混凝土外加剂应用技术

《混凝土外加剂应用技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《混凝土外加剂应用技术（4页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、混凝土外加剂应用技术混凝土外加剂，简称外加剂。是指为改善和调节混凝土的性能、节约水泥而 掺加的有机、无机或复合的化合物。其掺量一般不大于水泥质量的 5%。近年来 混凝土外加剂在工程中的应用越来越受到重视。外加剂在混凝土中的作用：1、改善新拌混凝土的工作性能。2、提高硬化混 凝土的物理力学性能。3、获得巨大的技术经济效益。混凝土外加剂按其主要功能分为四类：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

2、剂、膨胀剂、着色剂、防水剂和泵 送剂等。普通减水剂：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。主要作用是节约水泥，提高混凝土的强 度和改善拌合物的和易性。适用于普通混凝土，钢筋混凝土及最低气温 5 摄氏度 以上施工的混凝土工程，不宜单独用于蒸养的混凝土。并且使用时应先作水泥适 应性试验，合格后方可使用。主要品种有木钙、木镁、木钠及丹宁等。高效减水剂：在混凝土坍落度基本相同的条件下，能大幅度减少拌合物用水 量的外加剂。主要作用是节约水泥，提高混凝土的强度和改善拌合物的和易性。 适用于最低气温 0 摄氏度以上的混凝土施工，用于配制高强度、大流动性、

3、泵送 和耐久性高的混凝土。主要品种有多环芳香族磺酸盐类，如萘的磺化物与甲醛缩 合的盐类，胺基磺酸盐等。早强剂：加速混凝土早期强度发展的外加剂。主要作用是提高混凝土早期强 度、缩短施工周期。适用于蒸养混凝土及常温，低温和最低温度不低于-50 摄氏 度环境中施工的有早强或防冻要求的混凝土工程。主要类别有强电解质无机盐类 早强剂，如硫酸盐、硝酸盐等；水溶性有机化合物，如三乙醇胺、甲酸盐等；其 它类，如有机化合物，无机盐复合物。早强减水剂：兼有早强和减水功能的外加剂。主要作用是提高混凝土早期强 度，缩短施工周期，节约水泥和改善拌合物的流动性。适用于蒸养混凝土及常温， 低温和最低温度不低于-50 度环境

4、中施工的有早强、防冻要求的混凝土工程。主 要品种有普通型早强减水剂和高效型早强减水剂。缓凝剂：延长混凝土凝结时间的外加剂。主要作用是降低早期的水泥水化热， 防止混凝土开裂。适用夏季施工、大体积混凝土、商品混凝土及施工需要的其他 工程。常用缓凝剂有木质素磺酸钙、糖蜜。缓凝碱水剂：兼有缓凝和减水功能的外加剂。主要作用是改善混凝土拌合物 的和易性，节约水泥。而且有缓凝作用，可降低早期的水泥水化热，防止混凝土 开裂。适用于大体积混凝土，碾压化混凝土，炎热气候条件下施工的混凝土，大 面积浇注的混凝土，避免冷缝产生的混凝土，自流平免振混凝土及其它需要延缓 凝结时间的混凝土。主要品种有普通缓凝减水剂和高效缓

5、凝减水剂。速凝剂：能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。主要作用是使混凝土有较高的 早期强度，后期强度降低小于30%，提高混凝土抗渗性。速凝剂主要用于喷射混 凝土及抢修工程。主要品种有铝氧孰料、碳酸盐系，明矾石系和水玻璃系。引气剂：在搅拌混凝土过程能引入大量均匀分布，稳定而封闭的的微小气泡 的外加剂。主要优点是改善混凝土拌合物的和易性，提高混凝土的抗渗性和提高 混凝土的抗冻融性。但会降低混凝土的强度，一般含气量提高 1%，强度下降 5% 左右。适用于级配不好的骨料。引气剂以松香类应用最为广泛，其中包括松香热 聚物、松香酸钠和松香皂等。引气减水剂：兼有引气和减水功能的外加剂。主要作用是引气、改善和易性

6、、 减少泌水和沉降，提高混凝土耐久性、抗侵蚀能力。主要品种有萘系、蔥系、树 脂系和氨基磺酸系。防水剂：能降低混凝土在静水压力下的透水性的外加剂。主要作用是提高混 凝土的密实性和防渗性。适用于工业与民用建筑的屋面、地下室、隧道、巷道给 排水池和水泵站等有防水抗渗要求的混凝土工程。主要品种有无机化合物类，如 FeCI3，硅灰等；有机化合物类，膨胀砼及其盐类，有机硅表面活性剂等；混合 物类，无机类混合物，有机类混合物等；复合类，上述各类与引气、减水组分等 复合而成。防冻剂：能使混凝土在负温下硬化，并在规定时间内达到足够防冻强度的外 加剂。主要作用是提高混凝土早期强度，防止混凝土受冻破坏。适用于负温条

7、件 下施工的混凝土。主要品种有早强型防冻剂和防冻型防冻剂。泵送剂：能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂。主要作用是提高拌合物的 和易性，降低泵送阻力，改善泵送性能。适用于工业与民用建筑及其它建筑物的 泵送施工混凝土，特别适用于大体积混凝土，高层建筑和超高层建筑和滑模施工。 主要品种有普通泵送剂和高效泵送剂。膨胀剂：能使混凝土产生一定体积膨胀的外加剂。主要作用是防止混凝土开 裂破坏，防止混凝土的渗漏破坏和增强混凝土的体积稳定性。适用于补偿收缩混 凝土，填充用膨胀混凝土和填充用膨胀砂浆。主要品种有硫铝酸钙类、硫酸铝一 氧化钙类和氧化钙类。阻锈剂：能抑制或减轻混凝土中钢筋或其他预埋金属锈蚀的外加剂。主

8、要作 用是使环境中进入混凝土的有害离子丧失或减小其腐蚀能力而延缓腐蚀进程，延 长混凝土的使用寿命。适用于海洋环境、受防冰盐侵蚀的路和桥和在氯盐腐蚀性 气体环境下的钢筋混凝土建筑物。主要品种有阳极型，如亚硝酸钠和重铬酸盐等； 阴极型，如无机盐类等；复合型钢筋阻锈剂。以上列举了几种常见外加剂的作用、适用范围和常用品种。然而仅仅了解这 些还远远不够。外加剂的掺量也是一个对混凝土强度、体积安定性、和易性影响 重大的因素。有些外加剂超量掺入不但达不到预期效果，反而会带来负面作用。 如普通减水剂掺量过大时会造成严重缓凝，后期强度损失过大。高效减水剂掺量 过大，不但减水率不明显，反而造成泌水、离析、坍落度损

9、失大等。引气剂或引 气减水剂掺量过大则会损失后期强度。早强剂及早强减水剂超量掺加会引起后期 强度损失，混凝土表面出现白霜，产生盐析现象。缓凝剂及缓凝碱水剂掺量过大 会使混凝土长时间不凝结，水分散失后造成表面起砂，严重影响强度。总之掺量 的确定应当在给定的外加剂掺量范围内，根据施工的具体条件经过试验来确定。 许多外加剂是复合型的，复合外加剂往往比单一外加剂的掺量要低、效果要好。国外混凝土外加剂技术也是在最近的4050年代才迅速地发展起来的。20 世纪50年代还只有普通减水剂，当时主要是美国的“普浊里”，后来日本引进 了“普浊里”并加以改进和发展，使“普浊里”得到了广泛应用。 40 年代中期 开发

10、出了羟基羧酸盐类减水剂。前苏联是外加剂研究和使用较早的国家，从 20 世纪30年代起就开始在混凝土中应用表面活性剂的实验，中国的木质磺酸盐减 水剂即是从前苏联的亚硫酸盐纸浆废液减水剂“CCB”引进的。由于前苏联地处 寒冷地区，他们在早强剂，尤其是防冻剂的研究应用上，都处于领先地位，研制 应用已有 40 多年历史。例如 1985 年前苏联使用了 35 万吨外加剂，其中早强防 冻剂即占24 万吨。所使用的品种也多，有无机盐也有有机物。主要品种有氯化 钠、氯化钙、碳酸钾、亚硝酸钠、尿素、亚硝酸钙以及这些盐类的复合物。并对 早强防冻剂的工程应用做了详细的规定。我国的混凝土处加剂起步较晚，1950 年华

11、北窑业公司研究所制出我国第一 个外加剂产品，即长城牌引气剂。该产品首次应用于天津飞机场跑道，使混凝土 抗冻性、耐蚀性均有所提高，并在武汉长江大桥和其它水利工程中得以应用。在 以后的二十多年中，我国的外加剂发展仍十分缓慢，除了别单位采用纸浆废液生 产低品位的塑化剂，绝大部分工程都不使用减水剂，即是冬季施工防冻剂也都是 以氯盐为主体材料的。直到 1973年，受国际建筑技术和混凝土新型工艺的影响， 在我国才推动了高效减水剂的研制和生产。由于染料工业中的扩散剂被成功的移 植到混凝土减水剂行列，从此牵动了以煤焦尚未中各馏分，尤其是以萘及其同系 物为主要原料所生产的减水剂获得迅速发展。 1974-1976

12、 年国家建材院研制了以 甲基萘、萘残油为主要原料的 MF 和建一两种高效减水剂。清华大学研制了以萘 为原料的NF高效减水剂、天津建材所研制了 UNF、武汉冶金建研制了 FDN,鉴于 萘原料的缺乏，建材院研制了以蔥油为原料的AF减水剂。交航二局研制了以古 马隆树脂为原料的CRS，于此同时，普通减水剂也获得了长足的发展。1975年吉 林开山屯化纤厂研制了木质素磺酸钙，广东造约厂也制成了同类产品。普通减水 剂和高效减水剂的广泛生产，使复合外加剂相运而生。针对改变混凝土性能而言， 复合外加剂具有更广阔的市场背景。各类工程所不同的技术要求，使复合生产厂 家大有文章可作。具不完全统计， 1973-1987

13、 年这十四年间，我国的外加剂厂已 从廖廖无几发展到 150 多家，其中80%以上属复合厂家。而外加剂品种也从廖廖 无几发展到16咱300多品牌，这标志着我国外加剂行业已初具规模并趋于成熟。 为了更加强化技术管理和规范市场， 1987年我国首次颁布了自己的混凝土外 加剂标准(GB807687)；同时颁布的还有混凝土外加剂的分类，命定和定义(GB807587)；混凝土外加剂匀质性试验方法GB807787)。这三个标 准分别对混凝土外加剂从种类区分，技术指标和检验方法上作出了具体规定：现 在GB807687已被GB807697代替。在以后的若干年里，我国又陆续颁布了混 凝土外加剂应用技术规范(GBJ

14、11988)；混凝土防冻剂标准(JC47292) 等系列外加剂标准，这些标准都是我们在应用外加剂时所必须熟悉的。随着混凝土中特殊性能要求而发展起来的速凝剂、缓凝剂、引气剂、阻锈剂、 防水剂、泵送剂、着色剂、脱模剂、养护剂、水化抑制剂等品种日益增加。目前 国外总的外加剂品种在500 种左右。正是由于外加剂的这种作用，引起了各国 普遍的重视尤其是发达国家和资源相对短缺的国家，更把外加剂作为一种必不可 少的保证技术经济效益的手段。混凝土外加剂使用最普遍的国家有日本、澳大利 亚、挪威、美国。这些国家80%以上的混凝土中应用外加剂。例如日本、澳大利 亚已达100%。其次像德国、丹麦、瑞典等国使用外加剂的混凝土也达 50%以上。 英国、法国、意大利及东欧诸国使用量也在30%以上。总之，由于外加剂种类繁多，工程技术要求各不相同，要正确合理的使用好 外加剂，一是要熟悉国家现行各种外加剂标准；二是要熟悉国家现行工程标准。 前者是熟悉商品性能，后者是作为施工者必须了解的，二者缺一不可。应用外加 剂的总体原则是既要满足技术需要，又要有经济效益。