝土

抗渗混凝土

轻混凝土等，

不宜用于：

蒸养混凝土

预应力混凝土。

外加剂的选择和使用

外加剂品种的选择——根据工程需要，现场的材料条件，参考有关资料，通过试验确定。

外加剂掺量的确定——通过试验试配确定最佳掺量。

外加剂的掺加方法：对于可溶于水，应先配成一定浓度的溶液，随水加入搅拌机。对于不溶于水的，应与适量水泥或砂混合均匀后再加入搅拌机内。

外加剂的掺入时间——有同掺法、后掺法、分次掺入等。