溷凝土外加剂课件

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1、2022-5-1溷凝土外加剂课件1混凝土外加剂混凝土外加剂2022-5-1溷凝土外加剂课件2目录目录l混凝土外加剂的发展 l外加剂的分类l减水剂的作用机理及效果 l引气剂的作用机理及作用 l泵送剂的组成和复配方法 2022-5-1溷凝土外加剂课件3最早的外加剂最早的外加剂l古罗马人用动物油脂、乳液和动物血来改善混凝土的工作性和耐久性；l我国清乾隆年间用糯米、石灰加牛血建造永定河河堤；l明代南京城墙用糯米汁石灰，并用桐油石灰封顶；l宋代用糯米汁石灰建筑了安徽和州城墙。2022-5-1溷凝土外加剂课件4普通减水剂l2020世纪世纪3030年代末，美国发明纸浆废液减水剂；年代末，美国发明纸浆废液减水

2、剂；德国在纸浆废液中提取木质素磺酸盐减水剂。德国在纸浆废液中提取木质素磺酸盐减水剂。2022-5-1溷凝土外加剂课件5高效减水剂 自七十年代初，德国就在路面工程中采用掺有密胺类高效减水剂的流态砼浇注路面板；日本则在结构砼里掺用萘系减水剂配制流态砼。 在八十年代，美国在高层建筑施工中用高效减水剂配制高强砼浇注钢管砼柱，提高在水平荷载下的稳定性；一些北欧国家，如丹麦、挪威、冰岛等国则以90150MPa的高强砼铺筑路面和港口的道面，以大幅度改善其耐磨耗、耐盐冻的性能。因为北欧国家的冬季大雪纷飞，为行车安全起见，允许带钉轮胎的车辆上路，这种车辆的行驶使普通砼路面的磨耗非常快，而高强砼路面板的耐磨耗能力

3、可以与花岗岩媲美。2022-5-1溷凝土外加剂课件6混凝土外加剂定义混凝土外加剂定义l外加剂是在拌制混凝土过程中掺入，用以改善混凝土性能的物质，掺量不大于水泥质量的5%（特殊情况除外）。它能赋予新拌混凝土和硬化混凝土优良的性能，如提高抗冻性、调节凝结时间和硬化时间、改善工作性、提高强度等等，是生产各种高性能混凝土和特种混凝土必不可少的组分。2022-5-1溷凝土外加剂课件7外加剂的分类外加剂的分类混凝土外加剂按其主要功能分为四类：(1) 改善混凝土拌和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

4、凝土耐久性的外加剂。包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。(4) 改善混凝土其他性能的外加剂。包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂等。2022-5-1溷凝土外加剂课件8减水剂减水剂l减水剂定义 减水剂是一种在混凝土拌和料坍落度相同条件下能减少拌和水量的外加剂。减水剂按其减水的程度分为普通减水剂和高效减水剂。减水率在5-10%的减水剂为普通减水剂，减水率大于10%的减水剂为高效减水剂。 。2022-5-1溷凝土外加剂课件9减水剂减水剂l减水剂的作用机理 减水剂是一种表面活性剂。表面活性剂分子由亲水基团和憎水基团二部分组成，加入水中后亲水基团指向溶液，憎水基团指向空气、固体或非极性液体并作定向排列，

5、形成定向吸附膜而降低水的表面张力和二相间的界面张力。2022-5-1溷凝土外加剂课件10减水剂减水剂l减水剂的作用机理 当水泥浆体中加入减水剂后，减水剂分子中的憎水基团定向吸附于水泥质点表面，降低表面能。亲水基团指向水溶液，在水泥颗粒表面形成单分子或多分子吸附膜，使水泥颗粒表面带上相同的电荷，表现出斥力，将水泥加水后形成的絮凝结构打开并释放出被絮凝结构包裹的水，水泥颗粒的吸附层外形成水膜起到润滑作用。这是减水剂分子吸附产生的分散作用。2022-5-1溷凝土外加剂课件11减水剂减水剂l 2022-5-1溷凝土外加剂课件12减水剂减水剂l减水剂的作用效果 在不减少单位用水量的情况下，改善新拌混凝土

6、的工作性，提高流动性。 在保持一定工作度下，减少用水量，提高混凝的强度。 在保持一定强度情况下，减少单位水泥用量，节约水泥。 改善混凝拌和物的可泵性以及混凝的其它物理力学性能。2022-5-1溷凝土外加剂课件13减水剂减水剂高效减水剂的特点：l高效减水剂的掺量超过一定量后，减水效果不再提高；对混凝土性能没有不利影响。l高效减水剂减水率越高，坍落度损失越大。2022-5-1溷凝土外加剂课件14主要减水剂介绍主要减水剂介绍1、普通减水剂 木质素磺酸盐系减水剂 减水率10%，一般掺量0.25%腐植酸减水剂 减水率6-8%，一般掺量0.2-0.35%2、高效减水剂 多环芳香族磺酸盐系减水剂。这类减水剂

7、通常是由工业萘或煤焦油的萘、蒽、甲基萘等馏分，经磺化、水解、缩合、中合、过滤、干燥而制成。由于其主要成分为萘的同系物的磺酸盐与甲醛的缩合物，故又称萘系减水剂，掺量0.5-1.0%,减水率10-20% 。 2022-5-1溷凝土外加剂课件15水溶性树脂系减水剂。水溶性树脂减水剂是以一些水溶性树脂为主要原料的减水剂，如三聚氰胺树脂、古玛隆树脂等。此类减水剂的掺量为水泥质量的0.5%2.0%，其减水率为15%30%，混凝土的强度提高20%30%，混凝土的其他力学性能和抗渗性、抗冻性也得到提高，对混凝土的蒸养适应性也优于其它外加剂。 2022-5-1溷凝土外加剂课件163、高性能减水剂 高性能减水剂是

8、指近年来开发并投入使用的聚羧酸系减水剂，聚羧酸系高性能减水剂是由含有羧基的不饱和单体和其他单体共聚而成，使混凝土在减水、保坍、增强、收缩及环保方面具有优良性能的减水剂。2022-5-1溷凝土外加剂课件17聚羧酸系高性能减水剂性能特点主要为：聚羧酸系高性能减水剂性能特点主要为： （1 1）掺量低、减水率高。一般掺量为胶凝材料的）掺量低、减水率高。一般掺量为胶凝材料的0.15-0.25%0.15-0.25%，减水率一般在，减水率一般在25-30%25-30%，在接近极，在接近极限掺量限掺量0.25%0.25%时，减水率一般可以达到时，减水率一般可以达到40%40%以上。以上。（2 2）混凝土拌和物

9、的流动性好，坍落度损失低，）混凝土拌和物的流动性好，坍落度损失低，2 2小时坍落度基本不损失，其高工作性可保持小时坍落度基本不损失，其高工作性可保持6-6-8 8小时。小时。2022-5-1溷凝土外加剂课件18（3 3）对混凝土增强效果潜力大。早期抗压强度比）对混凝土增强效果潜力大。早期抗压强度比提高更为显著。以提高更为显著。以3 3天、天、7 7天抗压强度为例，奈天抗压强度为例，奈系高效减水剂的系高效减水剂的3 3天、天、7 7天抗压强度比一般在天抗压强度比一般在130%130%左右，而聚羧酸系高性能减水剂的同龄期左右，而聚羧酸系高性能减水剂的同龄期抗压强度比一般在抗压强度比一般在180%1

10、80%以上。以上。 2022-5-1溷凝土外加剂课件19（4 4）混凝土收缩低。基本克服了第二代减水剂增）混凝土收缩低。基本克服了第二代减水剂增大混凝土收缩的缺点。大混凝土收缩的缺点。（5 5）总碱含量极低，其带入混凝土中的总的碱含）总碱含量极低，其带入混凝土中的总的碱含量仅为数十克，降低了发生碱骨料反应的可能量仅为数十克，降低了发生碱骨料反应的可能性，提高混凝土的耐久性。性，提高混凝土的耐久性。（6 6）环境友好，聚羧酸系高性能减水剂合成生产）环境友好，聚羧酸系高性能减水剂合成生产过程中不使用甲醛和其他任何有害的原材料，过程中不使用甲醛和其他任何有害的原材料，在生产和使用过程中对人体健康无危

11、害。在生产和使用过程中对人体健康无危害。2022-5-1溷凝土外加剂课件20（7 7）一定的引气量，与第二代（高效）减水剂相）一定的引气量，与第二代（高效）减水剂相比，其引气量有较大提高，平均在比，其引气量有较大提高，平均在3-4%3-4%。 该类产品目前没有发现明显的缺陷和不足。该类产品目前没有发现明显的缺陷和不足。尤其是其低坍落度损失和混凝土收缩小的优点尤其是其低坍落度损失和混凝土收缩小的优点为高性能混凝土的开发和推广提供了新的有力为高性能混凝土的开发和推广提供了新的有力武器武器。2022-5-1溷凝土外加剂课件21l外加剂对混凝土氯离子渗透性能的影响 外加剂外加剂配合比配合比 /kg/m

12、3坍落度坍落度/cm含气量含气量/%抗压强度抗压强度/MPaCFASGW7d28d56d84dFDN280 120780117015217.52.048.470.576.279.4PCA20.02.252.470.377.680.7FDN+引气剂引气剂19.57.545.960.065.770.2PCA+引气剂引气剂21.57.850.364.572.975.62022-5-1溷凝土外加剂课件22l外加剂对混凝土混凝土抗冻性能的影响 2022-5-1溷凝土外加剂课件23l外加剂对混凝土碳化性能及钢筋锈蚀能力的影响混凝土配合比/kg/m3外加剂碳化深度/mmCFASGW3d7d14d28d420

13、/7511080168PCA0.230.550.661.22FDN0.860.9452.352.753301007511080168PCA1.281.793.124.32FDN2.073.064.375.29掺聚羧酸减水剂混凝土掺聚羧酸减水剂混凝土 具有更高的密实性具有更高的密实性 更强的抗氯离子渗透能力更强的抗氯离子渗透能力更强的更强的抗抗COCO2 2渗透能力渗透能力用聚羧酸减水剂配制的混凝土用聚羧酸减水剂配制的混凝土具有更强的钢筋保护能力具有更强的钢筋保护能力更好的减少或避免钢筋锈蚀更好的减少或避免钢筋锈蚀提高混凝土结构的安全性提高混凝土结构的安全性2022-5-1溷凝土外加剂课件24引

14、气剂引气剂 在混凝土搅拌过程中引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡，起到改善混凝土和易性，提高混凝土抗冻性和耐久性的外加剂，称为引气剂。我国应用较多的的引气剂有松香类引气剂、木质素磺酸盐类引气剂等。松香类引气剂包括松香热聚物、松香酸钠及松香皂等。其适宜掺量为水泥质量的0.0050.02%，混凝土含气量约为35%， 2022-5-1溷凝土外加剂课件25引气剂的作用机理引气剂的作用机理 引气剂属于表面活性剂，其界面活性作用基本上与减水剂相似，区别在于减水剂的界面活性作用主要在液固界面上，而引气剂的界面活性主要发生在气液界面上，降低界面能，使新拌混凝土中微小气泡稳定存在并保留。 2022-5-1溷

15、凝土外加剂课件26引气剂的作用机理l界面活性作用吸附在颗粒表面，降低界面能。l起泡作用在砼中引入大量微小、封闭的气孔。l气泡的稳定性引入砼中的气泡能保持形态，含气量相对稳定。2022-5-1溷凝土外加剂课件27引气剂对混凝土的质量的影响引气剂对混凝土的质量的影响 混凝土中掺入引气剂可改善混凝土拌和物的和易性，可以显著减少混凝土浆体粘性，使它们的可塑性增强，减少单位用水量。通常每增加含气量1%，能减少单位用水量3%。 减少离析和泌水量，提高抗渗性。 提高抗腐蚀性和耐久性。 含气量每提高1%，抗压强度下降45%，抗折强度下降23%。 引入空气会使干缩增大，但若同时减少用水量，对干缩的影响不会太大。

16、 使混凝土对钢筋的粘结强度有所降低，一般含气量为4%时，对垂直方向的钢筋粘结强度降低1015%，对水平方向的钢筋粘结强度稍有下降。 2022-5-1溷凝土外加剂课件28引气剂对混凝土的影响l改善混凝土的和易性。l降低混凝土的泌水和沉降。l提高混凝土的抗渗性。l提高混凝土的抗化学物质侵蚀性。l显著提高混凝土的抗冻融性能。l大大延长混凝土的使用寿命。l对混凝土强度略有降低，但因其有一定的减水作用，基本可弥补强度降低。2022-5-1溷凝土外加剂课件29缓凝剂缓凝剂l缓凝剂定义 缓凝剂是一种能延迟水泥水化反应，从而延长混凝土的凝结时间，使新拌混凝土较长时间保持塑性，减少混凝土坍落度损失。在大体积混凝

17、土施工时，可防止出现裂缝和冷缝，同时对混凝土后期各项性能不会造成不良影响的外加剂。2022-5-1溷凝土外加剂课件30缓凝剂缓凝剂l缓凝剂的特点：掺量合适，24小时后的强度不会受影响；掺量过多，混凝土的正常水化速度和强度受影响；超掺，会使水泥水化完全停止；不同的缓凝剂种类，对混凝土泌水、离析情况不同。2022-5-1溷凝土外加剂课件31外加剂的复配外加剂的复配l混凝土中使用单一品种外加剂的情况已很少见。逐渐向混凝土中使用单一品种外加剂的情况已很少见。逐渐向着高效能、多功能的方向发展。着高效能、多功能的方向发展。l 外加剂复配的目的是为了同时满足混凝土对各种性能的外加剂复配的目的是为了同时满足混

18、凝土对各种性能的需要，以及各复配成分之间的共同作用而产生需要，以及各复配成分之间的共同作用而产生“叠加效叠加效应应”。l复合外加剂通常是由多种表面活性剂或与无机电解质等复合外加剂通常是由多种表面活性剂或与无机电解质等组成。如复合早强剂、复合防冻剂、泵送剂、复合缓凝引组成。如复合早强剂、复合防冻剂、泵送剂、复合缓凝引气减水剂等。气减水剂等。2022-5-1溷凝土外加剂课件32外加剂的复配外加剂的复配l一般复配外加剂由至少两种组分配制，形成二元或多元复合。l复合外加剂中每一种外加剂在水泥水化的不同阶段起作用，或在同一时间内共同发挥作用。2022-5-1溷凝土外加剂课件33混凝土泵送剂混凝土泵送剂l

19、定义： 能改善混凝土泵送性能的外加剂。所谓泵送性，就是混凝土拌和物具有顺利通过输送管道、不堵塞、不离析、粘聚性良好的性能。2022-5-1溷凝土外加剂课件34混凝土泵送剂混凝土泵送剂l泵送剂的主要组分高效减水剂：固体的掺量一般为水泥掺量的0.。缓凝成分：调节凝结时间，减少坍落度损失。常用三聚磷酸钠和葡萄糖酸钠，根据气温和水泥成分的变化来调节。引气剂：少量优质的引气剂能在混凝土中形成小的圆形封闭气孔，提高流动性，减少离析和泌水，改善耐久性。2022-5-1溷凝土外加剂课件35混凝土泵送剂混凝土泵送剂-配制原则配制原则l配制外加剂时，要充分考虑其与各种原材料之配制外加剂时，要充分考虑其与各种原材料

20、之间的间的适应性适应性，同时注意不同成分之间的，同时注意不同成分之间的交互作交互作用用。l减水组分减水组分：不同的水泥和掺和料、外加剂中其：不同的水泥和掺和料、外加剂中其它成分对减水剂的性能影响还是很大的，如萘它成分对减水剂的性能影响还是很大的，如萘系减水剂和葡萄糖酸钠共同使用时，减水率提系减水剂和葡萄糖酸钠共同使用时，减水率提高比较显著。高比较显著。l缓凝组分缓凝组分：不同的水泥和掺和料以及不同的配：不同的水泥和掺和料以及不同的配合比，都会使缓凝效果产生变化。合比，都会使缓凝效果产生变化。2022-5-1溷凝土外加剂课件36混凝土泵送剂混凝土泵送剂-配制原则配制原则l引气组分：引气组分：引气

21、剂的引气效果受很多因素影响，引气剂的引气效果受很多因素影响，如水泥细度、石子粒径、砂含泥量、温度、配如水泥细度、石子粒径、砂含泥量、温度、配合比等。掺加粉煤灰时、细料多、石子粒径小、合比等。掺加粉煤灰时、细料多、石子粒径小、坍落度大、温度低等，混凝土含气量会高。坍落度大、温度低等，混凝土含气量会高。l总之，外加剂的调整应根据实际情况进行，以总之，外加剂的调整应根据实际情况进行，以试验结果为依据，不能想当然。试验结果为依据，不能想当然。2022-5-1溷凝土外加剂课件37混凝土泵送剂混凝土泵送剂-配制注意的问题配制注意的问题l选购合适的高效减水剂母体；选购合适的高效减水剂母体；l根据使用要求和所

22、有原材料进行复配和试验；根据使用要求和所有原材料进行复配和试验；2022-5-1溷凝土外加剂课件38外加剂的复配外加剂的复配泵送剂泵送剂l几个泵送剂的配方：(kg/t)l配方：常用。l配方：水泥中缺硫时，效果较好。l配方：成本较低，但适应性可能会出现问题。l配方：水泥适应性不好时，可以考虑使用。减水缓凝引气其它水萘系：300三聚：1025葡钠：102013/余量同上葡钠：102013硫酸钠：20余量木钙：50100、萘系：200/余量萘系：220、氨基：6010013/余量2022-5-1溷凝土外加剂课件39 从流变性的角度考虑，水泥存在一个最佳的可溶碱含量。现今一些水泥中的可溶碱含量达不到该

23、最佳值，原因是一些水泥公司为满足某些机构规定使用低碱水泥的要求（以避免可能发生的，或通常只是想象中的碱-骨料反应）。销售出去的水泥中可溶碱含量过分低。水泥高效减水剂相容性2022-5-1溷凝土外加剂课件40水泥含碱量的影响 水泥含碱量过高或过低，对高效减水剂水泥相容性都带来不利影响。这可能是因为它改变石膏的溶解度，从而影响C3A的水化所造成。2022-5-1溷凝土外加剂课件41萘系减水剂与水泥相容性 水泥可溶碱（事实上，可溶SO42-来自碱）、细度、C3A含量和石膏类型，是控制掺萘系减水剂水泥浆与砼流变性的关键因素。最佳可溶碱含量在0.40.6%当量Na2O。萘系减水剂在水泥颗粒上的吸附率和水

24、泥水化速率受这些参数影响，它们控制砼流动度损失率。 使用可溶碱含量低的水泥时，不仅当减水剂掺量不足时会较快损失坍落度，而当剂量稍高于饱和点时，又会出现严重的离析与泌水。这种水泥减水剂的搭配就很难。2022-5-1溷凝土外加剂课件42掺外加剂砼的注意事项l使用任何外加剂前都应进行相应的试验，确保能达到或满足预期的要求。l验证外加剂与水泥（包括掺和料）之间的适应性。l任何两种及以上的外加剂共同使用时，必须进行相容性试验，避免想当然的做法。l理解各种外加剂的作用，根据砼性能要求正确使用外加剂。l每种外加剂都有其适用范围和合理掺量，使用范围不当、掺量过大或过小都有可能产生不可预计的结果。2022-5-

25、1溷凝土外加剂课件43外加剂使用中常见的问题外加剂使用中常见的问题2022-5-1溷凝土外加剂课件44减水剂（泵送剂）过量减水剂（泵送剂）过量混凝土离析、分层缓凝时间过长形成蜂窝麻面、粘模浆体沉降，石子外露抓底、板结2022-5-1溷凝土外加剂课件45减水剂（泵送剂）过量减水剂（泵送剂）过量2022-5-1溷凝土外加剂课件46减水剂（泵送剂）过少减水剂（泵送剂）过少l为保证坍落度，增大用水量，造成砼粘聚性太低。l泵送施工时容易堵泵。l砼表面露砂。l砼密实度低，耐久性差。l容易造成砼强度不能满足设计要求。2022-5-1溷凝土外加剂课件47用水量过多用水量过多2022-5-1溷凝土外加剂课件48

26、坍落度损失快坍落度损失快l不能保证正常的施工操作。l在现场加外加剂，一方面增加成本，更重要的是不能保证砼的匀质性。l不能避免现场加水现象，造成混凝土的劣化。某工程因混凝土停留时间长，坍落度损失大，加水后将混凝土浇筑到部位，造成混凝土强度只有设计强度的5070%。2022-5-1溷凝土外加剂课件49引气剂问题引气剂问题l引气过量，造成混凝土强度下降过多。l引气不足，造成砼耐久性指标达不到要求。l引气剂质量差，引入的气泡过大，分布不均匀，不但起不到应有作用，反而使砼性能受到影响。l引气剂受水泥细度、含碱量、掺和料品种、集料粒径、含泥量、砂率、搅拌方式、温度等诸多因素影响，使用过程不按照条件变化进行

27、调整。在日本，几乎所有的砼都掺加一定的引气剂，不掺引气剂的砼被称为特种砼。在日本，几乎所有的砼都掺加一定的引气剂，不掺引气剂的砼被称为特种砼。2022-5-1溷凝土外加剂课件502022-5-1溷凝土外加剂课件51水泥适应性水泥适应性l水泥中石膏的影响铝酸盐和水直接反应会产生闪凝。水泥中掺加二水石膏调节水泥的凝结时间。水泥浆溶液中的硫酸钙必须充分溶解并有足够硫酸盐离子和钙离子供给生成硫铝酸钙。1.熟料太热时与石膏共同磨细会使石膏脱水产生半水石膏和无水石膏，半水和无水石膏水化会使水泥产生假凝。假凝可以通过进一步拌和，破坏生成物结构而恢复流动性。闪凝则不同，如果不加水，它不可能通过进一步拌和消除它

28、的刚构。2022-5-1溷凝土外加剂课件52水泥适应性水泥适应性3. 部分水泥厂采用硬石膏作调凝剂，这种水泥会产生与外加剂不适应的问题。木钙对某些用硬石膏的水泥有速凝作用。不掺时，用石膏和用硬石膏的水泥的初、终凝时间相同，掺加0.2%的木钙后，用石膏的水泥的初凝时间延长4h左右，用硬石膏的水泥则快速凝结。水泥中石膏与硬石膏的比例小于2时，掺加外加剂将产生速凝，硬石膏溶解速度比石膏小，当掺加木钙后，硬石膏在饱和石灰溶液中的溶解性进一步减小。2022-5-1溷凝土外加剂课件53水泥适应性水泥适应性 外加剂对使用不同石膏的水泥的凝结时间的影响外加剂种类二水石膏硬石膏初凝终凝初凝终凝木质素类4：117

29、：55速硬6：05糖蜜类5：2510：02速硬1：19萘磺酸盐类2：475：253：425：202022-5-1溷凝土外加剂课件54水泥适应性水泥适应性l水泥碱含量的影响l水泥中碱含量高，减水剂的作用降低。l水泥中碱含量高，凝结时间缩短早期强度提高。水 泥Na2O+0.658k2O（%）减水剂品种及掺量（%）流动度（mm）萘系减水剂木 钙42.5普通水泥0.520.502851.302602.001050.520.252051.301902.001152022-5-1溷凝土外加剂课件55水泥适应性水泥适应性水泥可溶碱（事实上，可溶SO42-来自碱）、细度、C3A含量和石膏类型、掺和料种类，是控

30、制掺萘系减水剂水泥浆与混凝土流变性的关键因素。最佳可溶碱含量在0.40.6%当量Na2O。萘系减水剂在水泥颗粒上的吸附率和水泥水化速率受这些参数影响，它们控制混凝土流动度损失率。使用可溶碱含量低的水泥时，不仅当减水剂掺量不足时会较快损失坍落度，而当剂量稍高于饱和点时，又会出现严重的离析与泌水。使用含木质素类外加剂，为保险起见，使用任何外加剂前，都应该进行试验，验证外加剂的性能是否满足要求，是否与水泥等原材料之间存在适应性问题。并通过试验确定合适的外加剂品种以及相应的掺量。2022-5-1溷凝土外加剂课件56坍落度损失的机理水泥中所含石膏的溶解度取决其存在形态、水灰比、温度等因素。水泥含碱量过高

31、或过低，对高效减水剂水泥相容性都带来不利影响。这可能是因为它改变石膏的溶解度，从而影响C3A的水化所造成。含磺酸基团高效减水剂可以迅速和水泥中C3A反应，因此被消耗，使液相里游离的减水剂浓度降低，混凝土由于减水剂存在使坍落度增大的效果减小，甚至消失，因此表现为坍落度损失。2022-5-1溷凝土外加剂课件57 坍落度损失坍落度损失l使用Na2SO4控制坍损的原理：l石膏含量充足时，能不断提供硫酸根离子，液相中钙离子浓度保持较高。此时，通过调整缓凝成分及含量就能控制坍损。l当石膏加量不足时，C3A和石膏反应生成的钙矾石较少，不能有效控制C3A的水化，使凝结加快，流动性很快损失。此时，仅用缓凝组分很

32、难控制坍损。必须另外掺加一部分能提供硫酸根离子的外加剂成分。2022-5-1溷凝土外加剂课件58坍落度损失坍落度损失l造成“欠硫化”现象的原因:石膏加量不足，或熟料粉磨过程中温度变化改变了石膏的形态，二水石膏部分改变成半水石膏、无水石膏，比例发生了较大改变。混凝土配合比变化，如水灰比（水胶比）、用水量变小，使可溶性SO3总量减少。掺加外加剂后，使碱含量提高，因此石膏溶解度减小。环境温度变化，影响石膏的溶解度。1.以上因素的综合作用。2022-5-1溷凝土外加剂课件59坍落度损失坍落度损失适当调整配合比，保持坍落度l有时在配合比与外加剂匹配方面存在问题，因为外加剂不仅受配合比中各种原材料的影响还

33、受材料用量的影响。l用水量的影响最大，在保证混凝土性能的前提下，适当提高用水量可保证坍落度损失较小。l细砂同样会增大坍落度损失，尤其是砂子吸水率高时更为明显。适当降低砂率，有助于解决坍落度问题。2022-5-1溷凝土外加剂课件60坍落度损失坍落度损失l外加剂掺量过小，坍落度损失快。使用外加剂时，有一个合适的掺量，如低于某一掺量，外加剂的作用不能持续发挥，必然导致坍落度损失过快。l掺和料用量调整。在强度等有保证的前提下，适当增加掺和料比例，不但可降低混凝土成本，对混凝土的工作性也有很大好处。2022-5-1溷凝土外加剂课件61坍落度静态和动态损失坍落度静态和动态损失l在静态和动态的情况下，坍落度

34、的损失是不一样的。l正常情况下，静态损失比动态损失要大10-20mm。因初始坍落度不同，其差别也不同。l有时，在试验室进行坍落度损失试验，发现坍落度损失很快，而工程应用中损失很小，这种现象不是经常发生。2022-5-1溷凝土外加剂课件62坍落度静态和动态损失坍落度静态和动态损失l发生这种现象的原因很可能与水泥有关。水泥中石膏的形态在磨细过程中发生了轻度改变，部分石膏由二水状态变为半水或无水状态。与水接触后半水或无水石膏又转变为二水石膏，即发生轻度假凝，在静态时，坍落度表现为损失快，而在动态时，石膏无法形成固态结构，因此混凝土的坍落度和流动性并无太大变化。2022-5-1溷凝土外加剂课件63混凝

35、土的离析和泌水混凝土的离析和泌水l配制流态混凝土时，流动性和粘聚性失去平衡，当粘聚性低时混凝土在自身重力或其它外力作用下产生相分离，破坏了材料组成的均匀性和稳定性，导致分离。l通常，泌水是离析的前奏，离析必然导致分层，增加堵泵的可能。l少量泌水在工程中是允许的，而且对防止产生混凝土表面裂缝有利。2022-5-1溷凝土外加剂课件64混凝土的离析和泌水混凝土的离析和泌水l产生混凝土离析和泌水的主要原因：砂率偏低或砂子中细颗粒含量少使混凝土保水性低，砂子含泥量大易产生浆体沉降，即“抓底”；胶凝材料总量少，浆体体积小于300L /m3；石子级配差，或单一粒径的石子；1.用水量大，使混凝土拌合物粘性低；

36、2022-5-1溷凝土外加剂课件65混凝土的离析和泌水混凝土的离析和泌水l产生混凝土离析和泌水的主要原因： 外加剂掺量过大，且外加剂中含有易泌水的成分； 水泥中熟料部分已水化，使得水泥保水变差； 使用矿渣或矿渣水泥，本身保水性不好，易泌水、离析；2022-5-1溷凝土外加剂课件66混凝土的离析和泌水混凝土的离析和泌水l浆体体积(Ve)、砂浆体积(Ves)和抗离析性的关系：Ve330L, Ves430L时，混凝土具有良好的工作性；Ve430L时，混凝土泌水的可能性不大，但混凝土粘聚性、和易性差；Ve330L, Ves430L时，混凝土保水性差，易泌水、离析、分层等。1.除了原材料的因素，在做混凝

37、土配合比设计时，应重点考虑石子体积、浆体体积的比例。用正确的思路指导混凝土配合比的设计是最重要的。2022-5-1溷凝土外加剂课件67混凝土的离析和泌水混凝土的离析和泌水l泌水、离析的解决办法：离析、泌水提高砂率Ve330LVes430L减少外加剂减少用水量增加水泥用量增加粉煤灰量增加含气量增加砂浆含量。提高保水性提高粘聚性增加水泥浆体含量，改善和易性2022-5-1溷凝土外加剂课件68混凝土的离析和泌水混凝土的离析和泌水l防止离析、泌水的具体措施：石子级配合理，单一粒径的石子应提高砂率；石子级配合理，单一粒径的石子应提高砂率；引气可减小泌水，特别是用卵石配制低强度等级引气可减小泌水，特别是用

38、卵石配制低强度等级的大流动性混凝土时；的大流动性混凝土时；1.1.产生泌水的主要原因是砂率偏低，合理的砂率能产生泌水的主要原因是砂率偏低，合理的砂率能保证混凝土的工作性和强度；保证混凝土的工作性和强度；2022-5-1溷凝土外加剂课件69混凝土的离析和泌水混凝土的离析和泌水4 掺加粉煤灰，特别是配制低强度等级的大流动性混凝 土，粉煤灰掺量应适当提高，从而提高其保水性；5 掺加增稠剂提高混凝土的粘聚性和保水性，防止泌水和离析；6 减少用水量或外加剂的掺量，使得游离水的比例减少，提高混凝土的粘聚性等。 以上措施应有针对性的应用，采取一种或综合方法。2022-5-1溷凝土外加剂课件70混凝土的滞后泌

39、水混凝土的滞后泌水l滞后泌水：是指混凝土初始时工作性符合要求，滞后泌水：是指混凝土初始时工作性符合要求，但经过一段时间后（比如但经过一段时间后（比如1h1h）才产生大量泌水的）才产生大量泌水的现象。现象。l可能的原因为：砂率偏低、掺和料等的吸水和放可能的原因为：砂率偏低、掺和料等的吸水和放水平衡、外加剂缓凝组分较多有关。水平衡、外加剂缓凝组分较多有关。2022-5-1溷凝土外加剂课件71混凝土的滞后泌水混凝土的滞后泌水l产生滞后泌水的原因及对策：原因对策真实砂率低、砂含石过高提高砂率砂子中细颗粒含量少提高掺和料用量，做必要补充石子级配不合理、单一粒径提高砂率25%水泥、掺和料泌水率大更换水泥、

40、掺和料；增加增稠组分低强度等级或贫混凝土采用引气剂或提高胶凝材用量不明原因改变外加剂配方或以上综合措施2022-5-1溷凝土外加剂课件72混凝土的异常凝结混凝土的异常凝结l急凝：混凝土搅拌后迅速凝结。日常工作中很少遇到。其原因不外乎：水泥过热、水泥中石膏严重不足、外加剂与水泥严重不适应，冬季时使用热水温度过高同时投料顺序不正确，热水与水泥直接接触等。l凝结时间过长：经常遇到。分为两种情况，一、整体混凝土严重缓凝；二、混凝土局部严重缓凝。2022-5-1溷凝土外加剂课件73混凝土的异常凝结混凝土的异常凝结l第一种情况，多半是由外加剂造成，由于掺加了不合适的缓凝组分，或外加剂掺量超出了正常掺量，造

41、成混凝土的过度缓凝。前面已经提到有很多缓凝组分受温度等影响，缓凝效果有很大差异。另外还有一种情况，在使用某种掺和料时，不加外加剂，混凝土的凝结时间正常，只要掺加外加剂，混凝土的凝结时间就变的异常。l第二种情况：局部不凝也时有发生。如楼板或墙体混凝土的绝大部分凝结正常，在局部面积不大的区域，混凝土不凝。2022-5-1溷凝土外加剂课件74混凝土的异常凝结混凝土的异常凝结造成局部不凝的原因确实不好解释，但其原因不外乎以下几点：后加外加剂，搅拌不均匀，造成外加剂局部富集；现场加水，混凝土粘聚性降低，混凝土离析，浇筑时振捣使局部浆体集中，水灰比变大且外加剂相对过量；使用粉状外加剂时有结块，混凝土浇筑后

42、外加剂逐渐溶解，使得混凝土局部外加剂严重过量；使用液体外加剂时，长时间不清理沉淀物，此沉淀物粘稠不易搅碎，其成分基本为不易溶解的缓凝组分，从而造成混凝土的局部过度缓凝。2022-5-1溷凝土外加剂课件75混凝土混凝土“硬壳硬壳”现象现象l浇筑混凝土后，混凝土表面已经“硬化”，但内部仍然是未凝结状态，形成“糖芯”，姑且称之为“硬壳”现象。l这一现象经常出现在天气炎热，气候干燥的季节。其实表面并非真正硬化，很大程度上是由于水分蒸发使得混凝土失水干燥造成。表层混凝土的强度将降低30%左右。而且再浇水养护也无济于事。l除了气候因素，外加剂的配料也有一定关系。同时，混凝土掺和料的种类也有影响。l外加剂中

43、含有糖类及其类似缓凝组分时容易形成硬壳。使用矿粉时比使用粉煤灰更为明显。2022-5-1溷凝土外加剂课件76混凝土混凝土“硬壳硬壳”现象现象l解决硬壳现象的办法：外加剂配方进行适当调整，缓凝组分使用磷酸盐等，避外加剂配方进行适当调整，缓凝组分使用磷酸盐等，避免使用糖、木钙、葡萄糖、葡萄糖酸钠等；免使用糖、木钙、葡萄糖、葡萄糖酸钠等；使用粉煤灰做掺和料，其保水性能比矿粉优异；使用粉煤灰做掺和料，其保水性能比矿粉优异；最有效的办法应该是施工措施，即避免混凝土受太阳直最有效的办法应该是施工措施，即避免混凝土受太阳直晒，或采取覆盖等保湿措施。晒，或采取覆盖等保湿措施。 2022-5-1溷凝土外加剂课件

44、77外加剂应用技术规范外加剂应用技术规范理解与运用2022-5-1溷凝土外加剂课件78GB50119GB50119与与GBJ119GBJ119的变化的变化l扩大了外加剂的品种、范围 新增缓凝高效减水剂、泵送剂、防水剂及速凝剂四个品种，使目前已有产品质量标准的14种外加剂都有了应用技术规范。l增加了部分条款，如对人体健康和环境保护等的条文。l明确了外加剂的选择、掺量和质量控制的方法和要求。2022-5-1溷凝土外加剂课件79基本规定基本规定l强调外加剂的选择必须通过试验，并检验与水泥的适应性。l不同外加剂复合使用时，应进行相容性试验和对混凝土性能的影响。l外加剂掺量由以水泥重量的百分比改为以胶凝

45、材料总量的百分比。l对由外加剂带入的有害离子含量根据不同使用部位作出了规定。l规定了外加剂的生产计量精度、交货资料和存放要求。2022-5-1溷凝土外加剂课件80应提供的外加剂文件应提供的外加剂文件l产品说明书，包括主要成分；产品说明书，包括主要成分；l出厂检验报告及合格证；出厂检验报告及合格证；l型式检验报告（包括所有必试项目）；型式检验报告（包括所有必试项目）；l碱含量、氯离子含量检验报告；碱含量、氯离子含量检验报告；l氨含量、放射性（必要时）检验报告；氨含量、放射性（必要时）检验报告；l产品质量、供货保证性文件（对大型或重点工程）；产品质量、供货保证性文件（对大型或重点工程）；l工程应用

46、实例（如有需要时）。工程应用实例（如有需要时）。 以上文件中型式检验报告、碱含量、氯离子含量、氨含量、放射性检验报以上文件中型式检验报告、碱含量、氯离子含量、氨含量、放射性检验报告，应为由法定质量监督检验机构出具的年度检验报告。告，应为由法定质量监督检验机构出具的年度检验报告。2022-5-1溷凝土外加剂课件81混凝土外加剂对水泥适应性检测混凝土外加剂对水泥适应性检测l水泥水泥600600克；克；l外加剂的掺量按照推荐掺量；外加剂的掺量按照推荐掺量；l水水174174克（外加剂为水剂时应扣除其含水）；克（外加剂为水剂时应扣除其含水）；l搅拌搅拌4min4min，测净浆流动度；，测净浆流动度；l

47、剩余的在剩余的在30min30min、60min60min后开启搅拌机搅拌后开启搅拌机搅拌4min4min，测净浆流动度；测净浆流动度；l外加剂掺量低、流动度大、流动度损失小的外外加剂掺量低、流动度大、流动度损失小的外加剂对水泥的适应性好。加剂对水泥的适应性好。2022-5-1溷凝土外加剂课件82泵送剂泵送剂l泵送剂由减水剂、缓凝剂、引气剂等组成。用于各种结构砼的泵送施工，特别是大体积砼、高层建筑；滑模施工和水下灌注桩等。l掺加泵送剂的砼应粘聚性好、和易性、可泵性好，不离析、泌水。l减水剂的作用为增大砼坍落度，缓凝剂作用为保持砼坍落度和流动性，引气剂作用为增加砼的柔软性、和易性，减少泌水，改善

48、可泵性。配制强度较高的混凝土时宜选用粗砂2022-5-1溷凝土外加剂课件83泵送剂泵送剂l泵送砼的砂率宜为35%45%，胶凝材料用量不宜小于300kg/m3。砂子宜选用中砂，且其中0.315mm以下的细颗粒含量为1530%，0.160mm以下的细颗粒含量不宜小于5%。l泵送砼的石子粒径较小，不宜超过40mm，泵送高度超过50m时，碎石和卵石的最大粒径分别不宜超过25mm、30mm；骨料最大粒径与输送管内径之比，碎石不宜大于1/3，卵石不宜大于2/5。l现场检验项目包括： pH值、密度（或细度）、坍落度增加值、坍落度保留值。2022-5-1溷凝土外加剂课件84原材料的存放原材料的存放l粉状材料应

49、存放在干燥库房内，粉状材料应存放在干燥库房内，810810包为一堆包为一堆垛。垛。l不同的原材料应分别存放，并设有醒目标志，不同的原材料应分别存放，并设有醒目标志，有专人负责发放，以免混淆。有专人负责发放，以免混淆。l液体外加剂有油桶存放时，严禁与其它同类包液体外加剂有油桶存放时，严禁与其它同类包装物存放在一起。装物存放在一起。2022-5-1溷凝土外加剂课件85防冻剂防冻剂l冬季施工的特点：冬季施工的特点：、混凝土凝结时间长，、混凝土凝结时间长，0404混凝土凝结时间比混凝土凝结时间比15 15 延延长长3 3倍；温度到倍；温度到-0.3-0.5 -0.3-0.5 时，混凝土开始冻结，冻时，

50、混凝土开始冻结，冻结后水化基本停止，在结后水化基本停止，在-10 -10 时，水泥水化完全停止，时，水泥水化完全停止，混凝土强度不再增长。混凝土强度不再增长。、混凝土中的水分冻结时体积膨胀、混凝土中的水分冻结时体积膨胀9%9%左右，使硬化混凝左右，使硬化混凝土结构遭破坏，即发生冻害。土结构遭破坏，即发生冻害。2022-5-1溷凝土外加剂课件86防冻剂防冻剂l未掺防冻剂混凝土特点：1、未掺防冻剂混凝土受冻后，抗压强度损失40%60%。2、未掺防冻剂混凝土受冻后，抗渗等级降为0；粘结强度降为1MPa。2022-5-1溷凝土外加剂课件87防冻剂防冻剂l防冻剂的特点：1、防冻剂中含有防冻组分，防冻组分

51、能降低水的冰点，使混凝土在负温下仍在进行水化作用。2、可是一旦因为用量不足或者温度太低而混凝土受冻，则仍会造成冻害，令混凝土最终强度降低。 2022-5-1溷凝土外加剂课件88防冻剂防冻剂l负温对硬化混凝土强度影响：1、刚硬化的混凝土（终凝，但未达到一定硬化程度）发生冻结称早期受冻，使混凝土各项性能永久性降低。当达到一定的临界强度，水饱和度降低到一定程度，再受冻就不会产生冻害。2、已充分硬化的混凝土，一次性受冻不会使强度及其他性能受损，但反复冻融的积累作用会使混凝土受损。2022-5-1溷凝土外加剂课件89防冻剂防冻剂l掺防冻剂混凝土的养护：1、在负温下养护，不得浇水，外露表面必须覆盖。2、气

52、温不低于-15时，混凝土受冻强度不得低于4MPa。3、拆模后混凝土表面温度与环境温度之差大于15 时，应采取保温材料覆盖养护。2022-5-1溷凝土外加剂课件90防冻剂防冻剂现代混凝土防冻剂的配制原理：l无氯、低碱、低掺量，以液体产品为主；l高工作性、坍落度损失小，早强和高耐久性；l大幅度减少用水量，减少游离水含量，提高液相中离子浓度；l提高混凝土密实度，改善孔结构，减少孔含量，减小孔直径；l降低液相冰点，促进低温水化，尽快达到临界强度；l改善冰晶形貌，降低冻胀应力；l防冻与抗冻结合，提高混凝土耐久性。2022-5-1溷凝土外加剂课件91防冻剂防冻剂防冻剂的组分：l高效减水剂：固体的掺量一般为

53、水泥掺量的0.5.。l缓凝成分：调节凝结时间，减少坍落度损失。常用三聚磷酸钠和葡萄糖酸钠，根据气温和水泥成分的变化来调节。l防冻成分：降低冰点，如亚硝酸钠，根据气温调节掺量。2022-5-1溷凝土外加剂课件92防冻剂防冻剂l早强成分：掺量合适时，能提高早期强度，不影响后期强度。l引气剂：少量优质的引气剂能在混凝土中形成小的圆形封闭气孔，提高流动性，减少离析和泌水，并可缓解冰冻所产生得膨胀应力。 不但要防冻，同时还应抗冻。这一点往往被忽略。其实，不但要防冻，同时还应抗冻。这一点往往被忽略。其实，强度指标是现代混凝土最容易达到的，而工作性和耐久强度指标是现代混凝土最容易达到的，而工作性和耐久性的要

54、求更为重要性的要求更为重要。2022-5-1溷凝土外加剂课件93膨胀剂膨胀剂l膨胀剂定义 膨胀剂是能使混凝土产生一定体积膨胀的外加剂。按化学成分可分为：硫铝酸盐系膨胀剂、石灰系膨胀剂、铁粉系膨胀剂、复合型膨胀剂。2022-5-1溷凝土外加剂课件94膨胀剂膨胀剂l膨胀剂的作用机理 上述各种膨胀剂的成分不同，其膨胀机理也各不相同。硫铝酸盐系膨胀剂加入水泥混凝土后，自身组成中的无水硫铝酸钙或参与水泥矿物的水化或与水泥水化产物反应，形成三硫型硫铝酸钙（钙矾石），钙矾石相的生成使固相体积增加，而引起表观体积的膨胀。2022-5-1溷凝土外加剂课件95膨胀剂膨胀剂l注意： 掺硫铝酸钙膨胀剂的膨胀混凝土，不

55、能蒸养，不能用于长期处于环境温度为80以上的工程中。2022-5-1溷凝土外加剂课件96混凝土的变形收缩膨胀自由收缩 不会开裂限制收缩 会引起开裂自由膨胀 会引起开裂限制膨胀 不会开裂混凝土的变形2022-5-1溷凝土外加剂课件97膨胀剂膨胀剂l膨胀混凝土抗裂的原理 实际工程中，混凝土处于约束状态，除了常用的钢筋外，还有基础与先浇筑的老混凝土部分对后浇筑的混凝土部分的限制等，由于混凝土收缩无法自由释放，当收缩应力超过混凝土的抗拉强度时，产生开裂。2022-5-1溷凝土外加剂课件98膨胀剂膨胀剂l膨胀混凝土以其化学能膨胀能作功，发挥补偿收缩的作用，贯穿于混凝土水化硬化的全过程。l膨胀源：主要生成钙钒石。