混凝土外加剂

-.z.混凝土外加剂行业知识混凝土中使用单一品种外加剂的进展复配情况已很少见。逐渐向着高效能、多功能的方向开展。混凝土外加剂复配，目的是为了同时满足混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"叠加效应〞。复合外加剂通常是由多种外表活性剂，或与无机电解质等组成。如复合早强剂、复合防冻剂、泵送剂、复合缓凝引气减水剂等。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。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。1、混凝土外加剂复配1.1混凝土外加剂的复配-泵送剂配制原则：具有一定的减水率、坍落度保持性能、较低的压力泌水和一定的引气性能。即：减水、保塑、保水、引气。根本组成：减水组分+缓凝组分+引气组分+其它助剂。减水组分包括：木质素类、萘系高效减水剂、磺化三聚氰胺高效减水剂、氨基磺酸盐高效减水剂、脂肪族高效减水剂等。缓凝组分：木质素类、糖类、磷酸盐、酒石酸盐、葡萄糖酸盐、柠檬酸及其盐类、纤维素及其衍生物等。保水组分：各种减水剂、纤维素及其衍生物等。引气组分：文沙树脂(松香皂类)、烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、木质素类等。1.2混凝土外加剂的复配-泵送剂中的作用减水组分作用：在一定水胶比情况下，保证混凝土的工作性满足施工工艺要求。针对不同水泥和掺和料采用与之相适应的减水组分，且用量要足够。缓凝组分作用：控制坍落度损失和混凝土凝结时间，确保运输泵送的正常进展。使用不同的原材料和不同的配合比时，要采用适当的缓凝组分，并且使用量恰当，防止出现水泥适应性和凝结时间异常的问题。与减水组分共同使用时，减水率提高。保水组分作用：根据混凝土试拌情况，调整保水组分的品种和用量，保证混凝土和易性满足要求。引气组分作用：适当的引气可改善混凝土的泵送性能和和易性，而且对混凝土的耐久性有很大好处。有一定的减水率。总之，混凝土外加剂的调整应根据实际情况进展，以试验结果为依据，绝对不能凭借经历盲目判定。2、泵送混凝土应用于外加剂泵送混凝土是通过专用的混凝土泵和管道，靠泵压力将混凝土直接输送到灌筑地点，一次完成水平和垂直运输。目前，我国泵送混凝土的输送能力，水平距离可达1000m，垂直高度可达385m，单台最大输送量可达90m³/h，一昼夜可浇筑几千立方米混凝土。泵送混凝土具有无噪声、无粉尘、速度快、劳力省、成效高、占地少、费用低等优点。它一不用于手推车和翻斗车，二不用满堂脚手架和栈桥，彻底改变过去浇灌大面积大体积混凝土时的人海战术、日夜加班的传统作业方式，适用于大体积混凝土、高层建筑、作业面小、现场地形复杂的隧洞、地下工程及市区建立。应用于外加剂的目的在于：2.1提高可泵性混凝土的坍落度在5~23cm都属可泵送范围，其中以8~18cm为宜。坍落度过小时，吸入混凝土较困难，充盈系数小，泵送效率低，无润滑层，摩擦阻力大，容易堵管。坍落度过大时，在高压力下弯头和闸阀处容易产生离析而堵管。泵送混凝土的坍落度根据建筑物高度、泵的性能、振捣方式、运输时间及气候条件而定。可以选用减水剂、泵送剂等外加剂，使混凝土在不大的水灰比下到达较高的坍落度。2.2改善硬化混凝土的性能泵送防水混凝土中应用外加剂的另一目的是提高抗渗性；泵送高强混凝土中应用外加剂的目的是在水泥用量下到达设计强度；不少工程还希望用泵送剂提高早期强度，冬期施工时还希望防止冻害。3、外加剂的作用3.1能改善施工条件、减轻体力劳动强度、有利于机械化作业，这对保证并提高混凝土的工程质量很有好处。掺用外加剂后，能使以前难以完成的、要求有较高质量的混凝土工程可以在现场条件下完成。例如，可掺加高效减水剂，在本地现场条件下配制C80-C100超高强混凝土；掺加适宜的减水剂，可配制泵送流态混凝土等。3.2能减少养护时间或缩短预制构件厂的蒸养时间；也可以使工地提早撤除模板、加速模板周转；还可以提早对预应力钢筋混凝土的钢筋放*、剪筋。总之，掺用外加剂可以加快施工进度，提高建立速度。3.3能提高或改善混凝土质量，有些外加剂掺入到混凝土中后，可以提高混凝土的强度，增加混凝土的耐久性、密实性、抗冻性及抗渗性，并可改善混凝土的枯燥收缩及*变性能。一些外加剂掺入到混凝土中以后，能提高混凝土中钢筋的耐腐蚀性能。3.4在采取一定的工艺措施以后，掺加外加剂能适当地节约水泥而不致对混凝土质量有不利的影响。3.5掺用外加剂在一定程度上可以节省能源，节约了水泥本身就是节省了能源，增加了混凝土拌合物的和易性，使捣固、抹平等工序易于进展，也必会使能耗减少，减少了养护尤其是蒸汽养护的时间，直接节省了能源，而制造外加剂所消费掉对的能源，比起所能节约的能源来说是微缺乏道的，因此，掺用外加剂后，对能源的节约将能起到相当大的作用。4、掺外加剂混凝土的施工要点4.1外加剂外加剂掺量少〔为水泥质量的0.005%—5%〕、效果好、必须准确计算，称量误差不应超过2%。外加剂的品种和掺量必须根据对混凝土性能的要求、施工及气候条件、混凝土原材料及配合比等因素通过实验确定。当以溶液形式使用时，溶液中的水量应计入拌合水的总水量中。当两种以上外加剂复合使用导致溶液絮凝或沉淀时，应分别配制溶液并分别参加搅拌机内。4.2减水剂为保证混合均匀，减水剂宜以溶液形式掺入，掺量随气温升高可适当增加。减水剂宜与拌合水同时参加搅拌机内，用搅拌车运输混凝土时，可在卸料前参加减水剂，经60—120s搅拌后卸料。普通减水剂适用于日最低气温5℃以上的混凝土施工，低于5℃时要与早强剂复合使用，使用时要注意振捣除气。掺减水剂的混凝土应加强初期养护，蒸汽养护时须到达一定强度前方可升温。许多高效减水剂用于混凝土中时坍落度损失较大，30min可损失30%—50%，使用中应加注意。4.3引气剂及引气减水剂抗冻融要求高的混凝土必须掺加引气剂或引起减水剂，预应力混凝土及蒸汽养护混凝土不宜使用引气剂。引气剂应以溶液形式掺加，先参加到拌合水中。引气剂可与减水剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂一起复合使用，配制的溶液必须充分溶解。假设有絮凝或沉淀，应加热使之溶化。加引气剂的混凝土必须采用机械搅拌，搅拌时间应大于3min、小于5min。从出料到浇筑的时间应尽量缩短，振捣时间不宜超过20s，以防止含气量损失。4.4缓凝剂和缓凝减水剂应以溶液形式掺加，当难溶或不溶物较多时要充分搅拌均匀再使用，搅拌时间可延长1—2min，可以与其他外加剂复合使用，须待混凝土终凝前方浇水养护。缓凝剂不宜用于日最低气温低于5℃的混凝土施工，也不宜单独用于有早强要求的混凝土及蒸养混凝土。4.5早强剂及早强减水剂有的以干粉形式直接掺入，有的应配成溶液使用，要根据使用说明进展操作。以干粉形式掺入的，应先与水泥、集料干拌，然后加水，搅拌时间不得少于3min。配成溶液使用的，可用40—70℃的热水加速溶化。浇筑后要用塑料薄膜覆盖养护，低温环境下要覆盖保温材料，终凝后应立即浇水保湿养护。掺早强剂的混凝土采用蒸汽养护时，必须通过实验确定蒸养制度。4.6防冻剂防冻剂有规定温度为-5℃，-10℃，-15℃等种类，使用时要根据日最低温度选用。掺防冻剂的混凝土宜选用强度等级不低于42.5MPa的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，严禁使用高铝水泥。氯盐、亚硝酸盐及硝酸盐类防冻剂严禁用于预应力混凝土工程。混凝土原材料要加热使用，搅拌机出机温度不得低于10℃；要严格控制防冻剂用量与水灰比；搅拌时间要比常温搅拌延长50%。浇筑完毕后应覆盖塑料薄膜与保温材料，负温度下养护不得浇水。4.7膨胀剂施工前应先试配，以确定掺量，保证准确的膨胀率。应采用机械搅拌，搅拌时间不应少于3min，并应比不掺外加剂的混凝土延长搅拌30s。补偿收缩混凝土宜用机械振捣，保证密实；坍落度在150mm以上的填充用膨胀混凝土，不得使用机械振捣。膨胀混凝土必须在潮湿状态下养护14d以上，后者喷涂养护剂养护。4.8速凝剂使用速凝剂应充分注意对水泥的适应性，正确掌握掺量和使用条件。水泥中C3A和C3S的含量高，则速凝剂的混凝土拌合物必须在20min内浇筑或喷射。混凝土成型后要保湿养护，防止干裂。5、外加剂对混凝土材料可持续开展的推动作用5.1混凝土外加剂对的生产本身利用了大量的工业液、固体废弃物。木质素磺酸盐减水剂原材料采用纸浆废液，生产工艺简单，是帮助纸浆企业消化处理纸浆废液、降低河道污染、保护环境的一种重要的环保产品。生产1t木质磺酸盐减水剂，能帮助企业处理2.5t浓度为40%左右的纸浆废液，相应地降低了纸浆企业废液排放对江河的化学污染。5.2混凝土外加剂的应用改善了混凝土的流动性，降低了施工能耗。混凝土减水剂的成功应用，使大流动性混凝土的配制成为可能，大大降低了振实能耗。近年开展起来的自流平、自密实混凝土不需振动或稍加振动就可以密实。5.3使混凝土高强化，减小了构造尺寸。目前，由于高效减水剂、高性能减水剂的应用，C60—C80混凝土，甚至C100混凝土也在实际工程中应用。相对于减水剂出现前的C20—C30混凝土，构造尺寸大大降低，相当于减少了水泥混凝土的原材料消耗。5.4减少了水泥用量，并消耗大量粉煤灰、矿渣粉等工业固体废渣。正是减水剂和各种其他外加剂的成功应用，使混凝土中的水泥用量从过去普遍的300—600kg/m3降低到目前的130—350kg/m3，而粉煤灰、矿渣灰的掺量可高达30%—50%，甚至60%—70%。5.5大大改善了混凝土的耐久性。东海大桥、**湾大桥构造混凝土设计基准寿命为100年，其配合比中最关键的组分之一就是聚羧酸系高性能减水剂。5.6利用超早强作用节约了预制混凝土的养护能耗。预制混凝土耗能最大的环节就是蒸养和蒸压养护。采用具有高减水效果的早强减水剂，可以大幅度提高预制混凝土的早期强度开展速率，从而免去了蒸养甚至蒸压养护环节，节能效果十清楚显。5.7合理改善混凝土性能，实现混凝土拌合物的全商品化供给。混凝土能实现商品化，减水剂和泵送剂产品功不可没。为满足各种具体的工程，人们相继开发研制了缓凝型、早强型、防水型、膨胀型、防冻型的泵送剂，为具有不同性能和功能的商品泵送混凝土的生产提供了重要的外加剂品种的保证。6、混凝土外加剂使用需注意在混凝土复配、合成的试验和实践中，我们不难发现，尽管在混凝土中掺外加剂，可以改善混凝土的技术性能，取得显著的技术经济效果。但是，正确和合理的使用，对外加剂在混凝土中所产生的效果有重要影响。如使用不当，也会酿成经济损失的事故。因此，在使用外加剂时，应注意以下几点：6.1外加剂品种的选择外加剂品种很多，效果各异，特别是对不同品种水泥效果不同。在选择外加剂时，应根据工程需要，现场的材料条件，参照有关资料，通过试验确定。6.2外加剂掺量确实定混凝土的外加剂均有适宜掺量，掺量过小，往往达不到预期的效果；掺量过大，则会造成浪费，有时会影响混凝土质量，甚至造成质量事故。因此，应通过试验确定最正确掺量。6.3外加剂的掺加方法外加剂掺入混凝土拌合物中的方法不同，其效果也不同。例如减水剂采用后掺法比先掺法和同掺法效果好，其掺量只需先掺法和同掺法的一半。所谓先掺法是将减水剂先与水泥混合然后再与骨料和水一起搅拌;同掺法是将减水剂先溶于水形成溶液后再参加拌合物中一起搅拌;后掺法是指在混凝土拌合物送到浇筑地点后，才参加减水剂并再次搅拌均匀进展浇筑。因此，使用外加剂时要根据工程特点、材料情况和施工条件通过试验确定。7、外加剂复配技巧提高复配厂搅拌缸产量的两个措施复配厂的生产配方中，除了蔗糖、羟基羧酸盐类(系结晶体)为重质体以外，萘系母料、木质素(钠盐、钙盐、镁盐)、糖钙等占绝大局部的投料均为轻质体，且入水极易结团(类似冲泡奶粉)，大量料团漂浮在搅拌缸的液面之上，随着搅拌浆轴形成的涡流作无效的同步空转(结团物料与溶液之间无相对冲刷运动)，溶解速率很慢，影响了搅拌缸的产量。针对这个矛盾，加工两个可以上下活动、调整的套节，分别设置在搅拌轴和缸壁的管杆上，用以固定约10cm～15cm左右宽的一*筛网框(网孔1cm左右)，其高度以筛网框的中心线与缸内浅锥形液面同高为宜。由于筛网框拦阻了结团的漂浮物料，使得搅拌浆轴形成的旋涡水流得以冲刷、剥蚀料团，这样可提高溶解、生产的效率。如果再配以一台小型管道泵和一个长条管形花洒(莲蓬头)，用压力喷出一条形射流，并对准筛网框所拦阻的料团喷射，由于旋涡水流和条形射流两种作用所形成的冲刷、剥蚀效能的双重叠加，溶解速率将再次得以提高。大型复配厂采用以上筛网框措施，原溶解9.5吨产品需耗时6个小时，现缩短为4.5个小时；再采用管道泵、长条管形花洒措施，则进一步缩短为3.9个小时，大大提高了搅拌缸的产量。外加剂的代表批量规定8.1依据"混凝土外加剂"GB8076标准的混凝土外加剂：掺量大于或等于1%的同品种外加剂每一编号为100t，掺量小于1%的外加剂每一编号为50t。缺乏100t或50t的，可按一个批量计，同一编号的产品必须混合均匀。8.2防水剂：年产500t以上的防水剂每50t为一批，年产500t以下的防水剂每30t为一批，缺乏50t或30t的也按一个批量计。8.3泵送剂：年产500t以上的泵送剂每50t为一批，年产500t以下的防水剂每30t为一批，缺乏50t或30t的也按一个批量计。8.4防冻剂：每50t防冻剂为一批，缺乏50t也作为一批。8.5速凝剂：每20t速凝剂为一批，缺乏50t也作为一批。8.6膨胀剂：日产量超过200t时，以200t为一编号，缺乏200t时，应以不超过日产量为一编号。每一编号取样量不少于0.2t水泥所需的外加剂量。每一编号取样的试样应充分混合均匀，分为两等份，一份按规定工程进展试验，另一份密封保存半年，以备有疑问时提交国家指定的检验机关复验或仲裁。聚羧酸调节剂(JST)系列产品是**鼎昌新材料**自主研发生产的一种新型混凝土外加剂，该产品能够有效阻止聚羧酸减水剂侧链之间在溶液中的相互缠绕，使聚羧酸减水剂侧链的"刚性〞增加。当吸附有聚羧酸减水剂的水泥颗粒相互靠近时，聚羧酸侧链"刚性〞增加，也就是增加聚羧酸减水剂的空间位阻效应，提高对水泥颗粒分散的稳定性，使聚羧酸具有更好的减水性能。本系列产品无毒、不易燃，对钢筋无锈蚀作用，可广泛应用于建筑、道路、桥梁、水工和地下工程等各类泵送施工的混凝土。在泵送剂复配中可大幅度降低母料用量，降低复配本钱。一、技术技能1、本品能用于加了足量减水剂坍落度扔小且扩展度较小、流动性能差的新拌混凝土。