混凝土外加剂的选用原则

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1、一、混凝土外加剂的选用原则由于外加剂的应用，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。几乎各种混凝土都可以掺用 外加剂，但必须根据工程需要、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、高强混凝上时采 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，一般不用单一的引气型减水剂，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

2、。北方低温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。根据不同混凝土施工及性能要求选用外加剂 种类，各种外加剂有各自的特点，不宜互为代用，如将高效减水剂作 普通减水剂用，普通减水剂当早强减水剂用都是不合适的，也是不经 济的。商品混凝土搅拌站使用的大部分外加剂是复配制成的水剂产品， 有些是外加剂生产厂直接生产的水剂产品，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

3、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。太远的水剂供应不经济，就近选择 水剂厂具有便捷性、经济性。如上海泰标建材厂在多个大城市建立了 水剂复配站，并派技术人员驻地指导，实时调配，给搅拌站提供优质 服务就是很好的模式。满足规模、稳定、就近几个条件的外加剂品牌 产品就可以取样（送样）试用。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

4、 验方法 及步骤 ： （见 GB50119-2003 混 凝土 外加 剂应用 技术规范）。1将玻璃板放置在水平位置，用湿布将玻璃板、截锥圆模、搅 拌器及搅拌锅均匀擦过，使其表面湿而不带水滴。2将截锥圆模放在玻璃板中央，并用湿布覆盖待用。3称取 水 泥 600 克， 倒入 搅拌 锅内。4称取不同掺量的该种外加剂试样分别进行试验。5. 加入 210 克水， 搅拌 4 分钟 。6将拌好的净浆迅速注入截锥圆模内，用刮刀刮平，将截锥圆 模按垂 直方 向提起 ，同时 ，开 启秒表 计时 ，到 30 秒时用 直尺 量取流 淌水泥净浆互相垂直的两个方向的最大直径，取平均值作为水泥净浆 初始流动度。此水泥净浆不

5、再倒人搅拌锅内。7.已测定过流动度的水泥浆应弃去，不 再装入搅拌锅中，水泥净 浆停放时，应用湿布覆盖搅拌锅。8.剩留在搅拌锅内的水泥净浆，加 水后 30 分钟、60 分钟后开启 搅拌机，搅拌4分钟，按第 6条的方法分别测定相应时间的水泥净浆 流动度。9试验结果分析：绘制以掺量为横坐标，流动度为纵坐标的曲 线。其中饱和点(外加剂掺量与水泥净浆流动度化曲线的拐点)外加剂 掺量低、流动度大、流动度损失小的外加剂对水泥的适应性好。对于搅拌站较长期大量使用的水泥品种，若适应则外加剂可用， 若不适应则考虑试用别的品牌外加剂。另外，还需进行正常的取样检 验，质量合格的外加剂才能用于生产并跟踪质量。二、外加剂

6、的调配方法及配合比设计调整 对不同的气候差异、集料差异、水质差异、掺合料差异及掺加方 法等方面的变化均有可能引起对外加剂成分的调配和掺量的调整。1气候差异。(1) 冬季施工外加剂的调配。冬季施工由于气温低，坍落度损失 小，但强度发展会受到阻碍。要达到早强防冻，较为经济又有效的办 法是：应用早强水泥，使用早强剂、早强减水剂或减水剂复合早强剂。 在南方气温不太低的冬季，只需复配厂在减水剂中减少木钙和糖分含 量，或者减水剂用量可适当减少。(2) 夏季施工外加剂的调配。夏 季施工混凝土由于原材料、搅 拌、 运输的温度高，水 分挥发快，反应速度快，因 而坍落度损失大，混凝 土容易变稠、变硬。变稠不易泵送

7、，干燥块硬使混凝土硬化初期易发 生裂缝和出现混凝土每层之间结合不好等问题。因而，夏季施工混凝 土必须增大流动性，并延缓凝结时间，掺加缓凝剂或缓凝减水剂是极 为有效的。一 般可选用木钙、糖 蜜、腐 植酸等，必 要时可用高效减水 剂或采用复合措施。(3) 负温下施工外加剂的调配。除使用复合防冻剂外，下列低温 早强减水剂能使混凝土在温度降至OC前就能获得必要的强度并能 在以后继续硬化。a，高效减水剂(0.25 %)和三乙醇胺(0.03 %)复合使 用。b.三乙醇胺(0.05%)、氯化钠(1%)、亚硝酸钠(1%)复合剂。c. 减水剂、三乙醇胺(0.05%)复合使用。d.硫酸钠(2%3%)和三乙 醇胺(

8、0.03 %)复合使用。以上几类低温早强剂必须结合工程实际作出现场试配，经试验验 证可行后才能在工程上应用。2. 集料差异。(1) 碎石、 卵石作为配料时， 对混凝土拌和物流动度、 和易性有 较大的影响。碎石作骨料，虽然水泥石胶结牢固强度大，但因碎石有 棱角，不易流动，掺外加剂要相应的增加掺量。卵石圆滑，掺外加剂 可适当减量。(2) 细集料为粗砂、 中砂和细砂， 不同的细度模数对混凝土拌和 物的和易性有很大影响，也影响了外加剂的掺人量。砂子粗时，流动 度差，相应增加掺量；砂子细时，流动度好，可相应减少外加剂掺量。3. 水质差异。混凝土及砂浆的拌和用水，通常使用自来水和不含有害物质且清 洁的井水

9、、河水、湖水及溪涧水(PH值不得小于4)，但不得使用沼泽 水、 泥炭地下水、 工厂废水及含矿物质较高的硬水。 水中含有脂肪、 植物油、糖类及游离酸等杂质时也禁止使用。不得使用海水和其他含 有盐类的水拌制混凝土。当使用的拌和水有改变时，如原来采用自来水后来用河水，由于水质 的不同，外加剂的掺量也会受一定的影响，先要经试配，测坍落度大 小， 看泌水离析是否发生， 是否严重， 再确定外加剂用量。4. 掺合料差异。掺粉煤灰、矿渣粉取代水泥，掺量较大，均超过了 5%，40%也 常见。这些矿物掺合料对外加剂的敏感度虽不如水泥，但也需要考虑 与外加剂相容性、 适应性的问题。当掺早强剂的混凝土中配掺合料后，其

10、早强效果要略低于不配掺 合料的。而在应当掺入缓凝剂的混凝土中，则由于掺入了矿物掺合料 可以少掺或者不掺也可取得同样效果。掺钢筋防锈剂时与混凝土的含 碱量有关，掺入矿物掺合料后会降低混凝上含碱量，防锈剂应适当增 加一些。速凝剂与矿物掺合料相容性也必须注意，掺合料会延长速凝 剂的初、终凝时间。总之在掺合料用量大 （大于水泥用量 20以上） 时，必须考虑与外加剂适应性，必须经过试验，经调整掺量或配方而 达到预期效果。5掺加方法差异。在混凝土搅拌过程中，外加剂的掺加方法对外加剂的使用效果影 响较大，也影响了外加剂的掺量。如减水剂掺加方法大体分为先掺法 （在拌和水之前掺入），同 掺法（与拌和水同时掺入）

11、，滞 水法（在搅拌过 程中减水剂滞后于水23分钟加入）,后掺法（在拌和后经过一定时 间才按 1 次或几次加入到具有一定含量的混凝土拌和物中， 再经 2 次或多次搅拌）。使用萘系高效减水剂以后掺法为好；使用木钙类减 水剂用同掺法为好。根据不同的掺加法， 经试拌确定外加剂的掺量。一般地说，外加剂对混凝土配合比没有特殊要求，可按普通方法 进行设计。但在减水或节约水泥的情况下，应对砂率、水泥用量、水 灰比等作适当调整。（1）砂率。砂率对混凝土的和易性影响很大。由于掺入减水剂后 和易性能获得较大改善，因此砂率可适当降低，其降低幅度为1% 4%，如木钙可取下限1%2%,引气性减水剂可取上限3%4%。 若砂

12、率偏高，则降低幅度可增大，因为过高的砂率不仅影响混凝土强 度， 也给成型操作带来一定困难。具体配比均应由试配结果来确定。（2）水泥用量。混凝土中掺用减水剂均有不同程度节约水泥的效 果，使用普通减水剂可节约5% 10%，使用高效减水剂可节约 10%15%。用高强度等级水泥配制混凝土 ,掺减水剂可节约更多 的水泥。（3）水灰比。 掺减水剂混凝土的水灰比应根据所掺品种的减水率 确定。在节约水泥后为保持坍落度相同，其水灰比与未省水泥时相同 或者增加约0.01 0.03。三、商品混凝土试配、生产、施工成型中掺外加剂的注意事项 1投料均匀。 外加剂水剂贮存在池库中， 所含固体颗粒有下沉 的趋势，底部浓度大

13、，上层浓度小，生产时应避免在最底层或最上层 取料，或搅动后取料。试配时，将存放样品的容器桶摇匀后称取，利 于试验的准确性。2计量准确。外加剂虽然掺量小，但对混凝土的性能影响巨大。 如称量料斗出问题，掺量过大，不仅在经济上不合算，而且可能造成 严重的工程质量事故。如木钙掺量大于水泥质量的 0.5 ，会引入过 量空气而使初凝缓慢，降低混凝土早期强度，糖蜜、腐植酸类减水剂 也有同样情况，甚至混凝土几天还不凝结硬化，国内由此造成的事故 也不少，如 某搅拌站供某工地混凝土，一 层楼不硬化，打 掉后，搅 拌 站赔款 40 多 万元。3坍落度损失补偿措施。搅拌车到达现场后，如因路程长，压 车等待等原因造成坍

14、落度损失大，甚至泵不出去的情形，不准随意加 水，可采取减水剂后掺法，进行二次流化，即掺加与原配合比相同的 泵送剂（减水剂），在搅拌筒内进行 2分钟的高速搅拌，搅匀后方可卸 料，此法必须严格掌握，要有技术人员在场。3.4.3 抗渗混凝土配合比设计实例任务某高层地下室剪力墙，壁厚350mm，钢筋间距最小净距40mm，设计混 凝土抗渗等级P8，强度等级C40,无其他设计要求，施工要求坍落度 为35-50mm。所用的原材料如下：水泥：普通42.5级，密度P =3100kg/ma,水泥强度f =46.6MPa。c ce砂：河砂，中砂，表观密度P =2660 kg/maos碎石：5一25mm连续级配，表观

15、密度P =2680kg/m3。g水：自来饮用水。设计步骤一、计算理论配合比1、确定混凝土配制强度（f ）cu,0按题意已知：设计混凝土强度f =40MPa,无历史统计资料，查表2-19cu,k标准差o=6.0MPa,计算混凝土配制强度：f =f +1.645 o =40+1.645 X 6=49.9MPacu,0 cu,k2、计算水灰比（W/C）已知混凝土配制强度f =49.9MPa,水泥实际强度f =46.6MPa。无混cu,0 ce凝土强度回归系数统计资料，采用碎石查表2-21a =0.46, a =0.07。 ab计算水灰比：W/C= a f / f +a a fa ce cu,0 a

16、b ce=0.46X46.6/49.9+0.16X0.07X46.6=0.42此水灰比小于表3-8的规定要求，可用。3、确定用水量（m ）wo已知施工要求混凝土拌合物坍落度为35一50mm，碎石最大粒径为25mm，查表2-25确定混凝土用水量m =191kg/m3owo4、计算水泥用量（m ）co已知混凝土用水量m =191kg/m3，水灰比W/C=0.42，水泥用量为：wom =m/W/C=191/0.42=455kg/m3co wo验水泥用量m =455kg/m3符合3.4.2条水泥和矿物掺合料总量不co小于320 kg/m3的要求。5、确定砂率Bs初步确定碎率B =36%s6、计算砂、石

17、用量采用休积法：已知：水泥密度P =3100kg/m3，砂表观密度P =2660 kg/m3，碎 cs石表观密度P =2680kg/m3。砂、石用量为g455/3200+m /2680+m /2660+191/1000+0.01X1Jgosomso0.36=m /m +sogo(2)m /2680+ m/2660=1-455/3100-191/1000-0.01=0.652goso去分母，得2680m +2660m =4647948sogo(3)把(2)变形m =0.36m+0.36msosogom -0.36m=0.36msosogo0.64m=0.36msogom =0.5625msogo(4)把(4)代入(3)，得：2680 X 0.5625m +2660m =4647978gogo4168m =4647978gom =1115kg/m3gom =0.5625X1115=627kg/m3so得理论配合比：m : m : m : mcowosogo455: 191 :627 :11151: 0.42 :1.38 :2.45