第5章专题——溷凝土外加剂.ppt

专题混凝土外加剂,混凝土外加剂的应用与发展,混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中掺入的用以改善混凝土性能的物质，其掺量一般不大于水泥重量的5。随着建筑行业技术水平的提高，一般的混凝土已不能满足工程的要求，人们根据不同工程施工和技术条件的需要，研制出能够改变混凝土各种性能的外加剂。外加剂使混凝土的使用性能变得多样化，混凝土外加剂的应用是混凝土发展史上又一重大飞跃。,一、外加剂的应用情况,我国正式生产和应用混凝土外加剂是从20世纪50年代开始的。目前，国内的外加剂牌号达300多种。主要产品有如下各类：,(1)改善混凝土拌合物流变性能的外加剂,包括减水剂、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,包括粘结剂、膨胀剂、阻锈剂、消泡剂、脱模剂、着色剂、防潮剂等等。,1、高效减水剂高效减水剂是化学外加剂的一种，它比通常的减水剂减水率高，当保持坍落度不变时，可使水灰比非常小；将其添加到普通混凝土中，不需增加用水量就可以大幅度地改变混凝土的和易性、提高水泥分散性，却几乎没有缓凝作用和引气问题。,2、早强剂和早强减水剂掺入早强剂和早强减水剂，能加速混凝土的硬化，大幅度提高早期强度，缩短养护时间。混凝土早期(1d、3d、7d)强度可提高50300，28d强度一般不降低，该产品适合于抢修抢建工程或低温下施工等。,3、缓凝剂和缓凝减水剂缓凝剂和缓凝减水剂主要用于炎热气候或大体积混凝土的施工。炎热气候下，混凝土凝结很快，大体积混凝土，水泥产生的内部水化热很大，容易产生温度裂缝，在这种情况下，一般都使用缓凝剂和缓凝减水剂。另外，它还可以提高新旧混凝土的粘结力，防止冷接缝的产生。,4、引气剂和引气减水剂引气剂和引气减水剂主要用来调节混凝土流变性能及发气速度、改善加气混凝土孔隙结构，制造特低密度加气混凝土的外加剂。其成份主要是松香皂或松香热聚物、烷基苯磺酸钠、烷基醇聚氧乙烯醚等，但产量不大。,5、防冻剂我国广阔的北方地区，每年冬季时间长达3至6个月，以前施工是采用加热的方法，施工复杂、浪费能源、施工效率低。而采用掺防冻剂混凝土具有施工简便和节能等优点，目前防冻剂在我国东北、华北地区得到了广泛的应用，已成为我国冬季施工不可缺少的材料。,6、砂浆、混凝土防水剂砂浆、混凝土防水剂在我国应用已有较长时间，但发展一直较慢。近年来，随着建筑规模的扩大，其用量也在日益增大。对于有防水要求的工程，掺防水剂混凝土施工简便，不须二次操作，可按普通混凝土一样施工，且具有成本低，耐久性好等优点。目前，国内已有砂浆、混凝土防水剂数十种，但由于防水剂成分多为憎水材料，解决不了混凝土开裂问题，所以销量不如膨胀剂。,7、膨胀剂膨胀剂能使混凝土产生一定体积膨胀，主要用于抗裂防渗工程，如屋面和地下室的防水等。在混凝土中掺入膨胀剂，当产生的膨胀量能够抵销收缩时，混凝土就不会发生收缩开裂，因此可以抗裂防渗，由于掺膨胀剂进行防水施工简便、无污染、费用低廉且效果好。近年来，膨胀剂的产量直线上升，跃居各种外加剂的首位。,8、速凝剂速凝剂能使混凝土迅速凝结硬化，主要用于喷射混凝土或喷射砂浆工程中，也可用于堵漏和修补抢建工程。它能使水泥混凝土在几十秒到几分钟分内凝结硬化，从而与疏松岩层固化为一个整体，起到支护作用。,除了以上这些常用的外加剂品种之外，国内还有一些特殊用途的外加剂，其用量不大，如阻锈剂、加气剂、着色剂、水下不离散混凝土外加剂、碱集料反应抑制剂、消泡剂、养护剂和脱模剂等。,二、发展趋势,随着建筑工程技术的发展，各种高强、大流动度混凝土应用日益广泛，一些有特殊要求的混凝土应用面也在不断扩大。这些都离不开各种外加剂。近年随着施工单位对使用外加剂优越性认识的提高，外加剂的使用正在大幅度地提高。,1、存在的问题,（1）外加剂质量良莠不齐。只有少数厂的生产条件与质量保证体系较为完善，产品质量有保证。而其他一些复合型生产厂家却草率上马新产品，原料质量、生产控制与质量检验均无保证。（2）在品种上发展也不平衡。减水剂特别是高效减水剂品种和数量发展相对慢一些，还不能满足高标号、大流动度混凝土的要求。而一些工艺简单掺量大的早强剂、防冻剂发展过快、品牌较多，质量差异也较大，反倒让使用单位不知如何选择为好。,（3）外加剂的应用水平也不平衡。目前大城市和沿海发达地区外加剂应用量大，相应工程质量及技术经济指标都较先进。而中西部地区发展较慢，有些地方甚至不知道什么叫外加剂。,2、几点建议,近年来，我国的外加剂由化学合成类发展到复合类，速度较快。目前复合类的外加剂由于生产简单，易于上马，所以生产厂家很多，但大部分都不具规模，一些厂管理不严，产品性能较差，以致造成工程质量事故。而化学合成的外加剂投资大，只有一些正规企业才具备生产能力，生产管理和质量控制较严，有较强的生命力。从产品的研究方面，应注意几个问题：,（1）开发研究非氯非碱的各种类型的外加剂。,非氯非碱的外加剂对保证混凝土施工质量、保证混凝土不受碱集料反应之害和保证混凝土工程的高耐久性有重要的意义，所以有推广价值。,（2）研究降低高强混凝土和超高强混凝土粘性的外加剂。,要制造性能好、强度高的混凝土，外加剂是必不可少的材料。采用外加剂后，这种混凝土的水灰比在0.300.25之间，甚至更低，混凝土的粘度很大，这就给混凝土施工带来困难，为解决这一课题，必须大力开发研究降低高强混凝土粘度的外加剂。,（3）进一步开发外加剂生产的原材料,（4）研制低掺量的混凝土防冻剂和膨胀剂,目前我国的防冻剂和膨胀剂掺量较大，规定温度-10防冻剂一般掺量在46，-15以下温度的掺量最高可达10%12，如此多的盐类加入混凝土，很有可能对混凝土的耐久性造成不良影响。目前国内外已有低掺量的防冻剂和膨胀剂出现，我们也应加强研发。,今后应进一步研究开发可用于外加剂的新原材料，以免因某一种材料短缺，造成外加剂市场供不应求的状况，特别是高效减水剂，应大力开发除以工业萘为原料以外的新品种高效减水剂。,减水剂,减水剂是目前研究和使用最广泛的一种混凝土外加剂。减水剂掺入后在混凝土的拌和过程中被吸附在水泥颗粒上,使水泥颗粒之间由于带有相同的电荷而彼此互相排斥,从而导致了水泥颗粒的分散,由于它的分散作用,减少了水泥絮凝物的形成,而这种絮凝物会截留一部分拌和水。由于絮凝物所释放的自由水的增多,就使水泥浆的流动性增大。在混凝土中加入少量(一般占水泥质量的0.12%1.15%)减水剂后,可以达到以下技术经济效果:,(1)在保持和易性不变的情况下,加入减水剂可使混凝土的单位用水量减少5%25%,从而大幅度提高混凝土早期或后期强度。(2)在保持水灰比不变的情况下,加入减水剂可使混凝土坍落度增大1020cm,从而满足混凝土工程大模板施工、升板施工、泵送等工艺的要求。,(3)在保持混凝土强度不变的情况下,加入减水剂可降低单位水泥用量5%20%。(4)可作为提供某些性能水泥混凝土的主要手段之一,在普通水泥中加入不同性能的减水剂可分别制得高强混凝土、超高强混凝土、缓凝高强混凝土、早强混凝土、超早强混凝土等,这种方法比研制和使用特种水泥更为经济、简便和灵活。,分类：（1）普通减水剂:适用于各种现浇及预制(不经蒸氧工艺)混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土、中低强度混凝土,也适用于大模板施工、滑模施工及日最低气温+5以上混凝土施工,通常多用于大体积混凝土、热天施工混凝土、泵送混凝土、有轻度缓凝要求的混凝土。,（2）高效减水剂：适用于各类工业与民用建筑、水利、交通、港口、市政等工程建设中的预制和现浇钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土工程,也适用于高强、超高强、中等强度混凝土,早强、浅度抗冻、大流动混凝土以及蒸养工艺的预制混凝土构件,还可用作各类复合性外加剂的减水成分。,（3）早强减水剂：兼有提高早强和减水功能的外加剂,如NC、ESJ等复合减水剂。适用于蒸氧混凝土及常温、低温和负温(最低温度不低于-5)条件下施工的有早强或防冻要求的混凝土工程。,（4）缓凝减水剂:兼有缓凝和减水作用的外加剂,如:糖蜜、低聚糖等多元醇系减水剂。适用于大体积混凝土、日最低气温+5以上混凝土或夏季和炎热地区的混凝土、预拌混凝土、泵送混凝土以及滑模施工,常用于隧洞衬砌、桥面混凝土工程等大面积混凝土施工中为减少施工缝而采用。,（5）引气减水剂:兼有引气和减水作用的外加剂在防冻混凝土、冬季施工混凝土、抗冻融混凝土、预拌混凝土、滑模施工混凝土、泵送混凝土、碾压混凝土合轻质混凝土中,引气减水剂是不可减少的组分。,使用技术要求：(1)使用减水剂时混凝土的用水量须按照所要求的减水率准确控制。(2)减水剂掺量应准确,称量误差一般应在规定计量的5%范围内。(3)减水剂宜在混凝土开始加水搅拌后12min掺入。不论何种掺法,如果减水