混凝土外加剂(ppt).ppt

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1、2024-5-91混凝土外加剂混凝土外加剂2024-5-92目录目录l混凝土外加剂的发展 l外加剂的分类l减水剂的作用机理及效果 l引气剂的作用机理及作用 l泵送剂的组成和复配方法 2024-5-93最早的外加剂最早的外加剂l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；l我国清乾隆年间用糯米、石灰加牛血建造永定河河堤；l明代南京城墙用糯米汁石灰，并用桐油石灰封顶；l宋代用糯米汁石灰建筑了安徽和州城墙。2024-5-94普通减水剂l2020世纪世纪3030年代末，美国发明纸浆废液减水剂；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。德国在纸浆废液中提取

2、木质素磺酸盐减水剂。2024-5-95高效减水剂 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90150MPa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。2024-5-96混凝土外加剂定义混凝土外加剂定义l外加剂是在拌

3、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）。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。2024-5-97外加剂的分类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的外加剂。包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、

4、防水剂等。2024-5-98减水剂减水剂l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。2024-5-99减水剂减水剂l减水剂的作用机理 减水剂是一种表面活性剂。表面活性剂分子由亲水基团和憎水基团二部分组成，加入水中后亲水基团指向溶液，憎水基团指向空气、固体或非极性液体并作定向排列，形成定向吸附膜而降低水的表面张力和二相间的界面张力。2024-5-910减水剂减水剂l减水剂的作用机理 当水泥浆体中加入减水剂后，减水剂分子中的憎水基团定向吸

5、附于水泥质点表面，降低表面能。亲水基团指向水溶液，在水泥颗粒表面形成单分子或多分子吸附膜，使水泥颗粒表面带上相同的电荷，表现出斥力，将水泥加水后形成的絮凝结构打开并释放出被絮凝结构包裹的水，水泥颗粒的吸附层外形成水膜起到润滑作用。这是减水剂分子吸附产生的分散作用。2024-5-911减水剂减水剂l 2024-5-912减水剂减水剂l减水剂的作用效果 在不减少单位用水量的情况下，改善新拌混凝土的工作性，提高流动性。在保持一定工作度下，减少用水量，提高混凝的强度。在保持一定强度情况下，减少单位水泥用量，节约水泥。改善混凝拌和物的可泵性以及混凝的其它物理力学性能。2024-5-913减水剂减水剂高效

6、减水剂的特点：l高效减水剂的掺量超过一定量后，减水效果不再提高；对混凝土性能没有不利影响。l高效减水剂减水率越高，坍落度损失越大。2024-5-914主要减水剂介绍主要减水剂介绍1、普通减水剂 木质素磺酸盐系减水剂 减水率10%，一般掺量0.25%腐植酸减水剂 减水率6-8%，一般掺量0.2-0.35%2、高效减水剂 多环芳香族磺酸盐系减水剂。这类减水剂通常是由工业萘或煤焦油的萘、蒽、甲基萘等馏分，经磺化、水解、缩合、中合、过滤、干燥而制成。由于其主要成分为萘的同系物的磺酸盐与甲醛的缩合物，故又称萘系减水剂，掺量0.5-1.0%,减水率10-20%。2024-5-915水溶性树脂系减水剂。水溶

7、性树脂减水剂是以一些水溶性树脂为主要原料的减水剂，如三聚氰胺树脂、古玛隆树脂等。此类减水剂的掺量为水泥质量的0.5%2.0%，其减水率为15%30%，混凝土的强度提高20%30%，混凝土的其他力学性能和抗渗性、抗冻性也得到提高，对混凝土的蒸养适应性也优于其它外加剂。2024-5-9163、高性能减水剂 高性能减水剂是指近年来开发并投入使用的聚羧酸系减水剂，聚羧酸系高性能减水剂是由含有羧基的不饱和单体和其他单体共聚而成，使混凝土在减水、保坍、增强、收缩及环保方面具有优良性能的减水剂。2024-5-917聚羧酸系高性能减水剂性能特点主要为：聚羧酸系高性能减水剂性能特点主要为：（1 1）掺量低、减水

8、率高。一般掺量为胶凝材料的）掺量低、减水率高。一般掺量为胶凝材料的0.15-0.25%0.15-0.25%，减水率一般在，减水率一般在25-30%25-30%，在接近极，在接近极限掺量限掺量0.25%0.25%时，减水率一般可以达到时，减水率一般可以达到40%40%以上。以上。（2 2）混凝土拌和物的流动性好，坍落度损失低，）混凝土拌和物的流动性好，坍落度损失低，2 2小时坍落度基本不损失，其高工作性可保持小时坍落度基本不损失，其高工作性可保持6-6-8 8小时。小时。2024-5-918（3 3）对混凝土增强效果潜力大。早期抗压强度比）对混凝土增强效果潜力大。早期抗压强度比提高更为显著。以提

9、高更为显著。以3 3天、天、7 7天抗压强度为例，奈天抗压强度为例，奈系高效减水剂的系高效减水剂的3 3天、天、7 7天抗压强度比一般在天抗压强度比一般在130%130%左右，而聚羧酸系高性能减水剂的同龄期左右，而聚羧酸系高性能减水剂的同龄期抗压强度比一般在抗压强度比一般在180%180%以上。以上。2024-5-919（4 4）混凝土收缩低。基本克服了第二代减水剂增）混凝土收缩低。基本克服了第二代减水剂增大混凝土收缩的缺点。大混凝土收缩的缺点。（5 5）总碱含量极低，其带入混凝土中的总的碱含）总碱含量极低，其带入混凝土中的总的碱含量仅为数十克，降低了发生碱骨料反应的可能量仅为数十克，降低了发

10、生碱骨料反应的可能性，提高混凝土的耐久性。性，提高混凝土的耐久性。（6 6）环境友好，聚羧酸系高性能减水剂合成生产）环境友好，聚羧酸系高性能减水剂合成生产过程中不使用甲醛和其他任何有害的原材料，过程中不使用甲醛和其他任何有害的原材料，在生产和使用过程中对人体健康无危害。在生产和使用过程中对人体健康无危害。2024-5-920（7 7）一定的引气量，与第二代（高效）减水剂相）一定的引气量，与第二代（高效）减水剂相比，其引气量有较大提高，平均在比，其引气量有较大提高，平均在3-4%3-4%。该类产品目前没有发现明显的缺陷和不足。该类产品目前没有发现明显的缺陷和不足。尤其是其低坍落度损失和混凝土收缩

11、小的优点尤其是其低坍落度损失和混凝土收缩小的优点为高性能混凝土的开发和推广提供了新的有力为高性能混凝土的开发和推广提供了新的有力武器武器。2024-5-921l外加剂对混凝土氯离子渗透性能的影响 外加剂外加剂配合比配合比/kg/m3坍落度坍落度/cm含气量含气量/%抗压强度抗压强度/MPaCFASGW7d28d56d84dFDN280 120780117015217.52.048.470.576.279.4PCA20.02.252.470.377.680.7FDN+引气剂引气剂19.57.545.960.065.770.2PCA+引气剂引气剂21.57.850.364.572.975.6202

12、4-5-922l外加剂对混凝土混凝土抗冻性能的影响 2024-5-923l外加剂对混凝土碳化性能及钢筋锈蚀能力的影响混凝土配合比/kg/m3外加剂碳化深度/mmCFASGW3d7d14d28d420/7511080168PCA0.230.550.661.22FDN0.860.9452.352.753301007511080168PCA1.281.793.124.32FDN2.073.064.375.29掺聚羧酸减水剂混凝土掺聚羧酸减水剂混凝土具有更高的密实性具有更高的密实性更强的抗氯离子渗透能力更强的抗氯离子渗透能力更强的更强的抗抗COCO2 2渗透能力渗透能力用聚羧酸减水剂配制的混凝土用聚羧

13、酸减水剂配制的混凝土具有更强的钢筋保护能力具有更强的钢筋保护能力更好的减少或避免钢筋锈蚀更好的减少或避免钢筋锈蚀提高混凝土结构的安全性提高混凝土结构的安全性2024-5-924引气剂引气剂 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，提高混凝土抗冻性和耐久性的外加剂，称为引气剂。我国应用较多的的引气剂有松香类引气剂、木质素磺酸盐类引气剂等。松香类引气剂包括松香热聚物、松香酸钠及松香皂等。其适宜掺量为水泥质量的0.0050.02%，混凝土含气量约为35%，2024-5-925引气剂的作用机理引气剂的作用机理 引气剂属于表面活性剂，其界面活性作用基本上与减水剂相

14、似，区别在于减水剂的界面活性作用主要在液固界面上，而引气剂的界面活性主要发生在气液界面上，降低界面能，使新拌混凝土中微小气泡稳定存在并保留。2024-5-926引气剂的作用机理l界面活性作用吸附在颗粒表面，降低界面能。l起泡作用在砼中引入大量微小、封闭的气孔。l气泡的稳定性引入砼中的气泡能保持形态，含气量相对稳定。2024-5-927引气剂对混凝土的质量的影响引气剂对混凝土的质量的影响 混凝土中掺入引气剂可改善混凝土拌和物的和易性，可以显著减少混凝土浆体粘性，使它们的可塑性增强，减少单位用水量。通常每增加含气量1%，能减少单位用水量3%。减少离析和泌水量，提高抗渗性。提高抗腐蚀性和耐久性。含气

15、量每提高1%，抗压强度下降45%，抗折强度下降23%。引入空气会使干缩增大，但若同时减少用水量，对干缩的影响不会太大。使混凝土对钢筋的粘结强度有所降低，一般含气量为4%时，对垂直方向的钢筋粘结强度降低1015%，对水平方向的钢筋粘结强度稍有下降。2024-5-928引气剂对混凝土的影响l改善混凝土的和易性。l降低混凝土的泌水和沉降。l提高混凝土的抗渗性。l提高混凝土的抗化学物质侵蚀性。l显著提高混凝土的抗冻融性能。l大大延长混凝土的使用寿命。l对混凝土强度略有降低，但因其有一定的减水作用，基本可弥补强度降低。2024-5-929缓凝剂缓凝剂l缓凝剂定义 缓凝剂是一种能延迟水泥水化反应，从而延长

16、混凝土的凝结时间，使新拌混凝土较长时间保持塑性，减少混凝土坍落度损失。在大体积混凝土施工时，可防止出现裂缝和冷缝，同时对混凝土后期各项性能不会造成不良影响的外加剂。2024-5-930缓凝剂缓凝剂l缓凝剂的特点：掺量合适，24小时后的强度不会受影响；掺量过多，混凝土的正常水化速度和强度受影响；超掺，会使水泥水化完全停止；不同的缓凝剂种类，对混凝土泌水、离析情况不同。2024-5-931外加剂的复配外加剂的复配l混凝土中使用单一品种外加剂的情况已很少见。逐渐向混凝土中使用单一品种外加剂的情况已很少见。逐渐向着高效能、多功能的方向发展。着高效能、多功能的方向发展。l 外加剂复配的目的是为了同时满足混凝土对各种性能的外加剂复配的目的是为了同时满足混凝土对各种性能的需要，以及各复配成分之间的共同作用而产生需要，以及各复配成分之间的共同作用而产生“叠加效叠加效应应”。l复合外加剂通常是由多种表面活性剂或与无机电解质等复合外加剂通常是由多种表面活性剂或与无机电解质等组成。如复合早强剂、复合防冻剂、泵送剂、复合缓凝引组成。如复合早强剂、复合防冻剂、泵送剂、复合缓凝引气减水剂等。气减水剂等。2024-