对水泥混凝土外加剂的全面评估

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1、对水泥混凝土外加剂的全面评估1混凝土外加剂的分类混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中掺入，用以改善混凝土性能的物质，掺量不大于水泥质量的5%（特殊情况除外）。外加剂主要用来改善新拌混凝土性能和提高硬化混凝土性能。目前，混凝土外加剂品种已发展到14大类数百个品种，按主要功能划分，可分为四类[1,2]：（1）改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，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、早强剂和速凝剂等；（3）改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防冻剂、防水

2、剂和阻锈剂等；（4）改善混凝土其他性能的外加剂，包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。按外加剂化学成分划分，混凝土外加剂主要分为以下三类：A、无机物类，有些电解质盐类可在混凝土中与水泥产生某些化学或物理反应，并改善混凝土的性能。常见的无机物类外加剂有钠盐、钾盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氯盐、氯酸盐以及某些金属单质（如常见加气剂铝粉）等。B、有机物类，作为混凝土外加剂的有机物质以表面活性剂居多，如常见的减水剂、引气剂等。C、复合型，将两种或多种外加剂复合使用，使其具有多种功能，从而获得良

3、好的技术经济效果，这类外加剂称为复合类外加剂。1.1减水剂减水剂是混凝土中最重要的品质，按其减水率大小，可分为普通减水剂（以木质素磺酸盐类为代表）、高效减水剂（包括萘系、密胺系、氨基磺酸盐系、脂肪族系等）和高性能减水剂（以聚羧酸系高性能减水剂为代表）[1]。1.2防冻剂防冻剂能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。防冻剂按其成份可分为强电解质无机盐类（氯盐类、氯盐阻绣类、无氯盐类）、水溶性有机化合物类、有机化合物与无机盐复合类、复合型防冻剂[2]。2水泥混凝土外加剂的主要

4、功能及作用机理2.1外加剂的主要功能2.1.1混凝土施工工作性的改善混凝土施工工作性的改善，主要是指外加剂能够提高混凝土拌合物施工流动性，增强保水黏聚性，调节凝结时间。混凝土的大流动性是长距离高泵送的必要条件，满足大流动性流态混凝土施工，泵送要求不能依赖水灰比的增大，主要依靠减水泵送剂的减水作用；混凝土流动性加大，保水黏聚性增强，施工浇注混凝土自流作用加大，提高了振捣有效性，施工中不易产生泌水离析，有利于混凝土密实度增加核质量的提高。对于超长超宽超厚大体积混凝土，当搅拌站距施工现场较远，又处于气

5、温较高季节施工，为了保证混凝土浇筑接槎不超过初凝时间，往往需要外加剂的缓凝作用，延长凝结时间[3]。2.1.2混凝土强度的提高混凝土强度的提高：主要为了加快施工进度，缩短工期，提高模板周转率，降低施工费用。对气温降低时的多层高层建筑施工，往往采用早强型外加剂，提高混凝土的早期强度；配制C60～C80高强混凝土，除应提高砂、石骨料质量，提高水泥强度等级及用量外，采用高效能减水剂降低水灰比是重要条件，高效减水剂不仅提高混凝土的早期强度，也能大幅度提高28天强度[3]。2.1.3混凝土耐久性的增强混凝

6、土耐久性的增强：主要是指外加剂的减水、防水、抗冻增强作用，改善了混凝土拌合物性能，降低了水灰比，改善孔隙结构，减少孔隙，增加密实度，减少了收缩变形，避免或减水了混凝土开裂，提高了混凝土防水抗渗能力，使环境中有害介质不易渗透侵入，减小了钢筋腐蚀[3]。2.2作用机理2.2.1减水剂减水剂是通过表面活性作用、络合作用、静电排斥力和立体排斥力等来阻碍或破坏水泥颗粒的絮凝结构，聚羧酸减水剂的分散稳定作用主要是空间位阻和静电斥力相互作用的结果。其中，静电斥力提供初始分散性，空间位阻提供流动保持性[4]。水

7、泥加水拌合后，由于水泥颗粒之间分子引力作用，而形成凝网状结构包裹了拌合水，降低了混凝土拌合物的流动性，如果混凝土拌合物中掺加适量减水剂，减水剂中表面活性剂溶于水，并向溶液中水泥颗粒表面富集作定向排列，憎水基端吸附于水泥颗粒表面，亲水基端指向水溶液，由于亲水基离解出正离子，使水泥颗粒表面的溶化剂水膜均带了相同负电荷，形成了水泥颗粒间的静电斥力，水泥颗粒被拨离分散，导致凝结构破坏，释放了被包囊的游离水，由于游离水被释放，增大了混凝土拌合物的流动性，同时使水泥颗粒与水接触表面积增大，水化反应充分加快，

8、使混凝土早期与28天强度得到提高[3]。2.2.2引气剂混凝土引气剂就是在混凝土搅拌过程中引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡，起到改善混凝土和易性，提高混凝土抗冻性能和耐久性的外加剂。引入的大量的微小气泡对水泥颗粒及其骨料颗粒具有浮托、隔离及“滚珠”作用，因而引气剂具有一定的减水作用[5]。引气剂大部分是阴离子表面活性剂，在水-气界面上，憎水基向空气一面定向吸附；在水泥-水界面上，水泥或其水化粒子与亲水基相吸附，憎水基背离水泥及其水化粒子，形成憎水化吸附层，并力图靠近空气表面，由于这种粒子向