《混凝土外加剂》PPT课件

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1、混凝土外加剂8/26/20211目录混凝土外加剂的发展外加剂的分类减水剂的作用机理及效果引气剂的作用机理及作用泵送剂的组成和复配方法外加剂应用中的常见问题泵送剂的相关标准与试验方法8/26/20212最早的外加剂古罗马人用动物油脂、乳液和动物血来改善混凝土的工作性和耐久性；我国清乾隆年间用糯米、石灰加牛血建造永定河河堤；明代南京城墙用糯米汁石灰，并用桐油石灰封顶；宋代用糯米汁石灰建筑了安徽和州城墙。8/26/20213普通减水剂20世纪30年代末，美国发明纸浆废液减水剂；德国在纸浆废液中提取木质素磺酸盐减水剂。8/26/20214高效减

2、水剂自七十年代初，德国就在路面工程中采用掺有密胺类高效减水剂的流态砼浇注路面板；日本则在结构砼里掺用萘系减水剂配制流态砼。在八十年代，美国在高层建筑施工中用高效减水剂配制高强砼浇注钢管砼柱，提高在水平荷载下的稳定性；一些北欧国家，如丹麦、挪威、冰岛等国则以90～150MPa的高强砼铺筑路面和港口的道面，以大幅度改善其耐磨耗、耐盐冻的性能。因为北欧国家的冬季大雪纷飞，为行车安全起见，允许带钉轮胎的车辆上路，这种车辆的行驶使普通砼路面的磨耗非常快，而高强砼路面板的耐磨耗能力可以与花岗岩媲美。8/26/20215混凝土外加剂定义外加剂是在拌制

3、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）。它能赋予新拌混凝土和硬化混凝土优良的性能，如提高抗冻性、调节凝结时间和硬化时间、改善工作性、提高强度等等，是生产各种高性能混凝土和特种混凝土必不可少的组分。8/26/20216外加剂的分类混凝土外加剂按其主要功能分为四类：(1)改善混凝土拌和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、防水剂和阻锈剂等。(4)改善混凝土其他性能

4、的外加剂。包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂等。8/26/20217减水剂减水剂定义减水剂是一种在混凝土拌和料坍落度相同条件下能减少拌和水量的外加剂。减水剂按其减水的程度分为普通减水剂和高效减水剂。减水率在5-10%的减水剂为普通减水剂，减水率大于10%的减水剂为高效减水剂。。8/26/20218布朗运动，边角碰撞粒子之间的范德华力水泥颗粒带电，异性相吸C3A、C4AF等铝酸盐在水化初期带正电C3S、C2S等硅酸盐矿物在水化初期带负电水泥水化初期产生凝胶水泥颗粒在水分散介质中凝聚(絮凝)的原因8/26/20219絮凝结构8/26

5、/202110减水剂的作用机理目前，对减水剂作用机理的认识主要基于胶体体系分散稳定的两个著名理论——DLVO理论和HVO理论。建立了“吸附-静电斥力-分散”和“吸附-空间位阻-分散”为主体的减水作用理论。减水剂8/26/202111（1）减水剂在水泥颗粒上的吸附早在1877年，吉布斯曾预言，表面活性剂能使溶质在溶液表面层和溶液内部之间的分布不均匀。减水剂一般为阴离子表面活性剂，分子结构中含有很多活性基团，可以吸附在水泥颗粒及其水化产物上，形成具有一定厚度的吸附层和一定的吸附形态，从而大大改变了固液界面的物化性质和颗粒之间的作用力。8/2

6、6/202112不少学者认为，水泥胶粒表面是带正电的，随着水泥的水化，水泥胶粒表面逐渐转化成带负电，当水泥和水接触时后，表面活性剂就会聚集到带异电荷的水泥颗粒表面，造成整个溶液中表面活性剂浓度迅速下降。大多数减水剂是一种聚合物电解质，在水泥浆的碱性环境中解离成带电荷的阴离子和阳离子，同时大分子的阴离子以一定方式被水泥颗粒表面所吸附，并在水泥颗粒表面形成了一层溶剂化的单分子膜，造成水泥颗粒间的凝聚作用减弱，颗粒间的磨擦阻力减小，从而使水泥颗粒得以分散，水泥浆的流动性得以改善。8/26/202113有学者认为外加剂分子上的一些带负电的极性基

7、团通过库仑引力、氢键、络合等作用首先吸附在水泥表面的活性点上，如磺酸根容易选择与铝酸盐相吸附，吸附的结果导致了静电斥力或空间位阻的增加，使颗粒分散性提高。8/26/202114（2）静电斥力效应DLVO理论认为带电胶体颗粒之间是双电层重叠时的静电斥力和粒子间的范德华力之间相互作用的结果。当加入减水剂后，减水剂的吸附改变水泥颗粒表面的电荷分布，降低了双电层厚度，动电位提高，从而提高颗粒之间的分散性。8/26/2021158/26/202116（3）空间位阻效应DLVO理论用于解释萘系和磺化三聚氰氨系非常完满，但在解释新型减水剂（氨基磺酸系

8、和聚羧酸系减水剂）时却遇到了困难，同时Uchikawa、Tanaka等人的研究结果也表明，静电斥力理论适用于解释分子中含有-SO32-的高效减水剂。这类新型减水剂的Zeta电位普遍比较小，仅为萘系的50%，