高性能混凝土和外加剂的研究与应用
2005年4月第34卷 第4期施 工 技 术
C ONSTRUCTI ON TECH NO LOGY
高性能混凝土和外加剂的研究与应用
覃维祖
(清华大学,北京 100084)
[摘要]高性能混凝土(HPC )并不是一种特定性能的混凝土,也不存在生产HPC 专用的“高性能”原材料。HPC 的发
展和外加剂的发展有密切关系,但更重要的是,它首先取决人们观念和认识上的更新;需要组分的进展,还需要混凝土生产和施工全过程的进展。
[关键词]高性能混凝土;外加剂;水泥与矿物掺合料;养护[中图分类号]T Q17214;T U528106
[文献标识码]A [文章编号]100228498(2005)0420003205
Study and Application of H igh Performance Concrete and Admixtures
QIN Wei 2zu
(Tsinghua Univer sity ,Beijing 100084,China )
Abstract :HPC is not a concrete with specified properties.There are als o not special ”high 2performance ”raw materials for HPC manu factured.Development of HPC is closely related with the development of admixtures ,but m ore im portantly ,depends on updating of people ’s concept and knowledge ;depends on advances in ingre 2dients ,als o on advances in all processes of production of concrete and construction practice on site.K ey w ords :high performance concrete (HPC );admixture ;cement and mineral admixture ;curing [收稿日期]2005202221
[作者简介]覃维祖(1942—
),男,湖北蒲圻人,清华大学土木工程系教授,博士生导师,北京清华大学 100084,电话:(010)62785836
与高强混凝土(HSC )通常是指强度超过某个等级的混凝土含义不同,对高性能混凝土(HPC )的性能要求与工程环境、应用场合密切相关。这使得许多工程技术人员,包括从事结构设计、施工和监理工作的工程师们都感到困惑,因为这令他们不清楚在什么情况下需要限定工程采用HPC ,以及如何对HPC 进行质量控制和验收等,这个问题是推广应用HPC 的重要障碍。
1990年5月,美国国家标准与技术研究院(NIST )
和美国混凝土学会(ACI )主办召开了第一次国际高性能混凝土研讨会上提出如下定义:HPC 是具备所要求的性能和匀质性的混凝土,这种混凝土按照惯常作法,靠传统的组分、普通的拌合、浇注与养护方法是不可能获得的。作为例子,所要求的性能可以包括:①易于浇注和压实而不离析;②高长期力学性能;③高早期强度;④高韧性;⑤体积稳定;⑥在严酷环境下使用寿命长久。
从上面的定义可以看出,对不同的工程和不同的场合,所要求的性能是不同的。例如有的工程和场合要求高长期力学性能,而对于有的工程和场合则强调高早期强度;此外,定义强调了对HPC 匀质性的要求,笔者认为这体现出现代工程对混凝土品质的高要求,换句话说,越重要、质量要求越高的工程,对HPC 匀质
性的要求也越高,其实这也就是现代化工业生产中普遍对产品质量进行控制的要求在建设工程中的体现;再者,定义明确地表示出HPC 的获得不仅靠更新组分材料,还靠贯穿混凝土生产和施工全过程的进展。
1 外加剂研究与应用进展
外加剂在混凝土中的应用已经有很长的历史,即使现今国内应用最广泛的萘磺酸甲醛缩合物(俗称萘系减水剂)高效减水剂,问世也有70多年了(1932年美国人就申报了这种混凝土外加剂的专利)。但是高效减水剂在高强混凝土和流态混凝土中开始得到应用,是20世纪70年代以后的事情。这除了因为混凝土结构向大型化(建造大跨桥梁和高层建筑物)发展的趋势,为新型混凝土的开发提供了市场需求以外,这期间泵送工艺的出现,以及新型搅拌、高频振捣设备的采用,也为新型混凝土的应用提供了必要条件。
然而,高效减水剂的应用最大的障碍来自它使拌合物的坍落度损失明显增大,严重时大约半个小时就恢复到没掺之前的状态,这使它局限于应用在运送距离很短的场合。为此,陆续开发出一些克服这个问题
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的措施,例如分次添加法、后添加法、载体流化剂等。这些方法对于克服坍落度损失起到很显著的作用,但是增加了操作过程的复杂性。于是又出现了第二代高效减水剂———萘系或密胺系高效减水剂与缓凝剂(缓凝减水剂)复合使用。这种复合型的高效减水剂对克服坍落度损失确实很有效,因此在20世纪80～90年代,国内外得到普遍应用。但又产生了另一个新问题:凝结时间不好控制,且拌合物浇注后泌水、沉降离析的现象增多,尤其是当混凝土所用水泥的可溶碱含量偏低时。
目前国内最普遍使用的高效减水剂是萘系减水剂,而控制萘系减水剂-水泥相容性良好有几个关键因素:水泥的可溶碱含量(事实上,S O2-4就来自可溶碱)、细度、C3A含量和石膏类型,是控制掺萘系减水剂水泥浆和混凝土流变性能的关键参数。最佳可溶碱含量在014%～016%当量Na2O。萘系减水剂在水泥颗粒上的吸附率和水泥水化速率受这些参数影响,它们控制混凝土流动度的损失速率。使用可溶碱含量过低的水泥时,不仅当减水剂剂量不足时坍落度损失会较快,且当剂量稍高于饱和点时,又会出现严重的离析与泌水。
除了萘系减水剂以外,国内参考国外一些文献资料,还在20世纪90年代研究开发出氨基磺酸盐高效减水剂,近几年又开发出在一些工业国日益得到广泛应用,称之为第三代高效减水剂的聚羧酸系减水剂。这两个系列减水剂的共同特点是:①减水率明显增大,适用于配制水灰比(水胶比)很低的混凝土;②掺用其拌制的混凝土坍落度明显减小,甚至可以保持几小时不变。因此,它们的应用使得高强混凝土、自密实混凝土和水下不分散混凝土等的配制不再成为难题。
例如江苏的润扬大桥工程在选用高效减水剂时就费了很多周折,后来放弃了使用萘系高效减水剂,采用聚羧酸系减水剂才满足了工程施工的需要。
但是要注意,在为工程选用减水剂或其他外加剂产品时,并不存在哪一种“最好”的概念。首先,混凝土各个组分之间存在相容性(很多人常用“适应性”)好坏的差异,尽管新型减水剂,例如聚羧酸系产品要远比萘系的适用范围广,但也依然存在相容性问题。其次,应用场合也在很大程度上影响外加剂的适用性,例如配制不需要经过泵送、坍落度为30～50mm的路面板或水工大坝等工程用混凝土,高效减水剂很可能还不如木钙这种普通减水剂的效果好,何况工程中材料费用低是首选的重要前提。笔者有一次就听到某外加剂厂的厂长反映,说他精心生产的高浓萘系减水剂长途运输到一公路工程的工地,可是用户一用就不满意,执意要求退货,
因为配制出的拌合物不但施工性能不理想,而且混凝土的抗折强度也达不到要求。还有一例,许多人开始使用氨基磺酸盐减水剂时,反映说该减水剂配制的拌合物容易出现泌水现象。实际上,这是因为尚不了解这两类减水剂具有不同的特性。如A tcin和Neville所指出,有的类型高效减水剂具有明显的饱和点(见图1(a)),即当掺量较小,低于饱和点时,减水率较小;而当掺量达到饱和点以后,减水率不再增大,且拌合物会出现泌水现象,氨基磺酸盐减水剂正属于这一类型减水剂,而国内广泛使用的萘系减水剂属于图1中的(b)类,饱和点不明显(减水率随掺量增加逐渐增大,没有明显的拐点;且流动性随时间减小明显(用5m in和60m in时检测流下时间的差异表示),即工作度损失较大。以上说明,在使用氨基磺酸盐减水剂时,应首先以工程所用水泥等组分材料通过试验找到其饱和点掺量,再用这个掺量来进行配制混凝土的试验,而不能套用萘系减水剂的掺量进行平行比较。
注:流下时间越短表示浆体流动性越好
图1 不同类型高效减水剂掺量和流下时间的关系
虽然不同品种高效减水剂有明显差异,但是从本质上说,高效减水剂之所以可以大幅度减小用水量,减水率远高于普通减水剂,机理就在于它们可以有效地破坏水泥浆体的絮凝结构,释放出里面的自由水,也就是削弱了水泥颗粒与水之间的作用,从这种角度来说,它总是会不同程度地加剧拌合物的泌水和沉降离析现象,这是现今混凝土浇注后常在表面出现花斑,严重时则形成蜂窝麻面、网状或沿着箍筋的塑性收缩裂缝等瑕疵的重要原因。新型聚羧酸系减水剂虽然依靠其他基团,例如引气基团的作用,可以改善浆体的稳定性,但是在表面密实性和外观要求很高的工程中,例如清水混凝土等,还需要复合使用保水性良好的组分,例如羧甲基纤维素、羟乙基或羟丙基纤维素等。
纤维素增粘组分减小泌水、沉降的效果明显,然而增大粘度又会带来提高泵压、降低浇注速度和延缓凝结时间等问题,针对这方面的缺点,国外已开发出既不会增大粘度,还可以改善拌合物稳定性的外加剂。虽然国内尚未开发出这类产品,但相信随着人们对上述问题重视程度的增长,不久以后也会出现在市场上。
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其实,掺加引气剂就可以起到不会增大泵压、也不会延缓凝结时间,而能够显著改善拌合物稳定性的作用,这是因为它在混凝土拌合时产生大量微小的气泡,不仅吸附自由水,而且阻塞毛细孔,所以能有效地减小泌水、沉降,只是混凝土的含气量会受许多因素影响产生明显的波动(包括气温、水泥与矿物掺合料品种和搅拌时间等),因此需要在出机口和现场对拌合物的含气量进行如同坍落度一样不断地检测和控制。
外加剂的种类繁多,而且目前国内市场上大多是复合型外加剂,更增加了选用时的难度,在这里要着重强调的是,无论选用任何品种的外加剂,都要将其品质的稳定性放在首位,而不能过分相信对来样的性能检测。国外一些厂家的外加剂产品价格都要明显高出国内的,他们之所以能够在国内市场,尤其是重点工程中占有一席之地,主要就是依靠产品质量的稳定性,依靠长期以来用户形成的信誉。
2 HPC的配制与生产
如前所述,HPC须满足工程所要求的性能和匀质性,因此在配制时不能采用“传统的组分”,对于什么才是非传统的组分,笔者的理解是它并非指普通混凝土里从未用过的特殊组分,而是指以新的理念和技术来选用组分材料,前面已经简单介绍了外加剂的选用,下面就来谈谈其他组分的选用。
211 骨料
可以说骨料品质低劣以及人们不重视改善骨料品质的理念,也是制约我们发展HPC的最大障碍之一。我国的粗骨料生产水平至今十分落后,大部分或绝大部分粗骨料仍然是由分散的小采石厂生产,采用“传统的”颚式破碎机破碎,粒形不好,针片状颗粒多;由于破碎前的表土或夹层土去除需要较大投入,所以破碎后的骨料含泥量通常偏大;一般土木建筑工程用的混凝土通常采用单粒级粗骨料,其中的5～10mm(甚至5～15mm)颗粒常常空缺,孔隙率大,因此拌合物需要浆体量多,不仅增加了胶凝材料用量,而且混凝土的变形也随之增大,尤其在用于承受动载的桥梁、道路等构件时,对其抗冲击、抗疲劳荷载的能力更加不利。
配制HPC要改善骨料的品质并不是可望而不可及的事,不要说国外,国内的沥青混凝土生产所用骨料的品质和级配就讲究得多。原因是沥青比水泥昂贵,尽量减少沥青用量就会带来明显的经济效益。因此水泥混凝土用骨料品质的提高,也需要提供一个有利的经济环境。笔者认为第一步应该改变现行《普通混凝土配合比设计规程》J G J5522000中先计算水泥用量和用水量,然后才得出粗细骨料用量的步骤,仿效国外一些相关规程中,先根据粗骨料最大粒径对应的体积分数与干捣实堆积密度的乘积,得出粗骨料的用量,并根据工程对拌合物的工作度需要选用适宜的砂率计算得到细骨料用量,然后再采用绝对体积法或假设容重法求得水泥与水的用量。这样一来,就将骨料的品质与骨料用量挂钩了,即骨料的品质越好,用量就越大,随之而来水泥和矿物掺合料用量,以及用水量的减少,就可以获得显著的技术和经济效益。品质好的骨料受到市场的青睐,价格可以上扬,采石场才会有加大投入提高骨料品质的积极性,从而使骨料市场的发展走上良性循环发展的道路。
在为混凝土工程选用骨料时,目前还存在一些误区,例如特别关注骨料的压碎强度高低。许多学校的教科书和专著中,仍然沿用骨料压碎强度应为混凝土强度112～117倍,尤其是在配制HSC时,更是将压碎强度作为主要取舍指标,四处寻找压碎强度尽量高的骨料,而骨料的其他许多重要品质参数,如粒形级配、线膨胀系数、弹性模量等则很少考虑。笔者认为,上述骨料与混凝土强度的比例要求,对中低强度等级混凝土只针对软弱颗粒而言,即使在配制HSC时,也主要从适当减小最大粒径等角度考虑,有的学者就曾用筒压强度仅14MPa的轻骨料配制出28d抗压强度80MPa的混凝土。
在骨料选用方面另一个大的误区,就是粗骨料最大粒径(D max)和砂率的选定。早期的混凝土都是以尽量大的粗骨料最大粒径,以及尽量小的砂率为准则,依据是这样浆体需要量最小,混凝土的弹性模量最大,有利于减小荷载作用下的变形及徐变。实际上,现今的混凝土结构形状趋于复杂、钢筋非常密集,尽管混凝土拌合物的工作度经常很大,然而由于粗骨料最大粒径不够小、砂率不够大,结果混凝土浇注后容易形成大量的沉降裂缝和塑性收缩裂缝。此外,如上所述,现今骨料生产工艺落后、品质不良在更大程度上影响着混凝土拌合物需要的浆体量。欧洲冰岛国建筑研究院的W alveik来华讲学时提供的他们配制自密实混凝土(SCC)配合比如表1所示。
从表1可以看出以下特点:
(1)只要骨料品质良好,即使D max仅10mm,也可以配制出胶凝材料与普通混凝土相同的自密实混凝土。
(2)砂率高于国内所用的。国内在配制自密实混凝土时提高到50%左右,远高于普通混凝土的,而表中所列均超过55%,最高的达64%。
(3)不用外加剂也能配制出自密实混凝土,且胶凝材料用量仅326kgΠm3,原因是水胶比高达0181!该数据突破了自密实混凝土拌合物粘聚性必须足够大,才不至于在浇注过程中发生离析的传统观念,它充分表
5
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表1 不同类型SCC 的配合比
材料用量Π(kg Πm 3)
水
水泥硅灰粉煤灰高效
减水剂砂石(D max
=10mm )水胶比坍扩度Πmm 28d 抗压
强度ΠMPa
SCC 对照组
～400
～3
～950
～850～400
普适型SCC
18144123 5.110516190.3977077粉煤灰型SCC 1803573417559255930.3269576经济型SCC 176********
4.110036430.4060038无外加剂型SCC
264
316
10
900
709
0.81
640
20
明细骨料连续级配良好的重要性。
212 水泥
在配制高性能混凝土时,应该改变以往人们在选用水
泥时以强度等级为基准,即配制混凝土的等级越高,所用水泥等级也就一定要越高的概念。因为同一水泥厂生产的水泥,等级越高的粉磨细度也越大,这种水泥与水拌合后水化就越快,混凝土浇注后也越容易开裂;再者,由于高效减水剂和矿物掺合料的应用,混凝土水胶比的降低一点也不困难,而在低水胶比条件下,水泥等级和混凝土强度之间不再符合鲍罗米公式的正比关系,许多人的试验已表明:不同等级水泥(例如3215和
4215水泥)在配制高强混凝土时强度发展几乎看不出
差异。
213 矿物掺合料
纵观现行的各种规范,几乎没有不对矿物掺合料的掺量进行限制的,虽然2001年5月1日起开始执行的《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》J T J27522000里明确规定在受侵蚀作用严酷环境中应采用高性能混凝土,而配制HPC 的粉煤灰掺量为25%～50%;磨细矿渣的掺量则为50%～80%;硅灰的掺量为5%～
10%,从允许掺量增大角度来看是一个突破,但是分析
这些掺量限制的依据可以发现,它们都是以一个没有矿物掺合料的拌合物作为对照组,而且在掺量逐渐增大时,固定水胶比等重要参数不变所进行试验的结果,这种混凝土设计的理念需要改变。
笔者认为所谓“传统组分”的一个重要含义是指原材料的品质波动,这在很大程度上制约了混凝土生产质量的稳定性。HPC 要求混凝土品质的匀质性良好,而现今国内混凝土生产过程缺乏产品质量稳定性的意识,在生产厂建设过程不考虑均化设施,例如粗骨料的分级堆存和计量、粗细骨料的洗筛与遮挡、水泥与掺合料的倒库等,以及在选择原材料时忽视其品质的稳定性,则是进一步造成其波动显著的原因。诚然,建设均化设施需要增加投入,乃至增加生产成本,但是产品品质的稳定会带来显著的技术和经济效益。
第一次HPC 国际研讨会上提出的定义中,还提到其生产不能采用“普通的拌合”工艺。诚然,国内这些年来在混凝土拌合设施上有了很大进展,卧轴式、行星式、逆流式搅拌机等新型搅拌设施不断涌现出来,对改善混凝土拌合物搅拌的均匀性起了重要作用。但同时
还应看到,像自落式、立轴强制式这种落后形式的搅拌机由于其价格低的优势,仍然在混凝土生产中占有相当的比例,尤其是边远地区更加普遍。
忽视搅拌设备的重要性,从一个侧面突出地反映出HPC 研究和应用中普遍存在过度重视组分材料,而忽视混凝土生产设施条件的现状。事实上,HPC 常掺有高效减水剂和矿物掺合料,水灰比(水胶比)比较低,这样的拌合物必须依靠良好的搅拌设备才能够搅拌均匀,满足需要的工作度。反之,当搅拌设备的拌合作用不足,不能使各组分均匀分散和接触,就会使拌合物外观十分干稠,拌不开,于是不得不放大水灰比(水胶比),不仅会不必要地增大胶凝材料用量,而且得不到粘聚性良好的拌合物。实验室里的搅拌机本来就容量小、线速度低,再加上搅拌作用差的设备条件,更谈不上为混凝土生产现场提供合适的HPC 设计结果了。
3 高性能混凝土的施工
HPC 要求良好的匀质性,施工操作过程,包括浇
注、振捣、养护等每一个环节都起着至关重要的影响。早期的混凝土拌合物很干涩,坍落度小,通过充分的振捣来使其密实成型非常必要;而现今拌合物流动度较大但比较粘,用插入式振捣棒振捣密实比较困难;而且振动作用的衰减随着距离增大会明显加剧,进一步增大了适当振捣的困难,容易出现漏振或过振现象,而且在振捣过程还容易出现局部离析现象———振捣棒拔出时所造成。尤其现今在现场施工的工人普遍缺乏进行良好的岗位技术培训的现状,更增加了振捣适当的困难,从这个角度来看在有条件的地方和工程推广采用自密实混凝土施工就显示出必要性。
在水灰比(水胶比)降低、泌水减少的同时,混凝土表面向外蒸发的水分得不到足够的补充,塑性收缩开裂的现象会随之加剧,因此在用HPC 施工高层楼房的大底板或其他外露面积较大的构件时,及早开始覆盖和湿养护非常必要。对于厚度较大的板,控制温升很重要的情况下,正确的养护方式是在刚浇注完的混凝土尚处于升温阶段时,覆盖湿麻袋或其他保湿物品并进行喷雾,借助水分蒸发以尽量降低混凝土的温峰,防止早期开裂;当温度检测表明混凝土内芯已经达到温峰并开始降温时,需要撤去湿麻袋并铺设塑料膜或其
6施工技术
第34卷
他保温材料,以减小降温阶段其体内外的温差。然而现在惯用的养护方法是在混凝土刚浇注完后,尚处在升温阶段就立即覆盖塑料膜,特别是在气温较低的情况下更加强调保温。
对于梁、柱和立面的板式构件,在拆模前养护不便,于是许多工程在制定施工方案时都强调要“加强养护”,即在拆模后延长浇水时间的做法,其实这并不一定能够获得良好的养护效果,而常常是不仅白白浪费人工、浪费大量净水,在停止养护后处于干燥环境中的结构物混凝土开裂反而会加剧(因为被水泡胀的表面在干燥环境中失水并产生更大的干缩变形和应力)。针对这类构件的早期养护,特别是水胶比较低的HPC 自生收缩大的情况,一些人提出了采用“内养护”的方法,如使用含有较大孔隙率的骨料浸水后再搅拌成混凝土拌合物,当水泥水化消耗掉一部分水以后,浸入骨料内的水分在湿度梯度作用下向外释放起到补充作用,有效地减小混凝土的自生收缩变形及其应力。丹麦的Jensen等人还提出用高倍吸水剂作为引水材料[7] (与引气剂对应),起到内养护作用。
HPC要具备所要求的性能,混凝土生产过程另一个至关重要的问题,就是必须根据条件的变化,及时变化生产中的参数。举个例子,2003年5月笔者得知某地一工程浇注了3块底板,前两块均正常,然而第3块混凝土浇注完10多天还未凝固。笔者分析并随后得到证实:突然来的寒流(降温10℃),引起一系列的连锁反应,各原材料组分温度随之降低,水泥的水化速度减慢、运到现场的拌合物温度也明显下降,于是对温度十分敏感,因在高气温下施工掺有过量缓凝剂的拌合物凝结时间发生急剧的变化。上例再次说明:仅在实验室条件下配制出来的HPC,即使进行了很全面的试验,也难以保证它能符合工程的要求。
4 展望HPC的发展前景
综上所述,HPC并不是一类具有特定性能的混凝土,它的性能是因工程条件、环境条件、施工工艺而异的。以拌合物的工作度为例,对于不同的施工工艺,“高工作度”的含义就有非常显著的差异。
例如,碾压混凝土,拌合物需要足够地干硬,以支撑非常沉重的振动压实机械不致下陷而正常地行进和工作。
滑模摊铺混凝土(用滑模摊铺机械摊铺路面板),拌合物需要具备适当的坍落度(2～5cm),使摊铺机正常地行进和工作。
自密实混凝土,拌合物需要有足够大的流动性和粘聚性,在没有外加振捣的条件下能够成型密实。
1998年笔者到加拿大参加“高性能混凝土与活性粉末混凝土”国际研讨会时,主办方加拿大谢尔布鲁克大学安排了一个用碾压混凝土修补路面的演示。该演示确实采用的是HPC,因为:
(1)采用碾压混凝土修补路面,可以像摊铺沥青混凝土那样,施工后立即开放交通,尽量缩短了中断交通的时间,这是交通工程翻修时首要的需求。
(2)由于在该混凝土拌合物里掺入了特殊的引气剂,很好地解决了在非常干硬拌合物里引气的难题,现场检测数据表明含气量达到5%,有效地保证翻修后的路面可以长期经受喷洒化冰盐而不致过早出现剥落。
(3)主办方在会上的发言表明:该碾压混凝土的骨料最大粒径才10mm,而水泥用量还不到250kgΠm3,用水量仅约100kgΠm3,显然收缩变形会明显减小。
以上说明,与HSC相比,为工程限定采用HPC对设计、施工、监理工程师的要求高得多,他们首先要了解HPC的确切含义,还要了解如何针对每一工程的特点提出应用HPC的具体要求,以及如何针对那些要求确定检验的项目、方法和指标等。
当前我国正处于基础设施建设的高潮,对于HPC 的发展应该是一个难得的机遇。但是任何新材料、新技术、新工艺的发展,都需要经历漫长的、反复的过程。需要克服的诸多障碍中,很重要的是人们观念和认识的更新。但是在人们取得共识的基础上,稳步地发展HPC的研究与应用将不仅有利于混凝土工程建设的可持续发展,同时对整个国民经济建设的可持续发展都会发挥一定的促进作用。
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2005N o.4覃维祖:高性能混凝土和外加剂的研究与应用
混凝土外加剂的正确使用方法及注意事项
混凝土外加剂的正确使用方法及注意事项 2006-01-11 虽然外加剂在我国的应用至今已有四十年的历史了,但是,如果使用不当,便会导致工程质量问题。如:某大桥预应力梁在冬季12月份至1月份,使用秋季使用过的高效减水剂施工,致使混凝土浇注24ｈ还未凝固,并且在浇注17ｄ后还不能张拉钢筋。由于在使用过程中出现一些问题,致使有些单位不愿使用这一新技术,所以对外加剂应有一个较全面的认识。本文根据笔者这几年使用外加剂的经验,谈谈正确的使用方法及注意事项,以期为加快外加剂使用和发展起到推动作用。 1 混凝土外加剂应用前景 在混凝土或砂浆中掺入少量外加剂,可改善混凝土的多种性能,节约水泥用量,降低工程造价,缩短施工周期,是一项使用方便效果显著的技术。在日本、北欧等国家几乎在所有的混凝土中都采用外加剂,外加剂研究和使用早已成为混凝土材料及工艺中的一个重要课题。由于外加剂在混凝土中所起的重要作用,以致在某些混凝土工程中已经将外加剂作为配制混凝土必不可少的第五种组成材料,甚至有些国家已经把发展外加剂作为发展水泥新品种的重要手段。为了改善混凝土的性能,外加剂将成为混凝土不可缺少的一个组成部分。目前许多大的工程都采用高强混凝土,设计强度达到Ｃ50、Ｃ60、Ｃ80,这些混凝土必须掺用高性能外加剂方能满足设计要求。 2 外加剂的功效 使用混凝土外加剂,不仅是为了降低成本,提高经济效益,它有广泛的用途。不同的外加剂有各自的功效:如减水剂有减水作用、加气剂有加气作用、调凝剂有调凝作用等。综合起来,外加剂可发挥如下作用: (1)能改善施工条件,减轻体力劳动,并有利于机械化施工,对保证及提高工程质量有积极作用,能使以前难以完成的高质量的工程在现有条件下完成。例如:可掺加高效能减水剂在工地条件下配制Ｃ80～Ｃ90的超高强混凝土,配制泵送混凝土等。 (2)能减少养护时间,可缩短蒸养时间,可以提早拆模加速模板周转,还可以提早对预应力钢筋混凝土放张、剪筋,总之,可以加快施工进度。 (3)能提高或改善混凝土质量。许多外加剂,可以提高混凝土强度,增加耐久性、密实性、抗冻性、抗渗性,改善其干燥收缩徐变性,有些外加剂能提高钢筋的耐蚀性等。只要掺用得当是不会降低混凝土性能的。 (4)可以节约能源。如节约水泥;能增加混凝土和易性,从而使得振捣、抹平等工序顺利进行,缩短振捣抹面时间,降低电耗和油耗。3 使用外加剂应注意的事宜必须认识到外加剂对混凝土有双重作用,使用得当能发挥良好作用,使用不当则会起反作用,其中存在着水泥对外加剂的适应性和掺量问题。 3.1 水泥的适应性
常用混凝土外加剂的种类和作用
常用混凝土外加剂的种 类和作用 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】
常用混凝土外加剂的种类和作用 转载标签：外加剂种类作用房产分类：外加剂技术按（GB8075—87）分类，混凝土外加剂按其主要功能可分为四类： 1．改善混凝土拌合物流变性能的外加剂：包括各种减水刘、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、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．改善混凝土其它性能外加剂：包括引气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。按（GB8075—87）外加剂的命名和定义，外加剂可分为16个名称，其各自定义如下： 1．普通减水剂：在混凝土塌落度基本相同条件下，能减少拌合用水量的外加剂； 2．早强剂：加速混凝土早期强度发展的外加剂； 3．缓凝剂：延长混凝土凝结时间的外加剂； 4．引气剂：在搅拌混凝土过程能引入大量均匀分布，稳定而封闭的的微小气泡的外加剂； 5．高效减水剂：在混凝土塌落基本相同条件下，能大幅度减少拌合物用水量的外加剂； 6．早强减水剂：兼有早强和减水功能的减水剂； 7．缓凝减水剂：兼有缓凝和减水功能的减水剂； 8．引气减水剂：兼有引气和减水功能的外加剂； 9．防水剂：能降低混凝土在静水压力下的透水性的外加剂； 10．阻锈剂：能抑制或减轻混凝土中钢筋或其它预埋金属锈蚀的外加剂； 11．加气剂：混凝土制备过程中因发生化学反应放出气体，能使混凝土形成大量气孔的外加剂； 12．膨胀剂：能使混凝土体积产生一定膨胀的外加剂；
GB8076混凝土外加剂规范
目次 前言…………………………………………………………………………………………………………………引言…………………………………………………………………………………………………………………１范围……………………………………………………………………………………………………………２规范性引用文件………………………………………………………………………………………………３术语和定义……………………………………………………………………………………………………４代号……………………………………………………………………………………………………………５要求……………………………………………………………………………………………………………６试验方法………………………………………………………………………………………………………７检验规则………………………………………………………………………………………………………８产品说明书、包装、贮存及退货……………………………………………………………………………附录Ａ（规范性附录）混凝土外加剂性能检验用基准水泥技术条件………………………………………附录Ｂ（规范性附录）混凝土外加剂中氯离子含量的测定方法（离子色谱法）…………………………附录Ｃ（资料性附录）混凝土外加剂…………………………………………………………………… 表１受检混凝土性能指标………………………………………………………………………………………表２匀质性指标…………………………………………………………………………………………………表３试验项目及所需数量………………………………………………………………………………………表４外加剂测定项目……………………………………………………………………………………………
混凝土外加剂的选用原则
一、混凝土外加剂的选用原则 由于外加剂的应用，混凝土施工技术的新工艺如泵送、喷射等才能实现；特殊工程需要的如特殊防水混凝土、流态混凝土、速凝混凝土、高强混凝土等才可能出现；同时为结构轻质高强开辟了途径；为大面积的现浇和结构大型化创造了条件。几乎各种混凝土都可以掺用外加剂，但必须根据工程需要、施工条件和施工工艺等选择合适的外加剂。对一般混凝土主要采用普通减水剂，配早强、高强混凝上时采用高效减水剂；在气温高时，掺用引气性大的减水剂或缓凝减水剂，在气温低时，一般不用单一的引气型减水剂，多用复合早强减水剂；为了提高混凝土的和易性，一般要掺引气减水剂；湿热养护混凝土多用非引气型高效减水剂。北方低温施工的混凝土要采用防冻剂，有防水要求时需采用防水剂、抗渗剂，高层建筑、大体积结构采用泵送混凝土时应使用泵送剂等。根据不同混凝土施工及性能要求选用外加剂种类，各种外加剂有各自的特点，不宜互为代用，如将高效减水剂作普通减水剂用，普通减水剂当早强减水剂用都是不合适的，也是不经济的。 商品混凝土搅拌站使用的大部分外加剂是复配制成的水剂产品，有些是外加剂生产厂直接生产的水剂产品，有些是较远的厂家提供粉剂产品由搅拌站自行在站内复配。由于搅拌站自行复配受场地、设备、技术力量的限制，专业化及多品种复配往往难以实现，看起来节约成本实际上可能得不偿失。外加剂使用不当而造成的危害和经济损失远远大于其本身价值。因此选择一家或几家生产稳定、在附近有水剂生产厂或复配站的供应商尤为重要。太远的水剂供应不经济，就近选择水剂厂具有便捷性、经济性。如上海泰标建材厂在多个大城市建立了水剂复配站，并派技术人员驻地指导，实时调配，给搅拌站提供优质服务就是很好的模式。满足规模、稳定、就近几个条件的外加剂品牌产品就可以取样(送样)试用。 外加剂还存在与水泥相容性、适应性问题。不同品种的水泥，其矿物组成、调凝剂、混合材及细度等各不相同，若在外加剂和掺量均相同的情况下，则应用结果(减水率、坍落度、泌水离析等)会有差别。在初步选用外加剂品牌后，就要进行水泥与外加剂适应性试验。外加剂适应性试验方法及步骤：(见GB50119-2003《混凝土外加剂应用技术规范》)。
年产1万吨高性能聚羧酸系混凝土外加剂可行性研究报告_[全文]
“年产1万吨高性能聚羧酸系混凝土外加剂” 产业化项目可行性研究报告 一、选题的必要性 项目所在地区的产业政策； 聚羧酸系高性能砼外加剂是改善混凝土性能的最新一代的混凝土超塑化剂,它的掺入使混凝土的“双掺”或“多掺”技术得以推广,可以大幅降低混凝土的水胶比，增加混凝土的强度及密实度，同时它是一种在生产和应用中无“甲醛”无“三废”排放的绿色环保产品，符合国家可持续发展的产业政策。应用该产品，尤其在应用高性能混凝土的工程中可降低建设成本，保障工程质量，具有明显的经济、社会效益，推广应用前景十分广阔。 项目产业化前景； 聚羧酸盐外加剂产品具有如下特点: 掺量少、减水率高、和易性能好、坍落度经时损失小； 混凝土干燥收缩率比及吸水率比低，抗裂、抗渗、耐腐蚀性能好； ③混凝土各龄期抗压强度比值高； ④碱含量少、氯离子含量极少、抗冻融能力强、构筑物寿命长； ⑤冬季早强、夏季缓凝，利于施工； ⑥液体无结晶沉淀、电脑计量泵可准确计量； ⑦无甲醛，无“三废”排放，是绿色环保产品； ⑧可大量节约水泥用量，充分激活利用工业废渣，如粉煤灰、矿渣等。 随着混凝土向高强、高性能方向的发展，具有超分散性能的高性能减水剂已成为高性能混凝土中不可缺少的第五组分。在众多的高性能减水剂中，具有梳形分子结构的聚羧酸类减水剂，具有减水率高，掺量低，混凝土坍落度经时损失小，与水泥适应性好等特点，成为国内外化学外加剂研究与开发的热点。目前聚羧酸系高性能减水剂在国外已经逐渐普及，广泛应用于高层建筑、桥梁等各种工程中。在日本，早在1995年聚羧酸系减水剂的用量就超过了萘系减水剂，近年来其用量更是占到高效减水剂的90%。在国内，由于我公司研制生产该产品时间早,产品已畅销北京、长沙、重庆、贵阳、山东、福建等地。用其复合制成的高效防水剂，使混凝土具有密实度高，吸水量比小，渗透高度比低等特点, 其技术处于国内领先水平,产品质量达到国外同类产品先进水平。
常用混凝土外加剂的种类和作用
常用混凝土外加剂的种类和作用 转载标签：外加剂种类作用房产分类：外加剂技术按（GB8075—87）分类，混凝土外加剂按其主要功能可分为四类： 1．改善混凝土拌合物流变性能的外加剂：包括各种减水刘、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、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．改善混凝土其它性能外加剂：包括引气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。按（GB8075—87）外加剂的命名和定义，外加剂可分为16个名称，其各自定义如下： 1．普通减水剂：在混凝土塌落度基本相同条件下，能减少拌合用水量的外加剂； 2．早强剂：加速混凝土早期强度发展的外加剂；3．缓凝剂：延长混凝土凝结时间的外加剂；4．引气剂：在搅拌混凝土过程能引入大量均匀分布，稳定而封闭的的微小气泡的外加剂； 5．高效减水剂：在混凝土塌落基本相同条件下，能大幅度减少拌合物用水量的外加剂； 6．早强减水剂：兼有早强和减水功能的减水剂；7．缓凝减水剂：兼有缓凝和减水功能的减水剂；8．引气减水剂：兼有引气和减水功能的外加剂；9．防水剂：能降低混凝土在静水压力下的透水性的外加剂； 10．阻锈剂：能抑制或减轻混凝土中钢筋或其它预埋金属锈蚀的外加剂； 11．加气剂：混凝土制备过程中因发生化学反应放出气体，能使混凝土形成大量气孔的外加剂； 12．膨胀剂：能使混凝土体积产生一定膨胀的外加剂； 13．防冻剂：能使混凝土在负温下硬化，并在规定时间内达到足够防冻强度的外加剂； 14．着色剂：能制备具有稳定色彩混凝土的外加剂； 15．速凝剂：能使混凝土迅速硬化的外加剂；16．泵送剂：能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂
混凝土外加剂选用基本原则
混凝土外加剂选用基本原则 由于工程对混凝土要求的高性能化，混凝土施工与应用环境条件的复杂化及混凝土施工工艺和原材料的多样化，使合理选用外加剂成为一项重要的技术工作。选用外加剂的基本原则： 一是其性能应符合 工程使用要求；二是具有合理的经济性。为此，应把握如下几点。 ①根据工程设计对混凝土性能的要求而定：如强度等级、弹性模量、抗渗性、抗冻融性等物理力学性能。 ②满足施工工艺、施工季节（夏季或冬季施工）、混凝土功能、特征和体积等要求。 ③结合实际工程提供的原材料，如水泥品种、强度等级、掺合料品种和技术性能及砂、石技术性能等。 在此基础上根据各种外加剂的技术性能与适用范围，通过试验加以确定。 试验评定外加剂的理由是： ①检测外加剂是否符合使用要求； ②根据施工现场条件和现场使用的材料来评定外加剂对混凝土性能的影响； ③检查每批产品的匀质性和稳定性； ④生产厂家提供的资料是否符合试配检验结果。 可见，合理选用外加剂是一项繁复而细致的工作，应予以足够的重视。 2.混凝土外加剂的使用方法包括哪些内容？ 使用外加剂时应仔细阅读产品说明书，其中包括使用方法。 （1）配制和计量 外加剂的外观形态有丙种形式，即液体和粉体。液体产品以体积或质量计量，有时生产厂提供可溶性固体产品，使用前配制成一定浓度的水溶液。粉体产品中一般有载体，如粉煤灰、火山灰、矿粉等，其目的是使外加剂计量准确、分散均匀和防止受潮结块，粉体外加剂通常以质量计量。使用外加剂可采用人工、半自动和自动计量，应做到计量准确。外加剂掺量确定后，根据搅拌机一次搅
拌混凝土体积和单位水泥用量计算外加剂的用量。若同时使用两种外加剂时应注意它们之间的相容性，特别是有引气剂时应分别掺用。 （2）混凝土配合比 任何混凝土工程都要根据要求设计好混凝土配合比，以满足麓工工艺和混凝土性能的需要。所以要掌握掺外加剂的各种混凝土的配合比设计方法和要点，使用符合标准的原材料进行试配和配合比调整，最后确定合适的配合比。 （3）混凝土施工工艺 外加剂对混凝土拌合物的施工性能有着明显的影响作用，如掺高效减水剂（或塑化剂）的混凝土和易性改善，应缩短振捣时间；掺引气剂的混凝土不仅缩短振捣时间，还应采用低频振动；掺早强剂的混凝土应连续浇筑，防止施工缝出现。若忽视外加剂对混凝土施工工艺的影响，沿用传统的施工方式就会影响混凝土的质量。 （4）混凝土的养护 掺外加剂的混凝土要求有合理的养护。如掺早强剂的混凝土，浼筑硬化后应立即覆盖、浇水养护；使用膨胀剂配制补偿收缩、防渗抗裂混凝土更要重视早期（≥14d）的浇水养护，低温时要注意保温（≥5℃）；冬季施工使用防冻剂应当注意覆盖保温，使混凝土尽快达到临界强度，防止冻害发生。外加剂用于蒸养混凝土构件或制品生产时，除采用合理的蒸养制度外，蒸养后堆放时也应浇水养护，这样可进一步提高强度和改善性能。 只有正确使用外加剂才能达到预期的效果，这就必须掌握外加剂性能、明确使用目的和正确的使用方法。 3.混凝土外加剂的掺加方法都有哪些？ 外加剂的掺加方法对其掺量及作用效果有一定影响，尤其是属于表面活性剂类的减水剂、引气剂及含有表面活性剂成分的外加剂。常用的外加剂掺加方法有以下几种。 （l）先掺法 粉状外加剂先与水泥混合后，再加集料与水搅拌的称作先掺法。该法有利于外加剂的分散，能减少集料对外加剂的吸附量，但实际工程中使用不方便，常在试验室试验时采用。 （2）同掺法 液状、粉状外加剂与混凝土组成材料一起投入搅拌机拌和，或液体外加剂先与水混合，然后与其他材料一起拌和。此法简单易操作，使混凝土在一开始水化时就有外加剂介入，立即被吸附到水泥颗粒表面，从而迅速降低了液相中的浓度。
混凝土外加剂
学号：0804230101 化学外加剂 2011 ~ 2012学年秋学期 学院：材料科学与工程学院 专业班级：无机08-1班 姓名：王玉蜂 论文成绩： 评阅教师： 评阅日期：
论文翻译 化学外加剂 简介 除了水、骨料、液压水泥和纤维增强复合物之外，外加剂这种材料是在混凝土或砂浆拌合之前或拌合期间迅速加入其中的一种成分。在组成上，外加剂从表面活性剂，可溶性盐和聚合物到不溶性矿物变化。新拌和硬化阶段混凝土的性质可以通过向混合物中添加外加剂来改变。在所有生产的混凝土中，70%至80%的混凝土都含有一种或多种外加剂。因此，我们应熟悉常用的外加剂及它们的应用和限制。尽管混凝土具有固有的技术和经济优势，钢筋锈蚀还是导致了混凝土过早劣化，有时甚至崩溃，这已成为全世界的一个主要问题。混凝土劣化这个紧迫的问题已经使寻找新材料成为必要，而这种新材料可以使混凝土更加密实，更加牢固，更耐化学腐蚀，和更防水、防冻。如今，混凝土耐久性已成为一个必不可少的技术创新。必不可少的外加剂已引起了混凝土和砂浆在基础设施施工、维修/康复过程中的革新和发展。 外加剂用于改善新拌混凝土，砂浆和灰浆等的性能： 1.可以不增加和降低水含量来提高和易性或在长期操作中保持和易性。 2.按需求准确的延缓初凝时间。 3.改变渗透速率或能力 4.减少聚集。 5.提高泵送能力。 6.降低放热速率。 7.提高暴露条件下混凝土的耐久性。 8.降低坍落度损失。 外加剂也被用来改善硬化混凝土，砂浆和灰浆等性能： 1.在硬化初期降低放热。 2.能够在初期阶段获得高强度。 3.降低混凝土的渗透性。 4.控制由碱集料反应引起的膨胀。
常用各种外加剂原理及特性
常用外加剂之减水剂原理及特性 减水剂是当前外加剂中品种最多、应用最广的一种，根据其功能分为：普通减水剂(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)；高效减水剂 (在保持混凝土坍落度基本相同的条件下，能大幅度减少用水量的外加剂)；引气减水剂(兼有引气和减水功能的外加剂)；缓凝减水剂(兼有缓凝和减水功能的外加剂)；早强减水剂(兼有早强和减水功能的外加剂)。 减水剂按其主要化学成分为：木质素磺酸盐系；多环芳香族磺酸盐系；水溶性树脂磺酸盐系；糖钙等。 1．常用减水剂 (1)木质素磺酸盐系减水剂。这类减水剂根据其所带阳离子的不同，有木质素磺酸钙(木钙)、木质素磺酸钠(木钠)、木质素磺酸镁(木镁)等。其中木钙减水剂(又称M型减水剂)使用较多。木钙减水剂是由生产纸浆或纤维浆的废液，经生物发酵提取酒精后的残渣，再用石灰乳中和、过滤、喷雾干燥而制得的棕黄色粉末。木钙减水剂的掺量，一般为水泥质量的0．2％～O．3％，当保持水泥用量和混凝土坍落度不变时，其减水率为10％～15％，混凝土28d抗压强度提高 10％～20％；若保持混凝土的抗压强度和坍落度不变，则可节省水泥用量10％左右；若保持混凝土的配合比不变，则可提高混凝土坍落度80～100mm。木钙减水剂对混凝土有缓凝作用，掺量过多或在低温下缓凝作用更为显著，而且还可能使混凝土强度降低，使用时应注意。木钙减水剂是引气型减水剂，掺用后可改善混凝土的抗渗性、抗冻性、降低泌水性。木钙减水剂可用于一般混凝土工程，尤其适用于大模板、大体积浇注、滑模施工、泵送混凝土及夏季施工等。木钙减水剂不宜单独用于冬季施工，在日最低气温低于5℃时，应与早强剂或早强剂、防冻剂等复合使用。木钙减水剂也不宜单独用于蒸养混凝土及预应力混凝土。
混凝土外加剂配方大全
混凝土外加剂配方大全 预拌自密实混凝土外加剂预拌自密实混凝土外加剂属于建筑材料领域。本发明具体内容为： (1) 、采用聚羧酸系列缩合物作为抗离析组分、三聚磷酸钠作为保塑组份、萘系高效减水剂作 为基料的复合型高效混凝土外加剂；(2)、聚羧酸系列缩合物的掺入量是萘系高效减水剂的4%?7%; ⑶、三聚磷酸钠的掺入量是萘系高效减水剂的0.4 %?0.8 %;⑷、萘系高效减水剂是两种缩合 度有差异且减水率均大于25%的萘磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂复配而成，该两种高效减水 剂的比例为1 ：1。本发明具有较高减水率、抗离析特征，提高了自密实混凝土钢筋间隙通过 能力，能够防止或减少预拌自密实混凝土在运输过程中抗离析性的下降，使自密实混凝土能较 好适应大生产的工艺条件。 建筑用水下抗分散混凝土外加剂本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种建筑用水下抗分散 混凝土外加剂。由甲基纤维素、聚丙烯酰胺、十二烷基剂苯磺酸钠、萘系高效减水剂、硬脂 酸、沸石粉组成，本发明具有在水下直接浇注施工而不分散、不离析，能在水下自填充模板 和自密实的性能，是提高混凝土在水下浇注后的结构体性能、简化水下浇注工艺、节省劳力和 避免对附近水域造成环境污染的重要材料，备受工程界的重视。 水下混凝土外加剂一种用于水中灌注的水下混凝土外加剂，是由聚丙烯酰胺与页岩灰或与硅粉 混合而成。可含有B —萘磺酸甲醛缩合物等阴离子表面活性剂。掺入该外加剂的水泥、砂浆 或混凝土拌合物从中自由落下进行灌注时不离析、不分散，保持灌注硬化物的性质不变，成本 较低。可用一般施工方法进行水下灌注混凝土、水下浆锚、水下灌浆等快速施工。从天然产物 制备和加工混凝土外加剂的新方法本发明公开了一种用糖甘蔗衍生物生产减水塑化剂和缓凝塑 化剂的混凝土外加剂的方法。这种外加剂可以改善混凝土的结构特性，使其塑性和比重都有所 改进，并改变其养护时间。 一种纤维素硫酸酯型混凝土外加剂本发明涉及混凝土外加剂。$为改善水泥混凝土的性能，满 足不同工程对水泥混凝土的特殊要求，通常加入各种外加剂。本发明提供一种含有纤维素硫酸 酯的新型混凝土外加剂，它对水泥混凝土具有优良的应用性能，能大幅度地提高水泥混凝土的 流动性，力学强度及其它性能。 喷射混凝土外加剂一种与水泥组合物一起使用的促凝外加剂，特别是喷射混凝土，包含硫酸铝和至少一种链烷醇胺。优选的外加剂也包含一种稳定剂，其优选地选自含水的稳定聚合物分散液和海泡石硅酸镁。 一种混凝土外加剂的制造方法本发明是一种水泥混凝土外加剂的制备方法。$为改善水泥和混
混凝土外加剂种类
混凝土外加剂种类 混凝土外加剂种类 2011年09月26日 重要提醒：系统检测到您的帐号可能存在被盗风险，请尽快查看风险提示，并立即修改密码。 | 关闭 网易博客安全提醒：系统检测到您当前密码的安全性较低，为了您的账号安全，建议您适时修改密码立即修改 | 关闭 混凝土外加剂 外加剂能有效改善混凝土某项或多项性能的一类材料，掺量只占水泥质量的5%以下，却能显著改善混凝土的和易性、强度、耐久性或调节凝结时间及节约水泥。外加剂的应用促进了混凝土技术的进步经济效益十分显著，使得高强高性能混凝土的生产和应用成为现实，并解决了许多工程技术难题。如远距离运输和高耸建筑物的泵送问题；紧急抢修工程的早强速凝问题；大体积混凝土工程的水化热问题；纵长结构的收缩补偿问题；地下建筑物的防渗漏问题等。外加剂已成为除水泥、水、砂子、石子以外的第五组成材料，应用越来越广泛。 混凝土外加剂种类有： 1．改善混凝土流变性能的外加剂：如减水剂、引气剂、泵送剂等。 2．调节混凝土凝结硬化性能的外加剂：如缓凝剂、速凝剂、早强剂等。 3．调节混凝土含气量的外加剂：如引气剂、加气剂、泡沫剂等。
4．改善混凝土耐久性的外加剂：如引气剂、防水剂、阻锈剂和养护剂等。 5．提供混凝土特殊性能的外加剂：如防冻剂、膨胀剂、着色剂、絮凝剂、减缩剂和泵送剂等。 减水剂 减水剂是指在混凝土坍落度相同的条件下，能减少拌合用水量；或者在混凝土配合比和用水量均不变的情况下，能增加混凝土坍落度的外加剂。根据减水率大小或坍落度增加幅度分为普通减水剂和高效减水剂两大类。此外，尚有复合型减水剂，如引气减水剂，既具有减水作用，同时具有引气作用；早强减水剂，既具有减水作用，又具有提高早期强度作用；缓凝减水剂，同时具有延缓凝结时间的功能等等。 减水剂的主要功能：1）配合比不变时显著提高流动性。 2）流动性和水泥用量不变时，减少用水量，降低水灰比，提高强度。 3）保持流动性和强度不变时，节约水泥用量，降低成本。 4）配置高强高性能混凝土。 减水剂的作用机理：减水剂提高混凝土拌合物流动性的作用机理主要包括分散作用和润滑作用两方而。减水剂实际上为一种表面活性剂，长分子链的一端易溶于水--亲水基，另一端难溶于水--憎水基，如图4-17所示。分散作用：水泥加水拌合后，由于水泥颗粒分子引力的作用形成絮凝结构，使10～30%的拌合水被包裹在水泥颗粒之中，不能参与自由流动和润滑作用，从而影响了拌合物的流动性（如图4-17）。当加入减水剂后，由于减水剂分子能定向吸附于水泥颗粒表面，使水泥颗粒表面带有同一种电荷，形成静电排斥作
混凝土外加剂作用及种类
混凝土外加剂作用及种类 混凝土的外加剂是指在混凝土拌和过程中掺入的能显著改善砼的性能的物 质。其掺量一般不大于水泥质量的5%。由于外加剂对混凝土性能的改善，它在工程中应用的比例越来越大，不少国家使用掺外加剂的混凝土已占混凝土总量的60%?90%,因此，外加剂逐渐成为混凝土占的第五种成分。 一、外加剂分类 混凝土外加剂种类繁多，根据《混凝土外加剂的分类、命名与定义》规定，混凝土外加剂按其主要功能分为四类： 1.改善工作性的外加剂：减水性、泵送剂、引气剂 2?调节凝结硬化时间的外加剂：缓凝剂、早强剂、速凝剂 3.改善耐久性的外加剂：阻锈剂、防水剂、引气剂 4.改善其它性能的外加剂：加气剂、着色剂、膨胀剂、防冻剂 二、减水剂 减水剂是指在砼坍落度基本相同条件下，加入能显著减少拌和用水量的外加剂。 (一)减水剂的作用机理 减水剂为表面活性物质，其分子由亲水基团和憎水基团两个部分组成。水泥加水拌和，水泥浆成絮凝结构，包裹一部分拌和水，降低了流动性。减水剂的作用机理表现在以下三个方面： (1)其疏水基团定向吸附于水泥颗粒表面，亲水基团指向水溶液，使水泥颗粒表面带有相同电荷，斥力作用使水泥颗粒分开，放出絮凝结构游离水，增加流动性； (2)亲水基吸附大量极性水分子，增加水泥颗粒表面溶剂化水膜厚度，起润滑作
用，改善工作性； （3）减水剂降低表面张力，水泥颗粒更易湿润，使水化比较充分，从而提高混凝土的强度。 图水泥浆的絮凝结构和减水剂作用示意图 （二）减水剂的技术经济效果 1.增大流动性。在用水量及水灰比不变时，混凝土坍落度可增大100?200mm，且不影响混凝土的强度。 2?提高混凝土的强度。在保持流动性及水泥用量不变的条件下，可减少拌和用水 量10 %?15 %，从而降低水灰比，使混凝土强度提高15 %?20 %。 3?节约水泥。在保持流动性及水灰比不变的条件下，可以在减少拌和水量的同时，相应减少水泥用量。 4.改善混凝土的耐久性。 （三）减水剂的种类 按化学成分主要有木质素系、萘系、水溶性树脂类、糖蜜类和复合型减水剂等。 1.木质素系减水剂 包括木质素磺酸钙（木钙）、木质素磺酸钠（木钠）、木质素磺酸镁（木镁）等。其中木钙减水剂应用较多。 木钙减水剂是以生产纸浆或纤维浆剩余下来的亚硫酸浆废液为原料，采用石灰乳中和，经生物发酵除糖、蒸发浓缩、喷雾干燥而制得的棕黄色粉末。 木钙减水剂的适宜掺量，一般为水泥质量的0.2 %?0.3 %。其减水率为10 %? 15 %，混凝土28d抗压强度提高10 %?20%;若不减水，混凝土坍落度可增大
外加剂对混凝土影响论文
浅析外加剂对混凝土的影响 摘要：在现今建筑工程中，混凝土是用途最广、用量最大的建筑材料之一。不断提高混凝土的性能成为它主要的发展趋势。而对于如何提高有很多的方法，掺外加剂就是其中一种，其特点是品种多、掺量少，在改善新拌和硬化混凝土性能中起着重要的作用，又是混凝土改性的主要技术途径，不同的外加剂有着不同的作用机理,能够从不同方面提高混凝土的性能,但是在实际使用过程中,必须 正确使用,防止不当使用给混凝土性能带来负面影响。 关键词：外加剂混凝土减水剂相容性强度 abstract: in this building engineering, concrete is the most versatile, the dosage of one of the biggest building materials. continuously improve the performance of the concrete become the main trend. and for how to improve the have a lot of methods, and mixing admixture is one of them, its characteristic is more varieties, content is less, in improving the new mixing sclerosis concrete performance and plays an important role in, it is the main technical modification concrete ways, different admixtures have different function mechanism, can from different aspects of improving the concrete performance, but in actual process, it is necessary to correctly use, prevent the improper use of concrete to negative impact on performance.
混凝土外加剂的种类和作用
混凝土外加剂 混凝土外加剂的分类、命名与定义 一、引言 1 1 本标准适用于水泥混凝土外加剂的分类与命名，并对每一种被命名的外加剂给以定义。凡符合本标准第2、3章混凝土外加剂定义的每一种产品都应归属于本标准的某一类，并给予名称。 本标准也适用于水泥净浆或砂浆用外加剂。 1 2 每种外加剂按其具有的一种或多种功能给出定义，并根据其主要功能命名。复合外加剂具有一种以上的主要功能，按其一种以上功能命名。 1 3 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)。 1 4 本标准参照采用国际标准草案ISO/DIS 7690。 二、混凝土外加剂的分类 混凝土外加剂按其主要功能分为四类： 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 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。 2 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。 2 4 改善混凝土其它性能的外加剂。包括加气剂、膨胀剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。 三、混凝土外加剂的名称及定义 3 1 普通减水剂water-reducing admixture 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。 3 2 早强剂hardening accelerator 加速混凝土早期强度发展的外加剂。 3 3 缓凝剂set retarder 延长混凝土凝结时间的外加剂。 3 4 引气剂air entraining admixture 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。 3 5 高效减水剂superplasticizer 在混凝土坍落度基本相同的条件下，能大幅度减少拌合用水量的外加剂。 3 6 早强减水剂hardening accelerating and water reducing admixture 兼有早强和减水功能的外加剂。 3 7 缓凝减水剂set retarding and water-reducing admixture 兼有缓凝和减水功能的外加剂。 3 8 引气减水剂air entraining and water reducing admixture
混凝土外加剂
混凝土外加剂是在搅拌混凝土过程中掺入，占水泥质量5%以下的，能显著改善混凝土性能的化学物质，在混凝土中掺入外加剂，具有投资少、见效快、技术经济效益显著的特点。随着科学技术的不断进步，外加剂已越来越多地得到应用，外加剂已成为混凝土除4种基本组分以外的第5种重要组分。请大家总结国内外各种混凝土外加剂种类以及各种外加剂的特性、适用范围。 混凝土分为四个种类： 1.改善混凝土拌合物流变性能的外加剂。包括减水剂、引气剂和泵送剂。 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。 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。 具体的外加剂的的特性、适用范围： 普通减水剂：减水剂是一种在维持混凝土坍落度不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂。它的作用是加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量，改善混凝土拌合物的流动性；或减少单位水泥用量，节约水泥。它的适用范围~特别适用于配制高耐久、高流态、高保坍、高强以及对外观质量要求高的混凝土工程。对于配制高流动性混凝土、自密实混凝土、清水饰面混凝土极为有利。 早强剂：早强剂是指能提高混凝土早期强度，并且对后期强度无显著影响的外加剂。早强剂的主要作用在于加速水泥水化速度，促进混凝土早期强度的发展；既具有早强功能，又具有一定减水增强功能。它的适用范围最适宜初冬和早春季节在低温条件下施工。
缓凝剂：是一种降低水泥或石膏水化速度和水化热、延长凝结时间的添加剂，在商品混凝土中掺人缓凝剂的目的是为了延长水泥的水化硬化时间，使新拌混凝土能在较长时间内保持塑性，从而调节新拌混凝土的凝结时间。它的适用范围~缓凝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、需较长时间停放或长距离运输的混凝土，及其他需要延缓凝结时间的混凝土。缓凝高效减水剂可制备高强高性能混凝土。引气剂：为改善混凝土坍落度、流动性和可塑性，在混凝土拌合物在拌和过程中引入空气而形成大量微小、封闭而稳定气泡的外加剂。掺引气剂能改善混凝土坍落度、流动性和可塑性。减少混凝土泌水和离析，提高混凝土的均质性。提高混凝土的抗折强度，当含气量为3%－5%时，抗折强度提高10%－20%。可以让混凝土的热扩散及传导系数降低，提高了混凝了混凝土抗冻性、抗盐渍性、抗渗性、耐硫酸盐侵蚀及抗碱集料反应性能。适用范围！~主要用于泌水要求的混凝土工程。用于水工、港工等有抗冻性、耐久性要求的混凝土工程。用于建筑砂浆及轻质发泡混凝土等。 高效减水剂：在混凝土塌落基本相同条件下，能大幅度减少拌合物用水量的外加剂。高效减水剂对水泥有强烈分散作用，能大大提高水泥拌合物流动性和混凝土坍落度，同时大幅度降低用水量，显著改善混凝土工作性。但有的高效减水剂会加速混凝土坍落度损失，掺量过大则泌水。减水剂能大幅度降低用水量从而显著提高混凝土各龄期强度。在保持强度恒定时，则能节约水泥10%或更多。。在一个就是减水剂氯离子含量微少，对钢筋不产生锈蚀作用。能增强混凝土的抗渗、抗冻融及耐腐蚀性，提高了混凝土的耐久性。应用范围~几乎所有国家重大、重点工程中，尤其在水利、水电、水工、海工、桥梁等工程中，聚梭酸系减水剂得
高效减水剂的作用及原理
高效减水剂的作用及原理 时间:2009-07-20 00:04来源:砼建外加剂网作者:砼建公司点击:151次 高效减水剂是指在混凝土和易性及水泥用量不变条件下，能减少拌合用水量、提高混凝土强度；或在和易性及强度不变条件下，节约水泥用量的外加剂。与普通减水剂相比，减水及增强作用都较强。 高效减水剂的作用可以有效地减少了混凝土的的塌落度损失，改善混凝土的工作度，提高流动性，在高性能混凝土中发挥重要的作用，只是至今为止仍旧没有一个完美的理论来解释高效减水剂的作用机理，但有几个理论为大家普遍认同。 1)静电斥力理论 水泥水化后，由于离子间的范德华力作用以及水泥水化矿物、水泥主要矿物在水化过程中带不同电荷而产生凝聚，导致了混凝土产生絮凝结构。高效减水剂大多属阴离子型表面活性剂，掺入到混凝土中后，减水剂中的负离子-SO—、-COO—就会在水泥粒子的正电荷Ca2+矿的作用下而吸附于水泥粒子上，形成扩散双电层(Zel。a电位)的离子分布，在表面形成 扩散双电层的离子分布，使水泥粒子在静电斥力作用下分散，把水泥水化过程中形成的空间网架结构中的束缚水释放出来，使混凝土流动化。Zeta电位的绝对值越大，减水效果就越好。随着水泥的进一步水化，电性被中和，静电斥力随之降低，范德华力的作用变成主导，对于萘系、三聚氰胺系高效减水剂的混凝土，水泥浆又开始凝聚，塌落度经时损失比较大，所以掺入这两类减水剂的混凝土所形成的分散是不稳定的。而对于氨基磺酸、多羧酸系高效减水剂，由于其与水泥的吸附模型不同，粒子间吸附层的作用力不用于前两类，其发挥分散作用的主导因素不是Zeta电位，而是一种稳定的分散。 2)立体位阻效应 掺有高效减水剂的水泥浆中，高效减水剂的有机分子长链实际上在水泥微粒表面是呈现各种吸附状态的。不同的吸附态是因为高效减水剂分子链结构的不同所致，它直接影响到掺有该类减水剂混凝土的坍落度的经时变化。有研究表明萘系和三聚氰胺系减水剂的吸附状态是棒状链，因而是平直的吸附，静电排斥作用较弱。其结果是Zeta电位降低很快，静电衡容易随着水泥水化进程的发展受到破坏，使范德华引力占主导，坍落度经时变化大。而氨基磺酸类高效减水剂分子在水泥微粒表面呈环状、引线状和齿轮状吸附，它使水泥颗粒之问的静电斥力呈现立体的交错纵横式，立体的静电斥力的Zeta电位经时变化小，宏观表现为分散性更好，坍落度经时变化小。而多羧酸系接枝共聚物高效减水剂大分子在水泥颗粒表面的吸附状态多呈齿形。这种减水剂不但具有对水泥微粒极好的分散性而且能保持坍落度经时变化很小。原因有三：其一是由于接枝共聚物有大量羧基存在．具有一定的螫合能力，加之链的立体静电斥力构成对粒子问凝聚作用的阻碍；其二是因为在强碱性介质例如水泥浆体中，接枝共聚链逐渐断裂开，释放出羧酸分子，使上述第一个效应不断得以重视；其三是接枝共聚物Zeta电位绝对值比萘系和三聚氰胺系减水剂的低，因此要达到相同的分散状态时，所需要的电荷总量也不如萘系和三聚氰胺系减水剂那样多。对于有侧链的聚羧酸减水剂和氨基磺酸盐系高效减水剂，通过这种立体排斥力，能保持分散系统的稳定性。 3)润滑作用 高效减水剂的极性亲水基团定向吸附于水泥颗粒表面，多以氢键形式与水分子缔合，再加上水分子之问的氢键缔合，构成了水泥微粒表面的一层稳定的水膜，阻止水泥颗粒问的直接接触，增加了水泥颗粒间的滑动能力，起到润滑作用，从而进一步提高浆体的流动性。水泥浆巾的微小气泡，同样对减水剂分的定向吸附极性基团所包裹，使气泡与气泡及气泡 与水泥颗粒问也因同电性相斥而类似在水泥微粒间加入许多微珠，亦起到润滑作用，提高流动性。 2 与水泥的适应性问题
混凝土外加剂使用技术底
混凝土外加剂使用技术底 适用于以水泥为胶凝材料的混凝土外加剂使用技术。 第一节：材料要求 4、水泥、砂、石子及混凝土拌合水的品种、质量与不掺外加 剂的混凝土要求相同。 2、混凝土外加剂按其功能可分为减水剂、早强剂、缓凝剂、引气剂、膨胀剂、抗冻剂等多种，应根据需要选用，所有外加剂均应性能可靠、稳定，对混凝土和钢筋无负作用，人接触时对人体健康无害，加入混凝土中程序应简单、溶解扩散快。 3、混凝土外加剂应具备下列功能： 一、调节混凝土拌合物的性能。 二、调节混凝土的凝结和硬化过程。 三、改变混凝土的结构和矿物相组成。 四、阻止钢筋锈蚀。 4、混凝土外加剂的质量应满足附录五的要求。
第二节：主要机具 掺用外加剂的工具、量具应有天平、量杯、量筒、玻璃棒、温度计、加温设备及事业有水位计量器的水箱等。 第三节：作业条件 1、混凝土配合比中，掺入外加剂的品种和最佳最已经试验确定，掺入操作方法已经选定。 2、现场工人已经过必要的培训学习，掌握了使用外加剂的操作要领。 第四节：操作工艺 1、常用减水剂的掺入方法应符合下列规定： 一、减水剂一般为粉状或液状，使用前应将其配成浓度为 20~30%（或按生产厂使用说明书中推荐的浓度）的 水溶液，灌前30s加入，混凝土总搅拌时间与不掺外 加剂的混凝土相同，混凝土拌合用量应扣除减水剂水 溶液中的含水量。 二、减水剂也可以粉状加入混凝土中，一般作法是在拌合
水加入之前将粉状减水剂投入搅拌机中（搅拌机中已 加入了水泥、砂、石材料），然后加水，此法搅拌时 间应延长30~60s。 三、当使用混凝土搅拌车运输混凝土时，减水剂水溶液宜 在卸料前加入搅拌机内，再搅拌30~60s后出料。 四、普通型减水剂的掺入量应根据其出厂说明书并经过 试验确定，一般掺量为水泥重量的0.15~0.35%，常用 掺量为0.25%随着气温的高低，掺量可适当加大或减 少，但最大不得超过水泥重量的0.5%。 高效型减水剂的一般掺量为水泥重量的0.3~1.5%，常用掺量为0.5~0.75%。 五、减水剂水溶液可以用水箱水位计计量，也可用量杯按 体积计量，粉状减水剂则用天平按质量计量，其误差 不得超过±2%。 3、引气剂的掺入方法应符合以下规定： 一、引气剂的掺入方法与减水剂基本相同，即将引气剂配 成浓度不大于1%的水溶液，与混凝土拌合水同时掺 入搅拌机内，但引气剂不得以粉状划胶凝状态直接加 入混凝土材料中。
大连成龙新材料有限公司聚羧酸高性能混凝土外加剂建设项目环境影响评价
1总论 1.1项目背景 大连成龙新材料有限公司是大连市建筑科学研究设计院股份公司投资成立的子公司，项目主要生产高性能混凝土外加剂，包括聚羧酸和NF （萘系）高效减水剂等。 聚羧酸盐高效减水剂是国内外最新的第三代高浓度高效减水剂，与常用减水剂相比，具有减水率高、掺量低、坍落度损失少和无毒无污染等优点，是配制水泥用量低、和易性好、物理力学性能和耐久性好的高性能混凝土的最佳材料。聚羧酸产品目前在日本、法国和台湾等国家和地区生产和应用比较广泛，在国内只有西卡、巴斯夫和花王等国外大的化学建材公司刚刚建厂生产，应用还是主要依赖进口。大连市建筑科学研究设计院凭借自身的科研优势，经过多年的自主研发，完全掌握了聚羧酸的合成技术，合成后的产品性能达到了国际先进水平，具有收率高成本低的优点，且有效的避免了生产污染问题。项目建成后聚羧酸产品可替代进口，覆盖整个高端减水剂市场，可应用于哈大客运专线、大连红沿河核电站、沈阳和大连地铁等重大工程项目。 NF （萘系）是目前市场主要应用的减水剂，高效减水剂中的80% 是传统的萘系高效减水剂，其生产工艺及产品应用技术已经成熟，但近两年来受其原料和运输的影响，供应到大连的NF （萘系）较为紧张、 价格高，质量不稳定，提高了复配外加剂企业的生产和应用成本。合成NF （萘系）减水剂后，可满足大连地区混凝土外加剂的普通市场要求，降低相关企业的生产成本。 1.2评价目的
略。 1.3编制依据 相关法律法规、评价技术规范、参考资料、委托文件 1.4环境功能区划与评价标准 1.4.1环境质量标准 (1)环境空气 根据大连市政府发布的《大连市人民政府办公厅关于调整大连市环境空气质量功能区区划的通知》大政办发[2005]42号文件，项目所在地区为二类环境空气质量功能区，本评价按二类环境空气质量功能区进行控制。 (2)声环境 该项目位于大连松木岛化工产业基地，环境噪声执行《城市区域环 境噪声标准》(GB3096-93)中的3类标准。 1.4.2污染物排放标准 (1)废气 该项目工艺废气排放标准执行《大气污染物综合排放标准》 (GB16297-1996)和《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)中的二级标准；食堂油烟废气执行国家《饮食业油烟排放标准》 (GB18483-2001)中的中型规模排放标准。 (2)污水 大连化工产业基地内规划建设一座污水处理厂，位于化工基地西 南侧，本项目西北侧，处理规模为10万m3/d,拟采用A2/0工艺对园区污水进行处理，2007年4月开始筹建，2008年12月建成投入运行，同时配套建设污水管