二建水利水电工程实务精讲 水利水电工程建筑材料（四） - 镇街村社 -

1、二建水利水电工程实务精讲 水利水电工程建筑材料（四） - 镇街村社 - 2F311034 掌握外加剂的分类和应用一、外加剂的分类混凝土外加剂种类繁多，按其主要功能分为四类：1 改善混凝土拌合物流动性能的外加剂。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、早强剂和泵送剂等。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 改善混凝土其他性能的外加剂。包括引气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂等。二、工程中常用的外加剂目前在工程中常用的外加剂主要有减水剂、引气剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂等。（一）减水剂减水剂是在混凝土坍落度基本相同的条件下，能显著减

2、少混凝土拌合水量的外加剂。在混凝土中加人减水剂后，根据使用目的的不同，一般可取得以下效果：在用水量及水灰比不变时，混凝土坍落度可增大 100 一 200mm ，且不影响混凝土的强度，增加流动性；在保持流动性及水泥用量不变的条件下，可减少拌合水量 10 一 15 % ，从而降低了水灰比，使混凝土强度提高 15 一 20 % ，特别是早期强度提高更为显著；在保持流动性及水灰比不变的条件下，可以在减少拌合水量的同时，相应减少水泥用量，即在保持混凝土强度不变时，可节约水泥用量 10 一 15 %；掺入减水剂能显著改善混凝土的孔隙结构，使混凝土的密实度提高，透水性可降低 40 一 80 % ，从而可提高

3、抗渗、抗冻、抗化学腐蚀及抗锈蚀等能力，改善混凝土的耐久性。此外，掺用减水剂后，还可以改善混凝土拌合物的泌水、离析现象，延缓混凝土拌合物的凝结时间，减慢水泥水化放热速度和可配制特种混凝土。（二）早强剂早强剂是指能加速混凝土早期强度发展的外加剂。早强剂可促进水泥的水化和硬化进程，加快施工进度，提高模板周转率，特别适用于冬期施工或紧急抢修工程。目前广泛使用的混凝土早强剂有三类，即氯化物（如 CaCl2、 NaCl等）、硫酸盐系（如 Na2S 认等）和三乙醇胺系，但使用更多的是以它们为基材的复合早强剂。其中氯化物对钢筋有锈蚀作用，常与阻锈剂共同使用。（三）引气剂引气剂是指搅拌混凝土过程中能引人大量均匀

4、分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。引气剂能使混凝土的某些性能得到明显的改善或改变：改善混凝土拌合物的和易性，显著提高混凝土的抗渗性、抗冻性，但混凝土强度略有降低。引气剂可用于抗渗混凝土、抗冻混凝土、抗硫酸侵蚀混凝土、泌水严重的混凝土、轻混凝土以及对饰面有要求的混凝土等，但引气剂不宜用于蒸养混凝土及预应力钢筋混凝土。引气剂的掺用量通常为水泥质量的 0 . 005 一0.015 % （以引气剂的干物质计算）。（四）缓凝剂缓凝剂是指能延缓混凝土凝结时间，并对混凝土后期强度发展无不利影响的外加剂。缓凝剂主要有四类：糖类，如糖蜜；木质素磺酸盐类，如木钙、木钠；经基梭酸及其盐类，如柠檬酸、石酸；无机盐类

5、，如锌盐、硼酸盐等。常用的缓凝剂是木钙和糖蜜，其中糖蜜的缓凝效果最好，糖蜜缓凝剂是制糖下脚料经石灰处理而成，糖蜜的适宜掺量为 0 . 1 一 0 . 3 % ，混凝土凝结时间可延长 2 一 4h ，掺量过大会使混凝土长期不硬，强度严重下降。缓凝剂具有缓凝、减水和降低水化热等的作用，对钢筋也无锈蚀作用。主要适用于大体积混凝土、炎热气候下施工的混凝土，以及需长时间停放或长距离运输的混凝土。缓凝剂不宜用在日最低气温 5 以下施工的混凝土，也不宜单独用于有早强要求的混凝土及蒸养混凝土（五）防冻剂防冻剂是指在规定温度下，能显著降低混凝土的冰点，使混凝土液相不冻结或仅部分冻结，以保证水泥的水化作用，并在一

6、定的时间内获得预期强度的外加剂。常用的防冻剂有氯盐类（氯化钙、氯化钠）；氯盐阻锈类（以氯盐与亚硝酸钠阻锈剂复合而成）；无氯盐类（以硝酸盐、亚硝酸盐、碳酸盐、乙酸钠或尿素复合而成）。氯盐类防冻剂适用于无筋混凝土；氯盐阻锈类防冻剂适用于钢筋混凝土；无氯盐类防冻剂用于钢筋混凝土工程和预应力钢筋混凝土工程。硝酸盐、亚硝酸盐、碳酸盐易引起钢筋的腐蚀，故不适用于预应力钢筋混凝土以及与镀锌钢材或与铝铁相接触部位的钢筋混凝土结构。防冻剂用于负温条件下施工的棍凝土。目前国产防冻剂品种适用于 0-150C（六）速凝剂速凝剂是指能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。速凝剂主要有无机盐类和有机物类两类。我国常用的速凝剂是无

7、机盐类，主要型号有红星I型、 7II、 728 型、 8604 型等。红星I型速凝剂是由铝氧熟料（主要成分为铝酸钠）、碳酸钠、生石灰按质量 1：1 ： 0 . 5的比例配制而成的一种粉状物，适宜掺量为水泥质量的 2 .5%一 4.0。7II型速凝剂是铝氧熟料与无水石膏按质量比 3：1 配合粉磨而成，适宜掺量为水泥质量的 3 一 5 。速凝剂掺入混凝土后，能使混凝土在5min 内初凝， 10min 内终凝， lh 就可产生强度， 1d 强度提高 2 一 3 倍，但后期强度会下降， 28d 强度约为不掺时的 80 一 90 。速凝剂主要用于矿山井巷、铁路隧道、引水涵洞、地下工程。（七）膨胀剂膨胀剂

8、是使混凝土产生一定体积膨胀的外加剂，如硫铝酸钙类、氧化钙类、氧化镁类等。掺人适量的膨胀剂可提高混凝土的抗渗性和抗裂性，而对混凝土的力学性能不会带来大的改变。三、外加剂的选择和使用在混凝土中掺人外加剂，可明显改善混凝土的技术性能，取得显著的技术经济效果。若选择和使用不当，会造成事故。因此，在选择和使用外加剂时，应注意以下几点：（一）外加剂品种选择外加剂品种、品牌很多，效果各异，特别是对于不同品种的水泥效果不同。使用时应根据工程需要和现场的材料条件，参考有关资料并通过试验确定。（二）外加剂掺量确定混凝土外加剂均有适宜掺量，掺量过小，往往达不到预期效果；掺量过大，则会影响馄凝土质量，甚至造成质量事故

9、，应通过试验试配确定最佳掺量。（三）外加剂掺加方法外加剂掺量很少，必须保证其均匀度，一般不能直接加入混凝土搅拌机内；对于可溶水的外加剂，应先配成一定浓度的水溶液，随水加人搅拌机；对不溶于水的外加剂，应与适量水泥或砂混合均匀后加人搅拌机内。另外，外加剂的掺人时间、方式对其效果的发挥也有很大影响，如为保证减水剂的减水效果，减水剂有同掺法、后掺法、分次掺人三种方法。例：1混凝土中的水泥浆，在混凝土硬化前和硬化后起的作用是（B）。A 胶结B 润滑和填充并胶结C 润滑D 填充2.下列外加剂中,不用于提高混凝土抗渗性的是(C)。(A)膨胀剂;(B)减水剂;(C)缓凝剂;(D)引气剂。3.下列各项措施中,不

10、可以提高混凝土抗冻性的是(A)。(A)采用大水灰比;(B)延长冻结前的养护时间;(C)掺引气剂;(D)掺减水剂。4生石灰和消石灰的化学式分别为（D）。A . Ca ( OH )2和 CaCO3；B . CaO 和 CaCO3；C . Ca ( OH ) 2 和 CaO；D . CaO 和 Ca ( OH ) 22F311035 掌握钢材的分类和应用一、钢筋的分类（一）钢筋按化学成分分类钢筋按化学成分不同可分为碳素结构钢和普通低合金钢两类。1 碳素结构钢。根据含碳量的不同又可分为低碳钢（含碳量小于0.25 % ) ，如I级钢；中碳钢（含碳量 0 . 25 一 0 . 60 % )；高碳钢（含碳量

11、 0 . 60 一 1 . 4 ) ，如碳素钢丝、钢绞线等。随着含碳量的增加，钢材的强度提高，塑性降低。2 普通低合金钢（合金元素总含量小于 5 % ）。除了含碳素钢各种元素外，还加人少量的合金元素，如锰、硅、钒、钛等，使钢筋强度显著提高，塑性与可焊性能也可得到改善，如II级、III 级和IV 级钢筋都是普通低合金钢。（二）钢筋按生产加工工艺分类可分为热轧钢筋、热处理钢筋、冷拉钢筋和钢丝（直径不大于 5mm）四类。热轧钢筋由冶金厂直接热轧制成，按强度不同分为I、II、III 和IV 级，随着级别增大，钢筋的强度提高，塑性降低。热处理钢筋是由强度大致相当于IV级的某些特定钢号钢筋经淬火和回火处理

12、后制成，钢筋强度能得到较大幅度的提高，但其塑性降低并不多。冷拉钢筋由热轧钢筋经冷加工而成，其屈服强度高于相应等级的热轧钢筋，但塑性降低。钢丝包括光面钢丝、刻痕钢丝、冷拔低碳钢丝和钢绞线等。（三）钢筋按其外形分类可分为光面钢筋和变形钢筋两种。变形钢筋有螺纹、人字纹和月牙纹，月牙纹钢筋最常用。通常变形钢筋直径不小于 10mm，光面钢筋的直径不小于 6mm 。（四）钢筋按力学性能分类可分为有物理屈服点的钢筋和无物理屈服点的钢筋。前者包括热轧钢筋和冷拉热轧钢筋；后者包括钢丝和热处理钢筋。二、钢筋的主要力学性能（一）钢筋的应力一应变曲线1 有物理屈服点钢筋的典型应力一应变曲线如图 2F311035 (

13、a ）所示。2 无物理屈服点钢筋的应力一应变曲线如图 2F3ll035 ( b ）所示。这类钢筋的抗拉强度一般都很高，但变形很小，也没有明显的屈服点，通常取相应于残余应变=0. 2 % 时的应力，作为名义屈服点，即条件屈服强度或条件流限，其值约相当于 0 . 8 倍的抗拉强度。（二）钢筋的强度和变形指标有物理屈服点的钢筋的屈服强度是钢筋强度的设计依据。另外，钢筋的屈强比（屈服强度与极限抗拉强度之比）表示结构可靠性的潜力，抗震结构要求钢筋屈强比不大于0.8 ，因而钢筋的极限强度是检验钢筋质量的另一强度指标。无物理屈服点的钢筋由于其条件屈服点不容易测定，因此这类钢筋的质量检验以极限强度作为主要强度指标。反映钢筋塑性性能的基本指标是伸长率和冷弯性能。伸长率5或10。是钢筋试件拉断后的伸长值与原长的比值，它反映了钢筋拉断前的变形能力。伸长率