混凝土与外加剂学习资料

参参 考考 资资 料料 重庆博锐达建材有限公司重庆博锐达建材有限公司 第一章第一章 混凝土混凝土 一 概述一 概述 混凝土是由水泥 水 粗细集料按一定比例配合拌制而成的混合料 经 硬化后形成的人造石材 是广泛应用于土木工程中的主要建筑材料 简称为 砼 t ng 水泥 石灰 石膏等无机胶凝材料与水拌 与使混凝土拌合物具有可塑 性 进而通过化学 与物理化学作 用凝结硬化而产生强度 一般说来 饮 用水都可满足混凝土拌 与用水的要求 水中过量的酸 碱 盐 与有机物 都会对混凝土产生有害的影响 集料不仅有填充作用 而且对混凝土的容 重 强度与变形等性质有重要影响 为改善混凝土的某些性质 可加入外加剂 由于掺用外加剂有明显的技 术经济效果 它成为混凝土不可缺少的组分 为改善混凝土拌合物的 与 易性或硬化后混凝土的性能 节约水泥 在混凝土搅拌时也可掺入磨细的矿 物材料 掺合料 它分为活性 与非活性两类 掺合料的性质 与数量 影 响混凝土的强度 变形 水化热 抗渗性等 二 混凝土的性能二 混凝土的性能 主要有以下几项 1 与易性 混凝土拌合物最重要的性能 它综合表示拌合物的稠度 流动性 可 塑性 抗分层离析泌水的性能及易抹面性等 测定 与表示拌合物与易性 的方法与指标很多 中国主要采用截锥坍落筒测定的 坍落度 毫米 及用维 勃仪测定的维勃时间 秒 作为稠度的主要指标 2 强度 混凝土硬化后的最重要的力学性能 是指混凝土抵抗压 拉 弯 剪 等应力的能力 水灰比 水泥品种 与用量 集料的品种 与用量以及搅拌 成型 养护 都直接影响混凝土的强度 混凝土按标准抗压强度 以边长 为 150mm 的立方体为标准试件 在标准养护条件下养护 28 天 按照标准 试验方法测得的具有 95 保证率的立方体抗压强度 划分的强度等级 称为 标号 分为 C10 C15 C20 C25 C80 等 混凝土的抗拉强度仅为其抗 压强度的 1 8 1 13 提高混凝土抗拉 抗压强度的比值是混凝土改性的 重要方面 3 变形 混凝土在荷载或温湿度作用下会产生变形 主要包括弹性变形 塑性 变形 收缩与温度变形等 混凝土在短期荷载作用下的弹性变形主要用弹 性模量表示 在长期荷载作用下 应力不变 应变持续增加的现象为 徐变 应变不变 应力持续减少的现象为松弛 由于水泥水化 水泥石的碳化 与 失水等原因产生的体积变形 称为收缩 4 耐久性 在一般情况下 混凝土具有良好的耐久性 但在寒冷地区 特别是在水 位变化的工程部位以及在饱水状态下受到频繁的冻融交替作用时 混凝土 易于损坏 为此对混凝土要有一定的 抗冻性要求 用于不透水的工程时 要求混凝土具有良好的抗渗性 与耐蚀性 抗渗性 抗冻性 抗侵蚀性 为混凝土耐久性 三三 根根据据用用途途分分类类 1 结构混凝土 用于土木工程建筑中承受荷载的结构部位 起到支撑建筑结构 构筑立 体空间 以抵抗建筑结构内外部静力 动立荷载的破坏作用等结构功能 2 装饰混凝土 3 防水混凝土 具有一定的防水功能的混凝土材料 4 耐热混凝土 5 耐酸混凝土 6 喷射混凝土 利用压缩空气将混合料送至喷头处与水混合后 以高速喷在岩石或其他 材料表面而形成的混凝土 7 防身线混凝土 四四 混混凝凝土土原原材材料料 一 水泥 水泥 粉状水硬性无机胶凝材料 加水搅拌后成浆体 能在空气中硬化 或者在水中更好的硬化 并把砂 石等材料牢固地胶结在一起 1 水泥按用途及性能分为 1 通用水泥 一般土木建筑工程通常采用的水泥 通用水泥主要是指 GB175 2007 规定的六大类水泥 即 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 矿 渣硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥 粉煤灰硅酸盐水泥与复合硅酸盐 水泥 2 专用水泥 专门用途的水泥 如 G 级油井水泥 道路硅酸盐水泥 3 特性水泥 某种性能比较突出的水泥 如 快硬硅酸盐水泥 低热 矿渣硅酸盐水泥 膨胀硫铝酸盐水泥 2 水泥按其主要水硬性物质名称分为 1 硅酸盐水泥 即国外通称的波特兰水泥 2 铝酸盐水泥 3 硫铝酸盐水泥 4 铁铝酸盐水泥 5 氟铝酸盐水泥 6 以火山灰或潜在水硬性材料及其他活性材料为主要组分的水泥 3 水泥强度等级 水泥新标准实行以 Mpa 表示的强度等级 按照国家最新标准统一规划 了我国水泥的强度等级 硅酸盐水泥分为三个等级6 个类型 42 5 42 5R 52 5 52 5R 62 5 62 5R 二 细骨料 粒径 4 75 mm 以下的骨料称为细骨料 俗称砂 砂按产源分为天然 砂 人工砂两类 天然砂是由自然风化 水流搬运 与分选 堆积形成的 粒径小于 4 75 mm 的岩石颗粒 但不包括软质岩 风化岩石的颗粒 天 然砂包括河砂 湖砂 山砂 与淡化海砂 人工砂是经除土处理的机制砂 混合砂的统称 三 粗骨料 粒径大于 4 75 mm 的骨料称为粗骨料 俗称石 常用的有碎石 及卵石两种 碎石是天然岩石或岩石经机械破碎 筛分制成的 粒径大 于 4 75 mm 的岩石颗粒 卵石是由自然风化 水流搬运 与分选 堆积 而成的 粒径大于 4 75 mm 的岩石颗粒 卵石 与碎石颗粒的长度大于该 颗粒所属相应粒级的平均粒径 2 4 倍者为针状颗粒 厚度小于平均粒径 0 4 倍者为片状颗粒 平均粒径指该粒级上 下限粒径的平均值 四 混凝土拌合用水 混凝土拌合用水宜采用技术指标合格的自来水 一般饮用水即可拌合混 凝土 五 混凝土外加剂 第二章 祥 根据施工需要 改变或改善混凝土性能 节约水泥水量从而节约成本 六 掺合料 混凝土掺合料是在混凝土拌合时掺入的能改善混凝土性能的粉状物质 活性掺合料在掺有减水剂的情况下 能增加新拌混凝土的流动性 粘聚性 保水性 改善混凝土的可泵性 并能提高硬化混凝土的强度 与耐久性 常用的混凝土掺合料有粉煤灰 粒化高炉矿渣 火山灰类物质 尤其是 粉煤灰 超细粒化电炉矿渣 硅灰等应用效果良好 五五 配配合合比比 混凝土配合比是指混凝土中各组成材料之间的比例关系 混凝土配合 比通常用每立方米混凝土中各种材料的质量来表示 或以各种材料用料量 的比例表示 水泥的质量为 1 设计混凝土配合比的基本要求 1 满足混凝土设计的强度等级 2 满足施工要求的混凝土 与易性 3 满足混凝土使用要求的耐久性 4 满足上述条件下做到节约水泥 与降低混凝土成本 从表面上看 混凝土配合比计算只是水泥 砂子 石子 水这四种组 成材料的用量 实质上是根据组成材料的情况 确定满足上述四项基本要 求的三大参数 水灰比 单位用水量与砂率 第第二二章章 混混凝凝土土外外加加剂剂 一种在混凝土搅拌之前或搅拌过程中加入的 用以改善混凝土 与强化混 凝土性能的材料 其掺量应不大于水泥质量的 5 特殊情况除外 例 膨 胀剂掺量 5 20 一一 混混凝凝土土外外剂剂主主要要产产品品名名称称与与具具体体定定义义 聚羧酸系高 性能减水剂 其具有掺量低 减水率高 增强效果好 与水泥适应性较好等优点 减水剂 在混凝土坍落度相同的条件下 能大幅度减水拌合用水量的外加剂 或在用水量相同的情况下 能大幅度提高混凝土流动性的外加剂 早强剂能加速混凝土早期强度发展的外加剂 缓凝剂能延长混凝土凝结时间的外加剂 速凝剂能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂 泵送剂能改善混凝土拌合物的泵送性能的外加剂 膨胀剂能使混凝土自身膨胀 使其结构密实 达到一定抗渗作用的外加剂 早强减水剂兼有早强与减水功能的外加剂 缓凝减水剂兼有缓凝与减水功能的外加剂 防水剂能降低混凝土在静水压下透水性的外加剂 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 注 以上产品为 部分主要产品 二二 外外加加剂剂的的作作用用及及应应用用范范围围 普通减水剂 高效减水剂 1 在保持单位立方混凝土用水量 与水泥用量不变的情况下 可提高 混凝土的流动性 2 在保持混凝土坍落度 与水泥用量不变的情部下 可减水用水量 从而提高混凝土的强度 改善混凝土的耐久性 3 在保持混凝土坍落度 与设计强度不变的情况下 可节约水泥用量 从而降低成本 4 在保持混凝土坍落度不变的情况下 通过配合比设计 可以达到同 时节约水泥用量 与提高混凝土强度的的目的 5 通过降低水泥用量从而降低大体积混凝土的水化热温升 减水温度 裂缝 早强减水剂 1 在混凝土不变的情况下 可以提高混凝土早期强度的发展速度 从 而提高早期强度 2 缩短混凝土养护周期 3 减水低温对混凝土发展的影响 4 对于修补 加固工程 可加快施工速度等 5 兼有减水剂的作用 缓凝减水剂 1 延长混凝土凝结时间 2 延长混凝土可施工时间 3 降低混凝土的坍落度损失速率 4 兼有减水剂的作用等 速凝剂 1 使混凝土在短时间内迅速凝结硬化 2 使混凝土满足喷射施工工艺要求 3 对于快速堵漏 与其他抢修工程 具有特殊意义 防水剂 1 增强混凝土的密实度 2 提高混凝土的抗渗等级 3 改善混凝土的耐久性等 防冻剂 1 提高混凝土的早期强度 2 使混凝土在负温下能尽早的建立强度 以提高其防冻能力 3 使混凝土能够在冬季尽行浇注施工 膨胀剂 1 由于自身膨胀 补偿收缩 减水温度裂纹 与干缩裂缝 2 提高混凝土的抗渗性 3 可产生自身应力混凝土等 泵送剂 除具减水剂的功能外还可以起到 1 改善混凝土的泵送性 2 减水混凝土的坍落度损失等 注 以上产品为部分主要产品 三三 性性能能术术语语 1 减减水水率率 在在混混凝凝土土坍坍落落度度基基本本相相同同的的时时 基基准准混混凝凝土土 与与受受检检混混凝凝土土单单位位用用水水量量 之之差差与与基基准准混混凝凝土土单单位位用用水水量量之之比比的的百百分分数数 2 外外加加剂剂掺掺量量 以以外外加加剂剂占占水水泥泥或或总总胶胶凝凝材材料料质质量量百百分分数数表表示示的的使使用用量量 3 凝凝结结时时间间 混混凝凝土土由由塑塑性性状状态态过过渡渡到到硬硬化化状状态态所所需需的的时时间间 4 初初凝凝时时间间 混混凝凝土土从从加加水水开开始始到到贯贯入入阻阻力力达达到到 3 5MPa 所所需需的的时时间间 5 终终凝凝时时间间 混混凝凝土土从从加加水水开开始始到到贯贯入入阻阻力力达达到到 28MPa 所所需需的的时