教学材料《建筑材料》-项目二 4

任务一水泥水泥在混凝土中起胶凝作用,是混凝土中最重要的组成成分.水泥与矿物掺合料拌和形成的浆体包裹在集料表面并填充集料颗粒之间的空隙,在混凝土硬化前起润滑和填充作用,赋予混凝土拌合物一定的流动性;硬化后起粘结作用,将砂、石集料粘结成具有一定强度的整体.水泥的主要指标和含义见表３-１.水泥是决定混凝土成本的主要材料,同时又起到粘结、填充等重要作用,因此水泥的选用格外重要.配制混凝土用的水泥应符合现行国家标准的规定.配制时,应合理地选择水泥的品种和强度等级.下一页返回任务一水泥一、水泥品种的选择水泥品种的选用是否合理、强度等级是否满足设计和施工要求等将直接影响混凝土的技术性能和经济性能.水泥的品种应根据混凝土工程的特点及所处的环境合理选择.配制一般的混凝土可以选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥等通用水泥.上一页下一页返回任务一水泥有抗冻要求的混凝土应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,不得使用火山灰质硅酸盐水泥;有抗磨要求的混凝土应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥;高强度混凝土应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥;泵送混凝土应选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥,不宜选用火山灰质硅酸盐水泥;大体积混凝土应选用水化热低、凝结时间长的水泥,优先选用大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥;当环境水对混凝土可能发生较严重的硫酸盐侵蚀时,应选用抗硫酸盐水泥.在满足工程要求的前提下,可选用价格较低的水泥品种,以降低成本.二、水泥强度等级的选择上一页下一页返回任务一水泥水泥强度等级的选择要综合考虑混凝土的设计强度及工程实际情况.一般来说,配制中低强度混凝土(C６０以下等级)时,水泥强度为混凝土设计强度等级的１.５~２.０倍;配制高强度混凝土(不小于C６０等级)时,水泥强度为混凝土设计强度等级的０.９~１.５倍.为综合考虑混凝土强度、耐久性和经济性的要求,原则上低强度等级的水泥不能用于配制高强度等级的混凝土,否则会使水泥的使用量较大,硬化后将产生较大的收缩,影响混凝土的强度和经济性;高强度等级的水泥不宜用于配制低强度等级的混凝土,否则水泥的使用量小、砂浆量不足、混凝土的黏聚性差,不能满足混凝土拌合物的和易性和混凝土耐久性的要求,为保证这些性质还必须增加水泥用量,并不经济.上一页下一页返回任务一水泥对于高强度和超高强度混凝土,由于采取了特殊的施工工艺,并使用了高效外加剂,因此强度不受上述比例限制.在满足使用环境要求的条件下,预配制混凝土的强度等级与推荐使用的水泥强度等级可参考表３-２选择.上一页返回任务二细集料集料在混凝土中主要起骨架、支撑和稳定体积(减少水泥在凝结硬化时的体积变化)的作用.粒径的大小及其在混凝土中所起的作用不同,将集料可分为细集料和粗集料.一、细集料的种类及特性水泥混凝土用细集料是指粒径为０.１５~４.７５mm的颗粒,通常指砂.混凝土用砂按产源可分为天然砂和人工砂两种.我国建筑用砂以天然砂为主,在天然砂缺乏的条件下,也可采用天然石料粉碎制成的人工砂.天然砂是岩石风化后所形成的散粒材料,包括河砂、湖砂、山砂和淡化海砂.下一页返回任务二细集料河砂颗粒圆滑,比较洁净,来源广;山砂与河砂相比有棱角,表面粗糙,但含泥量和含有机杂质较多;海砂虽然有河砂的优点,但常混有贝壳碎片且含较多盐分.一般工程上多使用河砂,如使用山砂和海砂应按技术要求进行检验.人工砂颗粒粗糙且含一定量的石粉,故拌制的混凝土不仅强度高,而且和易性也容易得到保证.水泥混凝土用砂按产源的分类及其特点见表３-３.选择砂的品种时一定要因地制宜,以保证优质、经济.按技术要求将砂分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类,各类砂的适用范围见表３-４.上一页下一页返回任务二细集料二、细集料的技术要求(一)物理指标１.表观密度«建设用砂»(GB/T１４６８４—２０１１)对水泥混凝土用细集料的技术性质和技术指标做了以下规定.细集料的表观密度是指集料颗粒单位表观体积所具有的质量,用容量瓶法测定,如图３-１１所示,表观密度为上一页下一页返回任务二细集料砂的表观密度通常为２５００~２６００kg/m３.表观密度越大,砂颗粒结构越密实,强度越高.根据«建设用砂»(GB/T１４６８４—２０１１)规定,建设用砂的表观密度应不小于２５００kg/m３.２.堆积密度细集料的堆积密度是指集料颗粒在自然堆积状态下单位体积具有的质量,可采用标准漏斗和容量筒测定,如图３-１２所示,堆积密度为上一页下一页返回任务二细集料砂的堆积密度反映砂堆积的紧密程度.在自然状态下,干砂在松散状态下的堆积密度为１２００~１６００kg/m３,振实后的堆积密度可达１６００~１７００kg/m３.根据«建设用砂»(GB/T１４６８４—２０１１)规定,建设用砂的松散堆积密度应不小于１４００kg/m３.３.空隙率空隙率越小,表明砂颗粒堆积得越紧密,填充空隙需要的胶凝材料浆体越少,混凝土成本就越低.通常带有棱角的砂的空隙率较大,天然河砂的空隙率为４０％~４５％,级配良好的砂的空隙率可小于４０％.上一页下一页返回任务二细集料根据«建设用砂»(GB/T１４６８４—２０１１)规定,建设用砂的空隙率不大于４４％.(二)有害物质及含量限制有害物质是指在混凝土中妨碍水泥的水化、削弱集料与水泥石的粘结、与水泥的水化产物进行化学反应并产生有害膨胀的物质.细集料中有害物质主要包括泥、泥块、石粉、云母、轻物质、有机物、硫化物、硫酸盐、贝壳和氯离子等.各种有害物质的特点及其对混凝土的危害见表３-５.上一页下一页返回任务二细集料«建设用砂»(GB/T１４６８４—２０１１)对天然砂的含泥量和泥块含量要求见表３-６,对机制砂中的石粉和泥块含量要求见表３-７,对云母、轻物质、有机物、硫化物、硫酸盐、氯化物及贝壳等有害物质含量要求见表３-８.随着天然砂资源的逐渐减少,机制砂的使用范围越来越广泛.对于用矿山尾矿、工业废渣等生产的机制砂除了应按«建设用砂»(GB/T１４６８４—２０１１)的要求,严格控制其石粉的含量外,还应符合我国环保和安全的相关标准,即不应对人体、生物、环境及混凝土、砂浆性能产生有害影响.另外,砂的放射性应符合现行国家有关标准的规定.(三)坚固性上一页下一页返回任务二细集料坚固性是指砂在自然风化和其他外界物理、化学因素的作用下抵抗破裂的能力.集料由于干湿循环或冻融交替等作用引起的体积变化会导致混凝土破坏.集料越密实,则强度越高、吸水率越小,故其坚固性越好;而结构越疏松,则矿物成分越复杂、结构不均匀,故其坚固性越差.砂的坚固性采用硫酸钠溶液坚固法检测,该种方法是将集料颗粒在硫酸钠溶液中浸泡５次循环后,取出后烘干,测其在硫酸钠结晶晶体的膨胀作用下集料的质量损失率来说明集料的坚固性,其质量损失应符合表３-９的规定.当混凝土采用机制砂时,机制砂的坚固性用压碎值表示,压碎值指标应满足表３-１０的要求.上一页下一页返回任务二细集料(四)砂的粗细程度和颗粒级配１.粗细程度砂的粗细程度是指不同的砂粒混合在一起的平均程度.通常,砂子可分为粗砂、中砂、细砂和特细砂等.在配制混凝土时,在相同用砂量的条件下,采用细砂则其总表面积较大,而采用粗砂则其总表面积较小.砂的总表面积越大,则在混凝土中需要包裹砂粒表面的水泥浆就越多.当混凝土拌合物和易性的要求一定时,显然用较粗的砂拌制混凝土比用较细的砂所需的水泥浆更节省资源,但若砂子过粗,易使混凝土拌合物产生离析、泌水等现象,影响混凝土的工作性.因此,用作配制混凝土的砂不宜过细,也不宜过粗.上一页下一页返回任务二细集料２.颗粒级配砂的颗粒级配是指砂中不同粒径的颗粒互相搭配及组合的情况,如果砂的粒径相同,如图３-１３(a)所示,则其空隙率很大,所以,在混凝土中填充砂子空隙的水泥浆用量就多;当用两种粒径的砂搭配时,空隙率就减小了,如图３-１３(b)所示;而用三种粒径的砂组配,空隙率会更小,如图３-１３(c)所示.由此可知,颗粒大小均匀的砂是级配不良的砂;当砂中含有较多的粗颗粒,并以适量的中粗颗粒及少量的细颗粒填充其空隙,即具有良好的颗粒级配,则可使砂的空隙率和总表面积均较小,这样的砂才是比较理想的.使用级配良好的砂,填充空隙用的水泥浆少,节约水泥,而且混凝土的和易性越好,强度和耐久性也越好.上一页下一页返回任务二细集料３.粗细程度和颗粒级配的确定砂的粗细程度和颗粒级配用筛分析法确定,并用细度模数表示砂的粗细,用级配区判别砂的颗粒级配.筛分析法用的筛为一系列标准方孔筛,如图３-１４所示.筛分析法是采用过９.５０mm方孔筛后５００g烘干的待测砂,用一套孔径从大到小(孔径分别为４.７５mm、２.３６mm、１.１８mm、６００mm、３００mm、１５０mm)的标准金属方孔筛进行筛分,然后称其各筛上所得的粗颗粒的质量(称为筛余量),将各筛余量分别除以５００得到分级筛余百分率(％)a１、a２、a３、a４、a５、a６,再将其累加得到累计筛余百分率(简称累计筛余率)A１、A２、A３、A４、A５、A６.其计算过程见表３-１１.上一页下一页返回任务二细集料由筛分析法得出的６个累计筛余百分率,作为计算砂平均粗细程度的指标细度模数(Mx)和检验砂的颗粒级配是否合理的依据.细度模数是指各号筛的累计筛余百分率之和除以１００之商,即普通混凝土在可能的情况下应选用粗砂或中砂,以节约水泥.具体试验过程如图３-１５所示.上一页下一页返回任务二细集料细度模数的数值主要取决于０.１５mm孔径的筛到２.３６mm孔径的筛５个累计筛余量,Mx的值很大程度上取决于粗颗粒的含量.另外,细度模数的数值与小于１５０mm的颗粒含量无关.细度模数在一定程度上反映砂颗粒的平均粗细程度,但不能反映砂粒径的分布情况,不同粒径分布的砂可能有相同的细度模数.细度模数越大,表示砂颗粒组成中粗颗粒占的比重越大,砂整体越粗.细度模数相同,级配可以不同,配制出的混凝土性质有所不同.上一页下一页返回任务二细集料根据计算和试验结果,«建设用砂»(GB/T１４６８４—２０１１)规定将砂的合理级配以６００mm级的累计筛余率为准,划分为三个级配区,分别称为１区、２区、３区,见表３-１２,任何一种砂,只要其累计筛余率A１~A６分别分布在某同一级配区的相应累计筛余率的范围内,即为级配合理,符合级配要求.具体评定时,除４.７５mm及６００mm级外,其他级的累计筛余率允许稍有超出,但超出总量不得大于５％.由表３-１２中的数值可见,在三个级配区内,只有６００mm级的累计筛余率是不重叠的,故称其为控制粒级,控制粒级使任何一个砂样只能处于某一级配区内,避免出现同属两个级配区的现象.砂的级配类别应符合表３-１３的规定.上一页下一页返回任务二细集料评定砂的颗粒级配,也可采用作图法,即以筛孔直径为横坐标,以累计筛余率为纵坐标,将表３-１３规定的各级配区相应累计筛余率的范围标注在图上形成级配区域,如图３-１６所示.然后,把某种砂的累计筛余率A１~A６在图上依次描点连线.若所连折线都在某一级配区的累计筛余率范围内,即为级配合理.１区砂相对较粗;２区砂粗细比较适中;３区砂相对较细.当选用１区砂时,应提高砂率,并保持足够的水泥浆用量以满足和易性要求;否则,混凝土内颗粒之间的内摩擦阻力较大、保水性差,不易捣实成型;当采用３区砂时,应适当降低砂率,以保证配制混凝土的流动性、黏聚性和保水性满足要求,减少混凝土干缩裂缝,保证混凝土的强度.上一页下一页返回任务二细集料实际施工中选择水泥混凝土用砂时,要同时考虑颗粒级配和粗细程度两个指标.为了减少水泥浆用量,降低混凝土原材料成本,并确保砂颗粒间密集堆积,应尽量选择总表面积小、空隙率也小的良好级配砂.当出现砂的自然级配不符合规范要求时,可采用人工掺配的方法改善级配.例如,可将粗、细砂按适当比例掺配,或者是根据需要将砂过筛,剔除过粗或过细的颗粒,以达到空隙率和总表面积均较小的理想状态.如果砂的自然级配不符合级配要求,可采用人工调整级配来改善,即将粗细不同的砂进行掺配,或将砂筛除过粗、过细的颗粒.(五)砂的含水状态上一页下一页返回任务二细集料砂在实际使用时,一般是露天堆放的,所以会受到环境温湿度的影响,故其往往处于不同的含水状态.在混凝土的配合比计算中,需要考虑砂含水状态的影响.砂的含水状态,从干到湿可分为以下四种.１.全干状态全干状态又称为烘干状态,是砂在烘箱中烘干至恒重,达到内部外部均不含水的状态,如图３-１７(a)所示.２.气干状态气干状态,即在砂的内部含有一定水分,而表层和表面是干燥、无水的,砂在干燥的环境中自然堆放,达到干燥的状态,如图３-１７(b)所示.上一页下一页返回任务二细集料３.饱和面干状态饱和面干状态,即砂的内部和表层均含水达到饱和状态,而表面的开口孔隙及面层却处于无水状态,如图３-１７(c)所示.拌制混凝土的砂处于这种状态时,与周围水的交换最少,对配合比中水的用量影响最小.４.湿润状态湿润状态,即砂的内部不但含水饱和,其表面还被一层水膜覆裹,颗粒之间被水所充盈的状态,如图３-１７(d)所示.一般情况下,混凝土的试验室配合比是按砂的全干状态考虑的,此时拌合混凝土的实际流动性要小一些.上一页下一页返回任务二细集料而在施工配合比中,又把砂的全部含水都考虑在用水量的调整中而缩减拌合水量,实际状况是仅有湿润状态的表面的水才可以冲抵拌合水量,因此也会出现实际流动性的损失.所以,从理论上讲,试验室配合比中砂的理想含水状态应为饱和面干状态.在混凝土用量较大、需精确计算的市政、水利工程中,常以砂的饱和面干状态为准.由于优质天然砂资源逐渐枯竭,人工砂开始进入建筑市场,由于砂市行业整体技术水平低,从整体考虑,人工砂质量不好,会影响混凝土的性能和质量.人工砂与天然砂含水的三种状态如图３-１８所示.上一页下一页返回任务二细集料由于优质天然砂的资源逐渐枯竭,人工砂开始进入建筑市场,砂市行业整体技术水平低,整体上看人工砂质量不好,影响混凝土的性能和质量.人工砂与河砂相比,由于其中含有一定数量的石粉,使得人工砂混凝土的和易性得到改善,可在一定程度上改善混凝土保水性、泌水性和黏聚性,配制中低强度等级混凝土时很难解决强度富余过大与工作性之间的矛盾,人工砂中的石粉很好地解决了这个矛盾,即在低水泥用量情况下,同样可以配制出工作性符合要求的混凝土,使混凝土易于成型振捣.上一页返回任务三粗集料粗集料是指粒径大于４.７５mm的岩石颗粒,也称为石子.一、粗集料的分类与特征普通混凝土常用的粗集料有碎石和卵石,如图３-１９所示.碎石是由天然岩石、卵石或矿山废石经机械破碎筛分制成的粒径大于４.７５mm的岩石颗粒;卵石是由天然岩石经自然风化水流搬运和分选、堆积形成的粒径大于４.７５mm的岩石颗粒.按其产源可分为河卵石、海卵石、山卵石等.天然卵石表面光滑、棱角少,空隙率及表面积小,拌制的混凝土和易性好,但与水泥的胶结能力较差;碎石表面粗糙、有棱角,与水泥浆粘结牢固,拌制的混凝土强度较高.使用时,应根据工程要求及就地取材的原则选用.下一页返回任务三粗集料«建设用卵石、碎石»(GB/T１４６８５—２０１１)将碎石、卵石按技术要求分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类.Ⅰ类用于强度等级大于C６０的混凝土;Ⅱ类用于强度等级为C３０~C６０及抗冻、抗渗或有其他要求的混凝土;Ⅲ类适用于强度等级小于C３０的混凝土.二、粗集料的技术要求«建设用卵石、碎石»(GB/T１４６８５—２０１１)对混凝土用粗集料的主要技术要求和技术指标规定如下.(一)颗粒级配粗集料的粗细程度用最大粒径表示.上一页下一页返回任务三粗集料公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径.如采用５~３０mm粒级的粗集料,其最大粒径为３０mm.当粗集料最大粒径增大时,集料的总表面积减小,因而可减少水泥浆的用量,不仅可以节约水泥,还有利于提高混凝土的密实度,减少放热量及混凝土的收缩.因此,当配制中、低强度等级混凝土时,粗集料的最大粒径应尽可能选用得大些.在工程中,粗集料最大粒径的确定还要受结构截面尺寸、钢筋净距及施工条件的限制.根据«混凝土结构工程施工质量验收规范»(GB５０２０４—２０１５)规定,混凝土用的粗集料,其最大颗粒粒径不得超过结构截面最小尺寸的１/４,且不得超过钢筋最小净距的３/４.对混凝土实心板,集料的最大粒径不宜超过板厚的１/３,且不得超过４０mm.上一页下一页返回任务三粗集料粗集料的颗粒级配与细集料级配的原理相同.采用级配良好的粗集料对节约水泥和提高混凝土的强度是有利的.石子级配的判定也是通过筛分析方法,其标准筛的孔径为２.３６mm、４.７５mm、９.５０mm、１６.０mm、１９.０mm、２６.５mm、３１.５mm、３７.５mm、５３.０mm、６３.０mm、７５.０mm、９０.０mm十二个筛档.分析筛余百分率及累计筛余百分率的计算方法,与细集料的计算方法相同.卵石、碎石的颗粒级配应符合表３-１６的规定.粗集料的级配按供应情况有连续粒级和单粒粒级两种.连续粒级中由小到大每一级颗粒都占有一定的比例,又称为连续级配.上一页下一页返回任务三粗集料天然卵石的颗粒级配就属于连续级配,连续级配中的大小颗粒搭配合理,使所配制的混凝土拌合物的工作性好,不易发生离析现象,目前多采用连续级配.单粒粒级主要用于组合成具有要求级配的连续粒级,或与连续粒级混合使用,用以改善级配,或配成较大粒度的连续粒级.配制混凝土一般都采用连续级配的粗集料,若粗集料的自然连续粒级不满足工程设计要求,可采用连续粒级与单粒粒级混合使用的方式,以改善级配或配成较大粒度的连续粒级.另外,单粒粒级宜用于组合成满足要求的连续级配.(二)含泥量和泥块含量含泥量指卵石、碎石中粒径小于７５mm的颗粒含量.上一页下一页返回任务三粗集料泥块含量指卵石、碎石中原粒径大于４.７５mm,经水浸洗、手捏后小于２.３６mm的颗粒含量.卵石、碎石的含泥量和泥块含量应符合表３-１７的规定.(三)针片状颗粒含量集料颗粒的理想形状应为立方体.但实际集料产品中,集料形状不一,如图３-２０所示.集料形状不好,直接导致浆骨比增大,对混凝土和易性、强度和耐久性都产生不良影响.卵石、碎石的针片状颗粒含量应符合表３-１８的规定.上一页下一页返回任务三粗集料(四)有害物质与细集料砂相同,粗集料卵石和碎石中不应混有草根、树枝、树叶、塑料、煤块和炉渣等杂物,且其中有害物质(如有机物、硫化物和硫酸盐)的含量控制应符合表３-１９的规定.(五)坚固性集料颗粒在气候、外力及其他物理力学因素作用下抵抗碎裂的能力,称为坚固性;集料的坚固性,采用硫酸钠溶液浸泡法来检验.其方法是将集料颗粒在硫酸钠溶液中浸泡若干次,取出烘干后,测定在硫酸钠结晶晶体的膨胀作用下集料的质量损失率,来说明集料的坚固性,其指标应符合表３-２０的规定.上一页下一页返回任务三粗集料(六)强度为了保证粗集料在混凝土中的骨架和支撑作用,粗集料颗粒本身必须具有足够的强度.粗集料的强度可用立方体抗压强度和压碎指标值表示.立方体抗压强度即浸水饱和状态下的集料母体岩石制成的５０mm×５０mm×５０mm立方体试体,在标准试验条件下测得的抗压强度值.在水饱和状态下,岩石的抗压强度与混凝土强度等级之比应不小于１.５,且火成岩抗压强度不宜低于８０MPa,变质岩不宜低于６０MPa,水成岩不宜低于３０MPa.否则,说明岩石不够坚硬,可能已有风化.上一页下一页返回任务三粗集料压碎指标是对粒状粗集料强度的另一种测定方法.该方法是将气干的石子按规定方法填充于压碎指标测定仪(内径１５２mm的圆筒)内,其上放置压头,在试验机上均匀加荷至２００kN并稳荷５s,卸荷后称量试样质量G１,然后再用孔径为２.３６mm的筛进行筛分,称其筛余量G２,则压碎指标Qe可用下式表示:压碎指标表示粗集料抵抗受压破坏的能力,其值越小,表示抵抗压碎的能力越强.此方法操作简便,在实际生产质量控制中应用较普遍.上一页下一页返回任务三粗集料根据«建设用卵石、碎石»(GB/T１４６８５—２０１１)规定,卵石、碎石的压碎指标值应符合表３-２１的规定.(七)表观密度、连续级配松散堆积空隙率根据«建设用卵石、碎石»(GB/T１４６８５—２０１１)规定,对于卵石、碎石的表观密度、连续级配松散堆积空隙率应符合以下要求:(１)表观密度应不小于２６００kg/m３;(２)连续级配松散堆积空隙率应符合表３-２２的规定.(八)吸水率上一页下一页返回任务三粗集料«建设用卵石、碎石»(GB/T１４６８５—２０１１)对于卵石、碎石的吸水率要求,见表３-２３.(九)碱集料反应卵石和碎石经碱集料反应试验后,试件应无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象,在规定的试验龄期膨胀率应小于０.１０％.上一页返回任务四混凝土用水水是混凝土的重要组成成分之一,用于拌制混凝土的水,必须满足混凝土强度和耐久性的要求,对混凝土中的钢筋无锈蚀危害,对混凝土的表面无污染.一、混凝土用水的类型和应用选择混凝土用水是指混凝土拌合用水和混凝土养护用水的总称,包括:饮用水、地表水、地下水、再生水、混凝土企业设备洗刷水和海水等.按水源可分为饮用水、地表水、地下水、海水以及经适当处理或处置后的工业废水.拌合用水所含物质对混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土不应产生以下有害作用:下一页返回任务四混凝土用水(１)影响混凝土的凝结及工作性;(２)有碍于混凝土强度发展;(３)降低混凝土的耐久性;(４)加快钢筋腐蚀及导致预应力钢筋脆断;(５)污染混凝土表面.水源的分类及其在混凝土工程中的应用要求见表３-２４.二、混凝土用水的水质要求混凝土拌合用水水量要求根据«混凝土用水标准»(JGJ６３—２００６)的规定,并应符合表３-２５的要求.上一页下一页返回任务四混凝土用水混凝土拌合用水水质还应满足以下要求:(１)对于使用年限为１００年的结构混凝土,氯化物(Cl－)含量不超过５００mg/L;对使用钢丝或经热处理钢筋的预应力混凝土,氯化物(Cl－)含量不超过３５０mg/L.(２)地表水、地下水、再生水的放射性应符合现行国家标准«生活饮用水卫生标准»(GB５７４９—２００６)的规定.(３)被检验水样应与饮用水样进行水泥凝结时间对比试验.对比试验的水泥初凝时间差及终凝时间差均不应大于３０min;同时初凝时间应符合现行国家标准的规定.上一页下一页返回任务四混凝土用水(４)被检验水样应与饮用水样进行水泥胶砂强度对比试验,被检验水样配制的水泥胶砂３d和２８d强度不应低于饮用水配制的水泥胶砂３d和２８d强度的９０％.(５)混凝土拌合用水不应有漂浮明显的油脂和泡沫,不应有明显的颜色和异味.(６)混凝土企业设备洗刷水不宜用于预应力混凝土、装饰混凝土、加气混凝土和暴露于腐蚀环境的混凝土;不得用于使用碱活性或潜在碱活性集料的混凝土.(７)未经处理的海水严禁用于钢筋混凝土和预应力混凝土.(８)在无法获得水源的情况下,海水可用于素混凝土,但不宜用于装饰混凝土.上一页返回任务五外加剂拌和混凝土时掺入的用量不超过水泥质量的５％(特殊情况除外),能改善混凝土性能的物质,称为混凝土外加剂.混凝土外加剂大部分为化工制品,还有一部分为工业制品.因其掺量小、作用明显,所以对掺量(占水泥质量的百分比)、掺配方法和适用范围要严格按产品说明和操作规程执行.一、混凝土外加剂的分类混凝土外加剂品种繁多,功能各异,有的外加剂还有多种效果.混凝土外加剂按其主要功能分为以下四类:(１)改善混凝土拌合物流变性能的外加剂.其包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等.下一页返回任务五外加剂(２)调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂.其包括早强剂、缓凝剂和速凝剂.(３)改善混凝土耐久性的外加剂.其包括引气剂、防水剂和阻锈剂等.(４)改善混凝土其他性能的外加剂.其包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等.«混凝土外加剂»(GB８０７６—２００８)规定了水泥混凝土中外加剂的术语和定义、技术要求、试验方法等,该标准中适用混凝土的外加剂共八种,分别为高性能减水剂(早强型、标准型、缓凝型)、高效减水剂(标准型、缓凝型)、普通减水剂(早强型、标准型、缓凝型)、引气减水剂、泵送剂、早强剂、缓凝剂和引气剂.上一页下一页返回任务五外加剂二、外加剂的主要功能(１)改善混凝土或砂浆拌合物施工时的和易性.(２)提高混凝土或砂浆的强度及其他物理力学性能.(３)节约水泥或代替特种水泥.(４)加速混凝土或砂浆的早期强度发展.(５)调节混凝土或砂浆的凝结硬化速度.(６)调节混凝土或砂浆的含气量.(７)降低水泥初期水化热或延缓水化放热.(８)改善拌合物的泌水性.上一页下一页返回任务五外加剂(９)提高混凝土或砂浆耐各种侵蚀性盐类的腐蚀性.(１０)减弱碱Ｇ集料反应.(１１)改善混凝土或砂浆的毛细孔结构.(１２)改善混凝土的泵送性.(１３)提高钢筋的抗锈蚀能力.(１４)提高集料与砂浆界面的粘结力,提高钢筋与混凝土的握裹力.(１５)提高新老混凝土界面的粘结力等.三、外加剂的选择上一页下一页返回任务五外加剂外加剂的使用效果受到多种因素的影响,因此,选用外加剂时应特别注意以下问题:(１)外加剂的种类应根据工程设计和施工要求及外加剂的主要作用选择.(２)当不同供方、不同品种的外加剂同时使用时,应经试验验证,并应确保混凝土性能满足设计和施工要求后再使用.(３)含有六价铬盐、亚硝酸盐和硫氰酸盐成分的混凝土外加剂,严禁用于饮水工程中建成后与饮用水直接接触的混凝土.上一页下一页返回任务五外加剂(４)含有强电解质无机盐的早强型普通减水剂、早强剂、防冻剂和防水剂,严禁用于与镀锌钢材或铝铁相接触部位的混凝土结构;有外露钢筋预埋铁件而无防护措施的混凝土结构;使用直流电源的混凝土结构;距高压直流电源１００m以内的混凝土结构.(５)含有氯盐的早强型普通减水剂、早强剂、防水剂和氯盐类防冻剂,严禁用于预应力混凝土、钢筋混凝土和钢纤维混凝土结构.(６)含有硝酸铵、碳酸铵的早强型普通减水剂、早强剂和含有硝酸铵、碳酸铵、尿素的防冻剂,严禁用于办公、居住等有人员活动的建筑工程.上一页下一页返回任务五外加剂(７)含有亚硝酸盐、碳酸盐的早强型普通减水剂、早强剂、防冻剂和含亚硝酸盐的阻锈剂,严禁用于预应力混凝土结构.(８)掺外加剂的混凝土所用的水泥、砂、石、矿物掺合料、拌合与养护用水等,均应符合各材料现行使用标准的规定.(９)试配掺外加剂的混凝土应采用工程实际使用的原材料,检测项目应根据设计和施工要求确定,检测条件应与施工条件相同,当工程所用原材料或混凝土性能要求发生变化时,应重新试配.四、减水剂上一页下一页返回任务五外加剂减水剂是指在混凝土坍落度基本相同的条件下,能减少拌合用水量的外加剂.如图３-２１所示,加入减水剂后同样掺水量的混凝土可达到高流态化.根据减水剂的功能,其又有普通减水剂、高效减水剂、早强减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂之分.后三种除具有减水功能外,还分别兼有早强、缓凝、引气的功能.减水剂因具有多种效果,是目前使用最多的外加剂.减水剂多为亲水性的阴离子表面活性剂.(一)减水剂的作用机理上一页下一页返回任务五外加剂水泥加水拌和以及在凝结硬化过程中,由于水泥颗粒之间的分子吸引力及其他一些力的作用,水泥形成絮状结构,如图３-２２(a)所示.在这种结构中,包裹着许多拌合水,从而降低了拌合物的和易性,为了获得必要的和易性,往往需要加较多的水.若在拌和时,加入适量的减水剂,它吸附于水泥颗粒的表面,如图３-２２(b)所示,其亲水基一端指向水并吸附水分子形成一定厚度的吸附水膜,包裹在水泥颗粒周围,阻止水泥颗粒的直接接触,并对颗粒起润滑作用,使水泥颗粒分散变得容易.同时,阴离子型的减水剂分子在水溶液中离解,亲水基带负电,吸附于水泥颗粒表面后,水泥颗粒也带上相同的负电荷.上一页下一页返回任务五外加剂如图３-２２(c)所示,在电性斥力的作用下,使水泥颗粒分散.由于水泥浆由絮状结构改变成分散结构,释放出大量拌合水,水泥浆变稀,混凝土的流动性增大.若混凝土保持原坍落度,则可减少拌合用水量.另外,由于水泥颗粒分散,使水泥的水化充分,从而也可提高混凝土的强度.(二)减水剂的技术经济效果混凝土中加入减水剂后,可取得以下效果:(１)在保持原配合比不变时,混凝土流动性增大,坍落度可提高２~３倍,而且不降低强度.(２)保持流动性不变,可减水１０％~１５％.若保持水泥用量不变,混凝土强度可提高１５％~２０％.上一页下一页返回任务五外加剂(３)保持混凝土的流动性及强度不变,可减水并节约水泥１０％~１５％.(４)水泥水化放热速度减慢,延缓凝结.(５)改善混凝土的黏聚性、保水性,并对提高混凝土的抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性有一定的效果.(三)普通减水剂、高效减水剂及高性能减水剂根据«混凝土外加剂应用技术规范»(GB５０１１９—２０１３)规定,在混凝土工程中,可采用下列减水剂.１.普通减水剂上一页下一页返回任务五外加剂普通减水剂的主要成分为木质素磺酸盐,通常由亚硫酸盐法生产纸浆的副产品制得.常用的有木钙、木钠和木镁,其具有一定的缓凝、减水和引气作用.以普通减水剂为原料,加入不同类型的调凝剂,可制得不同类型的减水剂,如早强型、标准型和缓凝型的减水剂.普通减水剂宜用于日最低气温５℃以上,强度等级为C４０以下的混凝土,不宜单独用于蒸养混凝土.早强型普通减水剂宜用于常温、低温和最低温度不低于－５℃环境中施工的有早强要求的混凝土工程.上一页下一页返回任务五外加剂炎热环境条件下不宜使用早强型普通减水剂.缓凝型普通减水剂可用于大体积混凝土、碾压混凝土、炎热气候条件下施工的混凝土、大面积浇筑的混凝土、避免冷缝产生的混凝土、需长时间停放或长距离运输的混凝土、滑模施工或拉模施工的混凝土及其他需要延缓凝结时间的混凝土,不宜用于有早强要求的混凝土.使用含糖类或木质素磺酸盐类物质的缓凝型普通减水剂时,可按«混凝土外加剂应用技术规范»(GB５０１１９—２０１３)的方法进行相容性试验,并应满足施工要求后再使用.２.高效减水剂上一页下一页返回任务五外加剂高效减水剂不同于普通减水剂,具有较高的减水率和较低的引气量,是我国使用量大、使用面广的外加剂品种.目前,我国使用的高效减水剂品种较多,主要有萘系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂、脂肪族(醛酮缩合物)减水剂、密胺系及改性密胺系减水剂、洗油系减水剂等.缓凝型高效减水剂是以上述各种高效减水剂为主要组分,再复合各种适量的缓凝组分或其他功能性组分而成的外加剂.高效减水剂可用于素混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土,并可用于制备高强度混凝土.上一页下一页返回任务五外加剂缓凝型高效减水剂可用于大体积混凝土、碾压混凝土、炎热气候条件下施工的混凝土、大面积浇筑的混凝土、避免冷缝产生的混凝土、需长时间停放或长距离运输的混凝土、自密实混凝土、滑模施工或拉模施工的混凝土及其他需要延缓凝结时间且有较高减水率要求的混凝土.标准型高效减水剂宜用于日最低气温０℃以上施工的混凝土,也可用于蒸养混凝土.缓凝型高效减水剂宜用于日最低气温５℃以上施工的混凝土.如图３-２４所示,中央电视台大厦底板混凝土的浇筑,采用的就是聚羧酸或萘系高效减水剂.３.高性能减水剂上一页下一页返回任务五外加剂高性能减水剂是国内外近年来开发的新型外加剂品种,目前主要为聚羧酸盐类产品.它具有“梳状”的结构特点,由游离的羧酸阴离子团主链和聚氧乙烯基侧链组成,改变单体的种类、比例和反应条件,可生产具有各种不同性能和特性的高性能减水剂.早强型、标准型和缓凝型高性能减水剂可根据其组成的分子设计引入不同功能团而生产,也可掺入不同组分复配而成.聚羧酸系高性能减水剂可用于素混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土;宜用于具有高体积稳定性、高耐久性或高工作性要求的混凝土;宜用于高强度混凝土、自密实混凝土、泵送混凝土、清水混凝土、预制构件混凝土和钢管混凝土.上一页下一页返回任务五外加剂缓凝型聚羧酸系高性能减水剂宜用于大体积混凝土,不宜用于日最低气温５℃以下施工的混凝土.早强型聚羧酸系高性能减水剂宜用于有早强要求或低温季节施工的混凝土,但不宜用于日最低气温－５℃以下施工的混凝土,且不宜用于大体积混凝土.具有引气性的聚羧酸系高性能减水剂用于蒸养混凝土时,应经试验验证.五、引气剂引气剂是在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂.引气剂多属于憎水性的表面活性剂.上一页下一页返回任务五外加剂搅拌混凝土时,混入空气,引气剂吸附在水—气界面上,憎水基朝向空气,亲水基朝向水中,在界面上定向排列,降低了气泡面上水的表面张力,使水在搅拌作用下容易产生气泡,同时使气泡能稳定存在.水泥中的微细颗粒及氢氧化钙与引气剂作用生成的钙皂,被吸附在气泡壁上,也使气泡的稳定性提高.这样,混凝土在搅拌过程中产生了大量的、微细的且能稳定存在的气泡,如图３-２４所示.这些气泡在混凝土拌合物中犹如无数极小的滚珠,起着润滑和吸附的作用.所以,掺入引气剂能显著提高混凝土拌合物的流动性,并使黏聚性、保水性得以改善.若保持原配合比不变,掺入适量的引气剂可使混凝土拌合物的坍落度提高１倍.上一页下一页返回任务五外加剂若保持流动性及水胶比不变,可减少用水量并节省水泥８％~１０％,并可略微减少砂率.在硬化后的混凝土中,由于气泡阻断了毛细渗水通道,混凝土抗渗性显著提高.同时,由于气泡能缓冲冰冻产生的压力,使混凝土抗冻性提高.一般抗渗、抗冻等级可提高１~２倍.此外,由于气泡易于变形,混凝土的弹性模量略有降低,有利于提高混凝土的抗裂性.但是,由于气泡的存在,混凝土的有效受力面积减小,混凝土的强度有所降低.若水胶比不变,含气量每增加１％,混凝土强度降低３％~５％.混凝土适宜的含气量,要通过试验确定,引气剂掺量一般为水泥质量０.００５％~０.０１２％.掺引气剂及引气减水剂混凝土的含气量见表３-２６.上一页下一页返回任务五外加剂根据«混凝土外加剂应用技术规范»(GB５０１１９—２０１３)规定,在混凝土工程中,可采用下列引气剂:(１)松香树脂类:如松香热聚物、松香皂类等.(２)烷基和烷基芳烃磺酸盐类:如十二烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基苯酚聚氧乙烯醚等.(３)脂肪醇磺酸盐类:如脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯磺酸钠等.(４)皂甙类:三萜皂甙等.(５)其他:如蛋白质盐、石油磺酸盐等.上一页下一页返回任务五外加剂在工程中使用较多的引气剂是松香热聚物引气剂,其是将松香、苯酚、硫酸铵一定比例配合并加热聚合后,再用氢氧化钠中和而成.引气剂与减水剂都能取得提高混凝土拌合物流动性、减水省水泥的效果,但引气剂对强度有些影响,故引气剂一般用于水胶比较大、强度等级不太高的混凝土及对抗渗、抗冻性要求较高的混凝土.减水剂主要用于水胶比较小,强度要求高的混凝土.水胶比较大的混凝土,水泥浆本来就比较稀,掺减水剂效果不太理想.混凝土工程中也可使用引气减水剂,如改性木质素磺酸盐类、烷基芳香基磺酸盐类(如萘磺酸盐甲醛缩合物)及由各类引气剂、减水剂组成的复合剂.上一页下一页返回任务五外加剂长期处于潮湿严寒环境中的混凝土,应掺用引气剂或引气减水剂.引气剂的掺量根据混凝土的含气量要求并经试验确定.最小含气量与集料的最大粒径有关,现行国家标准«普通混凝土配合比设计规程»(JGJ５５—２０１１)规定的最小含气量见表３-２６,最大含气量不宜超过７％.六、早强剂早强剂是能加速水泥水化和硬化,促进混凝土早期强度增长的外加剂,可缩短混凝土养护龄期,加快施工进度,提高模板和场地周转率,其主要用于冬期施工及紧急抢修工程.上一页下一页返回任务五外加剂早强剂主要是无机盐类、有机物等,但现在越来越多地使用各种复合型早强剂.根据«混凝土外加剂应用技术规范»(GB５０１１９—２０１３)规定,在混凝土工程中,可采用下列早强剂:(１)弱电解质无机盐类早强剂:如硫酸盐、硫酸复盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氯盐等.(２)水溶性有机化合物:三乙醇胺、甲酸盐、乙酸盐、丙酸盐等.(３)其他:有机化合物、无机盐复合物.目前广泛使用的混凝土早强剂有氯盐早强剂、硫酸盐早强剂、三乙醇胺早强剂系列三类.上一页下一页返回任务五外加剂早强剂宜用于蒸养、常温、低温和最低温度不低于－５℃环境中施工的有早强要求的混凝土工程.炎热条件以及环境温度低于－５℃时不宜使用早强剂.早强剂不宜用于大体积混凝土,三乙醇胺等有机胺类早强剂不宜用于蒸养混凝土.无机盐类早强剂不宜用于以下结构:处于水位变化的结构;露天结构及经常受水淋、受水流冲刷的结构;相对湿度大于８０％环境中使用的结构;直接接触酸、碱或其他侵蚀性介质的结构;有装饰要求的混凝土,特别是要求色彩一致或表面有金属装饰的混凝土.七、缓凝剂上一页下一页返回任务五外加剂缓凝剂是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.在温度较高的季节进行混凝土施工时,若混凝土拌合料运输距离较远,为防止混凝土流动性降低,影响浇筑,防止出现冷缝等质量事故,并使水泥水化热延缓释放,有利于混凝土的温度控制,常需在混凝土中掺入缓凝剂.混凝土工程中可采用下列缓凝剂、缓凝减水剂:(１)糖类:如糖钙等.(２)木质素磺酸盐类:如木质素磺酸钙、木质素磺酸钠等.(３)羟基羧酸及其盐类:如柠檬酸、酒石酸钾钠等.上一页下一页返回任务五外加剂(４)无机盐类:如锌盐、硼酸盐、磷酸盐等.(５)其他:如胺盐及其衍生物、纤维素醚等.建筑施工中,常用的缓凝剂是木质素磺酸钙和糖蜜.其中糖蜜的缓凝效果尤为明显,且又有减水、增强的功能,所以在夏季施工中被普遍采用.糖蜜是制糖生产过程中提炼食糖后剩下的废液,用石灰中和而得的棕褐色糊状液体,也可进一步加工成粉状物,属非离子表面活性剂.糖蜜的适宜掺量为水泥质量的０.２％~０.３％,减水率６％~１０％,可使混凝土２８d强度提高１５％~２０％,一般缓凝３h以上.同时,水化热显著降低,混凝土弹性模量、抗渗性、抗冻性也有提高,对钢筋无锈蚀作用.上一页下一页返回任务五外加剂柠檬酸是一种高效缓凝剂,其为无色、无臭、无毒的晶体.随掺量不同,掺入后混凝土的凝结时间可延缓数小时至十几小时.柠檬酸的一般掺量为水泥质量的０.０３％~０.１％.柠檬酸也有减水、增强、降低水化热的功能,但掺入后混凝土的黏聚性、保水性会变差,硬化后抗渗性稍差,可与引气剂复合使用,予以改善.将柠檬酸溶液喷洒在新浇混凝土表面,形成缓凝层,待底下的混凝土硬化到一定程度,用高压水将缓凝层冲去,可代替人工凿毛,进行施工缝处理.上一页下一页返回任务五外加剂缓凝剂过少会因起不到一定的作用造成假凝和裂缝,如图３-２５所示,过多的缓凝剂会造成混凝土长时间不凝固的现象,直接造成严重的质量事故.八、速凝剂速凝剂是能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂,如图３-２６所示,主要用于喷射混凝土及堵漏.速凝剂可用于喷射法施工的砂浆或混凝土,也可用于有速凝要求的其他混凝土.上一页下一页返回任务五外加剂粉状速凝剂宜用于干法施工的喷射混凝土;液体速凝剂宜用于湿法施工的喷射混凝土;永久性支护或衬砌施工使用的喷射混凝土,以及对碱含量有特殊要求的喷射混凝土工程,宜选用碱含量小于１％的低碱速凝剂.在喷射混凝土工程中可采用的粉状速凝剂为:以铝酸盐、碳酸盐等为主要成分的无机盐混合物等;在喷射混凝土工程中可采用的液体速凝剂为:以铝酸盐、水玻璃等为主要成分,与其他无机盐复合而成的复合物.九、防冻剂上一页下一页返回任务五外加剂防冻剂是使混凝土在负温下硬化,并在规定养护条件下达到预期性能的外加剂.根据«混凝土外加剂应用技术规范»(GB５０１１９—２０１３)规定,混凝土工程中可采用下列防冻剂:１.强电解质无机盐类(１)氯盐类:以氯盐为防冻组分的外加剂.(２)氯盐阻锈类:以氯盐与阻锈组分为防冻组分的外加剂.(３)无氯盐类:以亚硝酸盐、硝酸盐等无机盐为防冻组分的外加剂.２.水溶性有机化合物类以某些醇类等有机化合物为防冻组分的外加剂.上一页下一页返回任务五外加剂３.有机化合物与无机盐复合类以某些醇类、尿素等有机化合物与无机盐结合为防冻组分的外加剂.４.复合型防冻剂以防冻组分复合早强、引气、减水等组分的外加剂.常用防冻剂是由多组分复合而成,其主要组分有防冻组分、减水组分、引气组分和早强组分等.防冻组分可分为三类,即氯盐类(如氯化钙、氯化钠);氯盐阻锈类(氯盐与阻锈剂复合,阻锈剂有亚硝酸钠、铬酸盐、磷酸盐等);无氯盐类(硝酸盐、亚硝酸盐、碳酸盐、尿素、乙酸盐等).减水、引气和早强组分则分别采用前面所述的各类减水剂、引气剂和早强剂.上一页下一页返回任务五外加剂防冻剂的防冻组分可改变混凝土液相浓度,降低冰点,保证了混凝土在负温下有液相存在,使水泥仍能继续水化;减水组分可减少混凝土拌合用水量,从而减少了混凝土中的成冰量,并使冰晶粒度细小且均匀分散,减小对混凝土的破坏应力;引气组分引入一定量的微小封闭气泡,减缓冻胀应力;早强组分提高混凝土早期强度,增强混凝土抵抗冰冻的破坏能力.因此,防冻剂的综合效果是能显著提高混凝土的抗冻性.十、膨胀剂膨胀剂是能使混凝土产生一定体积膨胀的外加剂.膨胀剂应用于钢筋混凝土工程和填充性混凝土工程.上一页下一页返回任务五外加剂用膨胀剂配制的补偿收缩混凝土宜用于混凝土结构自防水、工程接缝、填充灌浆,采取连续施工的超长混凝土结构,大体积混凝土工程等;用膨胀剂配制的自应力混凝土宜用于自应力混凝土输水管、灌注桩等.含硫铝酸盐类、硫铝酸钙Ｇ氧化钙类膨胀剂配制的混凝土(砂浆)不得用于长期处于环境温度为８０℃以上的工程.膨胀剂主要用于补偿收缩混凝土、自应力混凝土、填充混凝土和有较高抗裂防渗要求的混凝土工程,膨胀剂的掺量与应用对象和水泥及掺合料的活性有关,一般为水泥、掺合料与膨胀剂总量的８％~２５％,并应通过试验确定.加强养护(最好是水中养护)和限制膨胀变形是能否取得预期效果的关键,否则可能会导致出现更多的裂缝.上一页下一页返回任务五外加剂补偿收缩混凝土的抗压强度应符合设计要求,其验收评定应符合现行国家标准的有关规定.补偿收缩混凝土设计强度等级不宜低于C２５;用于填充的补偿收缩混凝土设计强度等级不宜低于C３０.补偿收缩混凝土的试件制作和强度检验、用于填充的补偿收缩混凝土的试件制作和抗压强度检验,应按照现行行业标准的规定.十一、泵送剂泵送剂是用来改善混凝土泵送性能的外加剂.它由减水剂、调凝剂、引气剂、润滑剂等多种组分复合而成.根据工程要求,其产品性能有所差异.上一页下一页返回任务五外加剂泵送剂宜用于泵送施工的混凝土;可用于工业与民用建筑结构工程混凝土、桥梁混凝土、水下灌注桩混凝土、大坝混凝土、清水混凝土、防辐射混凝土和纤维增强混凝土等;宜用于日平均气温５℃以上的施工环境.泵送剂不宜用于蒸汽养护混凝土和蒸压养护的预制混凝土.在使用含糖类或木质素磺酸盐的泵送剂时,可按现行规范进行相容性试验,并应满足施工要求后再使用.泵送剂使用时,其减水率宜符合表３-２７的规定.减水率应按照现行国家标准«混凝土外加剂»(GB８０７６—２００８)的有关规定进行测定.用于自密实混凝土泵送剂的减水率不宜小于２０％.上一页下一页返回任务五外加剂十二、应用外加剂时的注意事项外加剂的使用效果受到多种因素的影响,因此,选用外加剂时应特别予以注意.(１)外加剂的品种应根据工程设计和施工要求选择.应使用工程原材料,通过试验及技术经济比较后确定.(２)严禁使用对人体产生危害,对环境产生污染的外加剂.用户应注意工厂提供的混凝土外加剂安全防护措施的有关资料,并遵照执行.(３)注意相容性及对混凝土性能的影响.几种外加剂复合使用时,应注意不同品种外加剂之间的相容性及对混凝土性能的影响.上一页下一页返回任务五外加剂使用前应进行试验,满足要求后方可使用.如聚羧酸系高性能减水剂与萘系减水剂不宜复合使用.(４)控制混凝土中氯离子含量和碱的含量.对钢筋混凝土和有耐久性要求的混凝土,应按有关标准规定严格控制混凝土中氯离子含量和碱的含量.混凝土中氯离子含量和总碱量是指混凝土各种原材料所含氯离子和碱的含量之和.上一页返回任务六掺合料掺合料是指以氧化硅、氧化铝为主要成分,在混凝土中可以代替部分水泥、改善混凝土性能,且掺量不小于５％的具有火山灰活性的粉体材料.«高强高性能混凝土用矿物外加剂»(GB/T１８７３６)明确规定:用于改善混凝土耐久性能而加入的、磨细的各种矿物掺合料,又称为矿物外加剂,其主要特征是磨细矿物材料,细度比水泥颗粒小,主要用于改善混凝土的耐久性和工作性能.矿物掺合料是混凝土的主要组成材料,它起着从根本上改变传统混凝土性能的作用.下一页返回任务六掺合料在高性能混凝土中加入较大量的磨细矿物掺合料,可以起到降低水化热,改善工作性能,增进后期强度,改善混凝土内部结构,提高耐久性,节约资源等作用.其中,某些矿物的细掺合料还能起到抑制碱集料反应的作用,并可以将这种磨细矿物掺合料作为胶凝材料的一部分.高性能混凝土中的水胶比是指水与水泥加矿物细掺合料之比.矿物掺合料不同于传统的水泥混合材料,虽然两者同样含有粉煤灰、矿渣等工业废渣及沸石粉、石灰粉等天然矿粉,但两者的细度有所不同.由于组成高性能混凝土的矿物细掺合料细度更细,颗粒级配更合理,因此具有更高的表面活性能,能充分发挥细掺合料的粉体效应,其掺量也远远高过传统的水泥混合材料.上一页下一页返回任务六掺合料不同的矿物掺合料对改善混凝土的物理、力学性能与耐久性具有不同的效果,应根据混凝土的设计要求与结构的工作环境加以选择.使用矿物细掺合料与使用高效减水剂同样重要,必须认真试验选择.一、粉煤灰粉煤灰是火力发电厂燃烧煤粉后排放出来的废料.粉煤灰属于火山灰质混合材料.按照氧化钙含量的不同,粉煤灰可分成高钙灰(CaO含量为１５％~３５％,活性相对较高)和低钙灰(CaO含量为低于１０％,活性相对较低).上一页下一页返回任务六掺合料按技术品质划分,粉煤灰可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类.Ⅰ类粉煤灰的品质最好.按燃煤的种类划分,粉煤灰分为C类和F类.C类粉煤灰是由褐煤或次烟煤煅烧收集的粉煤灰,其CaO含量大于１０％;F类粉煤灰是由无烟煤或烟煤煅烧收集的粉煤灰.粉煤灰适用于一般工业和民用建筑结构和构筑物的混凝土,尤其适用于泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗混凝土、抗化学侵蚀混凝土、蒸汽养护混凝土、地下工程和水下工程混凝土等.上一页下一页返回任务六掺合料在混凝土中掺入一定量的粉煤灰后,一方面由于粉煤灰本身具有良好的火山灰性和潜在的水硬性,能同水泥一样,水化生成硅酸钙凝胶,起到增强作用;另一方面,由于粉煤灰中含有大量微珠,如图３-２７所示,具有较小的表面积.因此,在用水量不变的情况下可以有效地改善拌合物的和易性;同时,若保持拌合物流动性不变,减少用水量可以提高混凝土的强度和耐久性.粉煤灰掺合料适用于一般工业民用建筑结构和构筑物的混凝土,尤其适用于泵送混凝土、抗渗混凝土、抗化学侵蚀混凝土、大体积混凝土、蒸汽养护混凝土、地下工程和水下工程混凝土、压浆和碾压混凝土等.上一页下一页返回任务六掺合料粉煤灰用于混凝土工程,常根据等级,按照«粉煤灰混凝土应用技术规范»(GB/T５０１４６—２０１４)的规定选用相应等级的粉煤灰.(１)Ⅰ级粉煤灰适用于钢筋混凝土和跨度小于６m的预应力钢筋混凝土.(２)Ⅱ级粉煤灰适用于钢筋混凝土和无筋混凝土.(３)Ⅲ级粉煤灰主要适用于无筋混凝土.对强度等级要求大于或等于C３０的无筋混凝土,宜采用Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰.(４)用于钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土及强度等级要求大于或等于C３０的无筋混凝土的粉煤灰的等级,经试验可采用比上述规定低一级的粉煤灰.上一页下一页返回任务六掺合料粉煤灰对混凝土的性能有以下影响:１.改善新拌混凝土的和易性２.提高硬化混凝土的强度３.提高混凝土的耐久性４.降低混凝土的水化升温速率二、硅灰硅灰是铁合金厂在生产金属硅或硅铁时得到的产品,又称为硅粉、硅尘.上一页下一页返回任务六掺合料硅灰中SiO２含量高达８０％以上,硅灰颗粒的平均粒径为０.１~０.２mm,比表面积为２００００~２５０００m２/kg,密度为２.２g/cm３,堆积密度为２５０~３００kg/m３.硅灰属于火山灰活性物质,但由于其较高的SiO２含量和很大的比表面积,因而加入混凝土中其作用效果比粉煤灰好得多.硅灰在混凝土工程中具有以下应用:硅灰可以提高混凝土的早期和后期强度,但自干燥收缩大,且不利于降低混凝土温升.因此,复掺时,可充分发挥它们各自的优点,取长补短.由于硅灰具有高比表面积,因而其需水量很大,将其作为混凝土掺合料,须配以减水剂,方可保证混凝土的和易性.上一页下一页返回任务六掺合料硅粉混凝土的特点是特别早强和耐磨,很容易获得早强,而且耐磨性优良.硅粉使用时掺量较少,一般为胶凝材料总重的５