工艺学-第五章 建筑化学品.ppt

1、第1，5章建筑化学物质(混凝土外加剂)，5.1概述为什么要加入外加剂？不加的话可以渡边杏吗？应该添加什么外加剂？外加剂为什么能改变混凝土的性能？2，5.1.1混凝土外加剂概述，钢筋混凝土高性能混凝土：高强度，高流动性，高耐久性，高性能，机械化施工方向开发。混凝土的用途越来越广泛，对混凝土技术性能的要求也越来越高。混凝土外加剂提高了混凝土的各种性能。为各种特殊用途混凝土和特殊施工混凝土的使用提供了可靠的保证。促进了混凝土新技术的发展和工业废物的有效利用。从32005年12月31日开始，我国禁止在所有城市现场混合混凝土。混凝土外加剂已逐渐成为混凝土不可缺少的第五组。混凝土技术的新发展不是水泥生产的

2、进步，而是有利于外加剂的有效应用。4，“混凝土外加剂”(ISO定义):是混凝土、砂浆、纯浆混合时，或进一步混合工作中水泥重量的5%以下，可以根据需要修改混凝土正常性能的产品。混凝土外加剂*(GB8075-87定义):是混在混凝土拌合过程中提高混凝土性能的物质，水泥重量的5%以下(特殊情况除外)。5，5.1.2混凝土外加剂分类，1 .外加剂的研究和使用，一般要考虑的问题： (1)技术上符合实际需要的问题(2)好的经济效果(3)使用是否方便2。分类A 3360可以根据外加剂的化学成分分为不同的外加剂，6，B:混凝土外加剂根据其功能主要分为5类* (1)改善拌混凝土、砂浆、方便性的外加剂。(2)调节

3、混凝土、砂浆或灌肠凝结时间和硬化性能的外加剂。(3)调节混凝土、砂浆或灌肠空气含量的外加剂。(4)提高混凝土耐久性的外加剂。(5)提高混凝土特殊性能的外加剂。7，5.1.3混凝土材料的基本特性混凝土*:水泥材料(无机、有机或无机有机复合)，组成*:水泥材料(水泥)，骨料(石头、沙子)，水，外加剂，8，1硅酸钙2CaOSiO2简称为；铝酸盐三钙3CaO Al2O3，C3A简称为；缩写为铁铝酸四钙4CaOAl2O3Fe2O3，C4AF。其各矿物成分单独表示水的作用和其他特性。改变矿物组成的比例，可以徐璐制造不同性能的水泥。“水合”是水泥各矿物组和水之间发生的化学过程。包括钙矾石形成期、C3S水合期

4、、结构形成和发展期。反应速度C3A C3S C4AF C2S，9，10，(2)水泥的“凝结”:水泥浆越来越稠，没有塑性，但没有强度的过程；(3)“水泥的硬化”:水泥浆逐渐变成坚硬的水泥石。(4)硅酸盐水泥的水化过程：11，(a)未分散在水中的水泥颗粒；(b)在水泥颗粒表面形成凝胶膜；(c)膜层生长，徐璐连接(冷凝)；(D)凝胶进一步发展，填充毛孔(硬化)1-水泥颗粒。2-水分3-凝胶；4-晶体5-水泥颗粒的水合核心；6-毛孔，水泥的凝结硬化过程，12，2。骨料(骨料)骨料在混凝土中具有技术和经济意义。技术上，骨料的存在使混凝土比简单的泥浆具有更高的体积稳定性和耐久性。经济上比水泥便宜得多。泥浆

5、的廉价填充物使混凝土材料的成本低廉。3.混凝土混水混凝土混水应使用可饮用的自来水和干净的天然水。不允许含有有机杂质的沼泽水、山、含盐的污水和工业废水。否则，会影响水泥的正常凝结和硬化(水合)。13，6.2减水剂，6.2.1减水剂的定义和分类1，减水剂的定义*:也称为增塑剂，是指在不影响混凝土工作性能的情况下减少单位用水量，不改变单位用水量，提高混凝土的工作性能，或同时具有两种效果的外加剂。第二，作用*:在混合比不变的条件下，提高混凝土的流动性，不降低混凝土的强度。在保持混凝土流动性和强度不变的条件下(即水灰比不变)，可以减少用水量，因此水泥用量也相应减少。在保持流动性和水泥量恒定的条件下，水的

6、杨怡减少，水会费降低，强度提高。(莎士比亚，哈姆雷特，水泥，水泥，水泥，水泥，水泥，水泥)，14，3，减水剂分类：(1)一般减水剂：木质素磺酸盐，糖蜜减水剂，腐殖酸等。(30-60年代)减少率一般为6%-8%。(2)高效减水剂：萘磺酸甲醛缩合物(SNF)、三聚氰胺甲醛缩合物(SMF)(60-70年代)的减缩率高，一般达12% 125%。(3)高性能减水剂：氨基磺酸和聚羧酸(从90年代到现在)减少率达30%以上。适用于少量、崩塌性能、非出血、非延期，配制高流动性、自密实、高强度混凝土。(4)复合多用途减水剂：趋势，15，6.2.2减水剂作用原理及其对混凝土性能的影响，1)减水剂作用原理*水泥在加

7、水搅拌、凝固过程中引起絮凝结构。-嗯？这个絮凝结构包裹着很多拌饭和水。这样可以降低新拌的混凝土的便利性。增加耗水量，对水泥石结构形成过度气孔，影响混凝土的一系列物理力学性能。凝固型结构，16，减水剂作用，吸附分散作用，活性基团形成钙基复合物，活性基团和水形成水膜，17，18，2)减水剂对混凝土性质的影响改变了纸浆的流变性质，对混凝土新搅拌的可溶性有了一定的改善。混凝土的抗压强度大大提高。提高混凝土的渗透性。提高混凝土的抗冻性。提高水泥石的后期强度。19，6.2.3木质素减水剂，特点：来源稳定，价格低廉，废料利用环保产品。延迟和进气作用太强，泡沫太粗，混凝土强度不高，渗透性差。应用：损耗率一般为

8、6%-8%，含量一般为水泥用量的0.1%0.2%，只能用于中低强度混凝土，应避免使用误差。(过量凝固)，20，木质素磺酸盐是木质素减水剂的主要成分。木质素磺酸盐的基本结构应用更广泛，是木质素磺酸钙(木钙)减水剂，简称M剂。m制中木钙占60，当量小于12，硫酸盐占2左右。m制生产：木质素以磺化、缩合石灰乳碱性木质部磺酸钙滤喷雾干燥木质部磺酸钙减水剂(PH11.511.7)，21，6.2.4，萘磺酸减水剂*萘减水剂以煤焦油、原油萘、乙烯为原料，磺化、歌手分子结构为n=510，一般认为n=1013是最好的。22，萘减水剂的生产过程中，磺化水解冷凝和生产原料为萘(工业萘或萘)、甲基萘或萘剩余油。生产实

9、践证明，用钚含量高的材料生产的产品进气性小，性能好。磺化硫酸：用作磺化剂的硫酸通常使用浓度为98的进安镇硫酸。-嗯？反应温度：影响反应速度和产品。生产高效减水剂所需的是-萘磺酸。该产物是在160165磺化时生成的。水解：目的是水解-萘磺酸。120，23，缩合反应甲醛量缩合温度：100-105在稍低的温度下延长恒温时间，可以得到均匀分布的多核分子。温度太高，反应太快，可能会暴饮。24，中和：目的？中和多余的硫酸生成的磺酸甲醛缩合物转化为钠。60-70中和方法有两种：氢氧化钠中和，在反应物中加入氢氧化钠，将硫酸和碳酸都转化为钠。收入减水剂是“低浓度减水剂”。第二，二碳酸钠或氢氧化钠中和。在缩聚产品

10、中先添加石灰，将硫酸变成硫酸钙沉淀，过滤沉淀，将碳酸留在滤液中。用碳酸钠或氢氧化钠中和。用这种方法生产的减水剂称为“高浓度”减水剂。“高浓度”减水剂使用方便，但中和时产生的废料更难处理，“低浓度”减水剂没有这种问题。但是在冬季施工中使用“低浓度”液型产品时，经常发生硫酸钠晶体析出，使用出现问题。25，6.2.5水溶性三聚氰胺裴秀智减水剂是水溶性高分子树脂，均被称为磺化三聚氰胺甲醛裴秀智(三聚氰胺裴秀智)，是阴离子系粗钢、非人气型高性能减水剂。该减水剂的合成可以分为团体赵霁、团体磺化、团体缩聚三个阶段。(1)单体合成(2)单体的磺化-r-ch2oh hso3 na-r-CH2 SO3 na h2

11、0，26，(3)单体缩合，2 (-nhc.它的主要成分是蔗糖化钙、葡萄糖化钙等，是一种延迟型减水剂。糖蜜延迟减水剂的特点是水泥矿物集团中C3A、C3S等水化速度和结晶过程的不同程度慢。具有明显降低水泥水化热的作用，混凝土中后期强度收缩值减少，30，6.2.8氨基磺酸系高效减水剂，R在H或低阶烷基，分子结构中含有大量磺酸、氨基、羟基，结构特征多枝，疏水分子段短，极性强，分散性很强。31，苯酚和甲醛的添加反应，对氨基苯磺酸和甲醛的添加反应，缩聚反应，32，6.2.8聚山梨酸体系高性能减水剂，33，6.3空气缓凝剂，空气缓凝剂这些小气泡在混凝土凝固时保持不变，对水变成冰时产生的体积膨胀起缓冲作用，对

12、混凝土的抗凝作用延长混凝土的寿命，提高混凝土的耐久性。大量的小气泡对水泥颗粒及其骨料颗粒起着浮土、隔离、“球”的作用，因此空气引诱剂起到了一定的减水作用。34，6.3.1松香皂和松香热聚合物诱导剂，松香的主要成分是松香酸，其结构是松香和氢氧化钠经过皂化反应生成松香皂。松香热聚合物是在松香和苯酚进安镇硫酸存在下发生缩合聚合作用的大分子化合物，是氢氧化钠处理的产物。松香热聚合物诱导剂的性能比松皂诱导剂好。35，6.3.2用作合成洗涤剂衍生物的合成洗涤剂主要是聚乙二醇型非离子表面活性剂和烷基苯磺酸类阴离子表面活性剂。36，6.3.3进气剂的作用原理，()泡沫的形成和稳定性？泡沫的形成过程实际上是通过

13、抵抗溶液表面张力和溶液粘度增加表面积的过程。泡沫系统的表面张力低，起泡所需的条件使泡沫系统具有弹性，膜弹性越大，有助于泡沫的形成。表面活性剂溶液在CMC值内外可获得最大泡沫能力。这是因为表面活性剂浓度低或比CMC大得多时溶液表面张力变化不大，膜性小，CMC附近膜性最大，泡沫最多。膜引流(重力引流作用，毛细管引流作用)，表面膜弹性，表面粘度，膜表面电荷。37，()空气诱导剂作用机理*，(1)空气诱导剂作为表面活性剂，显着降低液体-空气界面张力，减少气泡直径，有助于形成稳定的小气泡。(2)在气泡表层液膜之间产生静电斥力，有助于提高气泡的稳定性，减少小气泡靠近徐璐大气泡合并的现象。(3)增加水化膜厚

14、度和机械强度作用，减少气泡合并，提高气泡表面粘度和液膜弹性。(4)进气剂通过极性基团吸附大量水泥颗粒或水泥水化颗粒，使气泡表面沉积，气泡实际上可以成为气体固体三相气泡。固体颗粒“盖子”薄膜增加气泡表层膜厚度，提高机械强度和弹性。38，39，()分子结构对空气诱剂性能的影响，空气诱剂的极性或非极性基础结构直接影响空气诱剂分子的溶解度，哈里度，粘度，表面掩膜特性等。进气剂的溶解度大小对泡沫的形成、泡沫稳定性有很大影响(不论好坏)？)空气诱剂的电离特性影响气泡表面电荷，40，6.3.4空气诱剂对混凝土性质的影响*，(1)对混凝土混合的影响显著改善凝固上的火星。改善混凝土混合物的保水剂性，显着降低分泌

15、率和分离率。影响足部性能：确保进气混凝土表面的耐久性。(2)对硬化混凝土性能的影响降低了硬化混凝土的表观密度。影响混凝土的力学性能。也就是说，降低压缩强度，提高混凝土的弯曲强度。提高混凝土的耐久性。混凝土的抗冻性得到了提高。提高混凝土的抗渗性。提高了混凝土的碳化性和抗化学腐蚀性。41，6.4凝固剂，凝固剂是调节水泥凝结时间的外加剂。各种混凝土工程对混凝土凝结时间徐璐有不同的要求。凝固剂的作用主要是针对无水的溶解，而不是水泥水化产物的测定。不同的地区对气候对混凝土凝结时间的要求也不同。混凝土的凝结时间可以由凝固剂调节，根据对混凝土凝结速度的影响，凝固剂可以分为速剂、助力剂、缓和剂的主要类别。42

16、，影响水泥化合物溶解的一些经验规则，(1)絮凝剂必须诱导水泥溶解阳离子(钙离子)和负离子。因为当各种离子溶解时，絮凝剂在水泥早期水合阶段对溶解速度最慢的这一等级(即硅酸盐离子)起到加速溶解的作用。(2)凝固剂应能阻碍水泥阳离子(钙离子)和负离子的溶解，更适合于在早期水泥阶段阻止最快速溶解的负离子的溶解(即铝酸盐离子)。(3)溶液中存在强阳离子(如K，Na)，减少了较弱阳离子(如)的溶解度，但倾向于加速硅酸盐离子和铝酸盐离子的溶解。浓度低的时候以之前的效果为主，浓度高的时候后一种作用占优势。(4)具有溶解力强的负离子(如L，N或)，会减少较弱负离子(硅酸盐和铝酸盐)的溶解度，但倾向于提高较大的溶解度。浓度低时以转移效果为主，浓度高