水泥溷凝土及砂浆2(外加剂和掺合料

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1、第四章水泥混凝土及砂浆主讲：徐锋建筑材料混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中掺入的，用以改善混凝土性能的物质。一般情况掺量不超过水泥质量的5%。一、按功能分为四类：（ｌ）改善混凝土拌合物流变性能的外加剂。如各种减水剂、泵送剂、保水剂等。（２）调节混凝土凝结时间，硬化性能的外加剂。如缓凝剂、早强剂、速凝剂等。（３）改善混凝土耐久性能的外加剂。如引气剂、防水剂和阻锈剂等。（４）改善混凝土其他性能的外加剂。如引气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂、碱骨料反应抑制剂、隔离剂、养护剂等。砼外加剂4.1.3外加剂二、减水剂（1）作

2、用机理由于水泥颗粒之间和水泥颗粒与水之间的的相互吸力，导致水泥颗粒在水中分散困难，水泥颗粒容易相互粘聚形成絮凝结构，有10~30%的拌和水被包含在其中，从而降低了水泥浆的流动性。当减水剂加入水泥浆中，减水剂分子吸附在水泥颗粒表面，作定向排列，组成了单分子或多分子吸附层，使水泥浆结构发生了的变化：水泥颗粒表面带相同电荷，相互间的静电斥力使水泥颗粒易于分散；减水剂分子链上的极性基团使水泥颗粒表面溶剂化层增厚，产生空间位阻，增加了水泥颗粒间的滑动能力，减少了粘滞性，增加润滑性；水泥颗粒易于湿润，自动粘聚能力减弱，塑化能力增强

3、。减水剂分子在水泥颗粒表面的吸附加入减水剂后，絮凝结构被打破加减水剂前的絮凝结构减水剂分散水泥的机理加减水剂前加减水剂后絮凝分散没加减水剂的水泥浆加减水剂后的水泥浆（2）减水剂的技术经济效果在保持用水量不变的情况下，使拌和物的坍落度增大100~200mm；在保持坍落度不变的情况下，使用水量减少10%~15%，抗压强度增加15%~40%；在保持坍落度和强度不变的情况下，可节约水泥10%~15%；混凝土的渗水性可降低40%~80%；可减慢水泥水化初期的放热速度，减少开裂现象。不同减水剂的减水率木质磺酸盐5~15%密胺树脂5

4、~25%萘磺酸盐甲醛缩合物15~25%聚丙烯酸盐20~30%聚羧酸脂25~40%（3）常用减水剂①木质素系减水剂木质素系减水剂主要有木质素磺酸钙（木钙）、木质素磺酸钠（木钠）和木质素磺酸镁（木镁）之分，其中以木钙使用最多，并简称Ｍ剂。Ｍ剂是以生产纸浆或纤维浆的亚硫酸木浆废液为原料，采用石灰乳中和，经生物发酵除糖、蒸发浓缩、喷雾干燥而制成，为棕黄色粉状物。Ｍ剂为普通减水剂，其适宜掺量为0.2～0.3％，减水率10％左右。Ｍ剂对混凝土有缓凝作用，一般缓凝１～３ｈ。砼外加剂②萘系减水剂萘系减水剂为高效减水剂，它是以工

5、业萘或由煤焦油中分熘出的含萘及萘的同系物熘分为原料，经磺化、水解、缩合、中和、过滤、干燥而制成，为棕色粉末。这类减水剂品种很多，目前我国生产的主要有ＮＮＯ、ＮＦ、ＦＤＮ、ＵＮＦ、MF、建Ｉ型、ＳＮ—２、ＡＦ等。萘系减水剂适宜掺量为０．５％～１．０％，其减水率较大，为１０％～２５%，增强效果显著，缓凝性很小，大多为非引气型。适用于日最低气温０℃以上的所有混凝土工程，尤其适用于配制高强、早强、流态等混凝土。砼外加剂③树脂类减水剂此类减水剂为水溶性树脂，主要为磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂，简称密胺树脂减水剂。我国产品有ＳＭ树脂

6、减水剂，为非引气型早强高效减水剂，其各项功能与效果均比萘系减水剂还好。ＳＭ适宜掺量为0．5％～２.０％，减水率达２０％～２７％。对混凝土早强与增强效果显著，能使混凝土1d强度提高一倍以上，７ｄ强度即可达空白混凝土２８d的强度，长期强度亦明显提高，并可提高混凝土的抗渗、抗冻性能。砼外加剂④糖蜜类减水剂糖蜜类减水剂为普通减水剂，它是以制糖工业的糖渣、废蜜为原料，采用石灰中和而成，为棕色粉状物或糊状物，其中，国内产品粉状有TF、ST、3FG等，糊状有糖蜜。糖蜜减水剂含糖较多，属非离子表面活性剂适宜掺量为0.2％～0.3％，减

7、水率10％左右，故属缓凝减水剂。砼外加剂三、调节混凝土凝结时间的外加剂土木工程应用中，有时需要调节混凝土的凝结时间：例如：隧道内衬、水下工程施工要求混凝土喷出后能迅速凝结；道路修补工程要求混凝土早期强度高，以便早日开放交通；冬天施工，要求混凝土强度增长快，以免冻坏；大体积工程要求混凝土缓慢凝结，以免水化放热太快引起温度应力和变形开裂。调节凝结时间的外加剂种类早强剂早强剂能加速新拌混凝土凝固，提高混凝土早期强度，而对后期强度无显著影响的外加剂称为早强剂。防冻剂在负温下使用的早强剂称为防冻剂或防冻早强剂，它能降低冰点，促使

8、水泥水化放热反应，达到抵抗冰体膨胀的临界强度速凝剂能使水泥混凝土急速凝结硬化(1~5min内初凝，2~10min内终凝)的外加剂。缓凝剂能延缓水泥混凝土凝结硬化时间，并对后期强度无显著影响的外加剂主要成分有：氯化物：氯化钙、氯化钠；硫酸盐：石膏、硫酸钠；三乙醇胺以及复合早强剂。主要成分有：水溶性铝酸盐、纯碱、碳酸钠，碱金属硅酸盐等