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1、混混 凝凝 土土 外外 加加 剂剂 种种 类类一、缓凝剂一、缓凝剂1、定义：延缓混凝土凝结时间而对后期强度无明显影响的外加剂 2、缓凝剂包括：糖类、羟基羧酸及其盐类、无机盐类、木质磺酸盐 （1） 、糖类：糖钙、葡萄糖酸盐等。 （2） 、羟基羧酸及其盐类：柠檬酸、酒石酸及其盐，其中以天然的酒石酸缓凝 效果最好。 （3） 、无机盐类：锌盐、磷酸盐等。 （4） 、木质磺酸盐：在所有的缓凝剂中，木质磺酸盐的添加量最大且有较好的 减水效果。 3、作用机理：目前, 对缓凝剂作用机理的认识主要存在四种理论: 吸附理论、 络合物生成理论、沉淀理论和 Ca( OH) 2 结晶理论。 （1） 、1.吸附理论由于大
2、多数有机缓凝剂具有表面活性, 能在水泥颗粒的固液界面吸附, 改变 了水泥颗粒表面的亲水性, 形成一层可抑制水泥水化的缓凝剂膜层, 从而导致混 凝土凝结时间的延长。 （2） 、络合物生成理论 缓凝剂分子可以与水泥水化生成的 Ca2+ 形成络盐, 在水泥水化初期控制 了液相中 Ca2+ 离子浓度, 阻止水泥水化相的形成, 产生缓凝作用。三聚磷酸钠 能与 Ca2+ 生成稳定的络合物, 在水泥水化初始阶段, 阻碍了水化产物的形成, 抑制了水化产物的结晶成长, 延缓了 C3 S 和 C3A 的水化。 （3） 、沉淀理论 有机或无机缓凝剂通过在水泥颗粒表面形成一层不溶性的薄层, 阻止水泥 颗粒与水的接触,
3、 因而延缓了水泥的水化, 起到缓凝作用。 （4） 、Ca( OH ) 2 结晶成核抑制理论 缓凝剂通过吸附在 Ca( OH ) 2 晶核上, 抑制 Ca( OH) 2 结晶继续生长而产 生缓凝作用。二、早二、早 强强 剂剂1、定义：早强剂是提高混凝土早期强度且对后期强度无显著影响的外加剂，与 减水剂复合使用兼有减水作用的早强剂称为早强减水剂。 2、早强剂的分类 （1） 、有机：甲酸钙、三乙醇胺、三异丙醇胺、尿素等。 （2） 、无机：硫酸盐、氯盐等。 3、几种常见的早强剂 （1） 、氯盐早强剂 氯盐早强剂的组成主要包括氯化钙、氯化钠、氯化铝等。合理掺加氯盐类 早强剂，会对混凝土的早期强度发展有利
4、。氯盐类早强剂是应用历史最长、应 用效果最显著的早强剂品种。不过氯盐类的早强剂只准在不配刚筋的素混凝土 中掺加，对于钢筋混凝土，特别是颈应力钢筋混凝土，以及有金属预埋件的混 凝土中，要慎重使用这类外加剂，限制 Cl 含量的引入量，甚至要禁止使用。 （2） 、硫酸盐早强剂常用的硫酸盐早强剂为硫酸钠、硫酸钾和硫酸钙。掺硫酸盐早强剂的混凝 土要注意预防泛碱和白华现象。硫酸盐的掺量应通过实验确定，以免引起碱集 料反应破坏或硫酸盐过量产生的侵蚀破坏。 （3） 、硝酸盐和亚硝酸盐早强剂 硝酸盐和亚硝酸盐均对水泥水化过程起促进作用。这些盐类不仅能作为混 凝土的早强剂组分，而且可以作为混凝土防冻剂组分使用。我
5、国曾生产应用过 以硝酸盐和亚硝酸盐为主的许多品种的早强剂或防冻剂。 （4） 、有机化合物早强剂 最常用的有机化合物早强剂为三乙醇胺。三乙醇胺是一种表面活性剂，掺 入水泥混凝土中，在水泥水化过程中起催化剂的作用，它能够加速 C3A 的水化 和钙矾石的形成。三乙醇胺常与氯盐早强剂复合使用，早强效果更佳。常用的 有机化合物早强剂还有甲酸钙、乙酸和乙酸盐等。另外，实际应用中三异丙醇 胺也同样具有一定早强性能，同时对混凝土后期强度也有比较明显的提高。 4、早强剂的发展方向 早强剂尽管生产和应用历史较长，但随着人们对氯离子、硫酸根离子、硝 酸根离子和碱金属离子等对混凝土性能和长期稳定性潜在危害的认识程度的
6、加 深，以及大量矿渣粉或粉煤灰混凝土的开发，在早强剂方面还需做大量的工作。三、混凝土膨胀剂三、混凝土膨胀剂定义：是指与水泥、水拌和后经水化反应生成钙矾石或氢氧化钙等，使混凝土 产生体积膨胀的外加剂。 1、1.氧化钙类膨胀剂：氧化钙遇水发生水化，形成氢氧化钙： CaO+H2O=Ca(OH)2 这是一个放热过程，且水化产物的体积将增加近 1 倍。氧化钙类膨胀剂就是利 用这一原理研制成功的。但由于氧化钙接触水后水化十分激烈，且放热量大， 生石灰不能直接用作膨胀剂，否则掺入这种物质的水泥混凝土拌合后还未硬化， 氧化钙却已水化完毕，不能使硬化混凝土产生体积膨胀。 为延缓氧化钙水化，一般可采取两种措施，即
7、过烧生石灰或对生石灰进行表面 处理。 （1） 、过烧生石灰 将碳酸钙加热到 1400左右，分解后得到过烧生石灰。将过烧生石灰粉磨至一 定细度，就得到过烧生石灰膨胀剂。 （2） 、表面处理的生石灰 采用具有憎水或隔离作用的有机物对生石灰颗粒表面进行处理，可以延缓 其水化速率。 2、硫铝酸钙类膨胀剂 硫酸铝类膨胀剂是工程中最常见的膨胀剂，其反应通式为： 6CaO+3Al2O3+3SO3+96H2O3CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O 属于硫铝酸盐类膨胀剂的主要有 CSA 膨胀剂和明矾石膨胀剂。 3、硫铝酸钙氧化钙类复合膨胀剂 含有两种及两种以上膨胀原的膨胀剂通常称为复合膨胀剂。硫铝酸钙-
8、氧化钙类膨胀剂有效利用了钙矾石的膨胀作用和生石灰水化形成氢氧化钙结晶体的 膨胀作用。这方面有我国的 CEA 膨胀剂： CaO+H2OCa(OH)2 K2SO4Al(SO4)34Al(OH)3+13Ca(OH)2+5CaSO4+78H2O3(C3A3CaSO432H2O)注意： 硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂的掺量较硫铝酸钙类膨胀剂的掺量小，但比 氧化钙类膨胀剂的掺量大。 4、.氧化镁类膨胀剂氧化镁系膨胀剂主要是通过氧化镁水化生成氢氧化镁结晶（水镁石）而 产生膨胀： MgO+H2OMg(OH)2 氧化镁膨胀剂一般应用于水工建筑中。 5、膨胀剂在混凝土中的用量 混凝土膨胀剂在混凝土中的参量一般比较大，氧
9、化钙类膨胀剂的掺量一般为水 泥质量的 3%-5%，硫铝酸钙类膨胀剂的掺量一般为水泥质量的 8%-12%，且需 要膨胀率大时，它们的掺量应该更大。 膨胀剂一般按照内掺法进行，其计算方法为： 膨胀剂掺量=m 膨胀剂/（m 水泥+m 膨胀剂）100% 式中： m 膨胀剂膨胀剂质量 m 水泥 水泥质量 6、膨胀剂对混凝土性能的影响 对混凝土膨胀率的影响 （1） 膨胀剂掺量越大，混凝土的膨胀率越大。 （2） 混凝土配筋率越大，膨胀率越小。 对混凝土凝结时间的影响：对混凝土的凝结时间影响不大，这是因为膨胀剂的 组分一般要在水泥水化硬化以后才开始产生作用。但是掺硫铝酸钙类膨胀剂的 混凝土其凝结时间一般要比不
10、掺者缩短 20-60min。 对混凝土强度的影响：掺膨胀剂的混凝土一般早期抗压强度有所增长，但后期 抗压强度与膨胀剂掺量关系较大。对于自由膨胀的混凝土，当膨胀剂掺量较大 时往往导致混凝土后期抗压强度有所降低。但是对于受约束作用的混凝土，即 使膨胀剂掺量较大时，由于混凝土的膨胀能受到钢筋的约束，使得混凝土的内 部结构更加密实，混凝土抗压强度增加。 对混凝土强度的影响：膨胀结束后的膨胀混凝土，其收缩与徐变值与普通混凝 土相似。但是在限制条件下，膨胀混凝土的干缩值略低于普通混凝土。 对混凝土和易性的影响：掺膨胀剂的混凝土，一般需水量稍大，拌合物黏聚性 较好，保水性优良。但是掺加膨胀剂的混凝土一般（并
11、不是所有）坍落度损失 较快，尤其是同时掺加膨胀剂和减水剂的混凝土，有时坍落度损失过快，以至 于无法满足运输需求。四、发展趋势四、发展趋势混凝土外加剂的特点是掺量少、作用大，所以有人将其比作食品中的调味素，也有人称其能起“四两拨千斤“的作用。自世纪年代被发现以来，混凝土外加剂不断得到发展和应用，已成为混凝土配比中不可缺少的第五组分，其产品的优劣，能影响到我国每年数千亿元基础设施混凝土工程质量的好坏、耐久性和使用寿命，影响到国家经济建设、基础设施建设的技术经济效益和社会效益。随着社会的不断发展，我国的基础施工建设力度也在逐渐加大，混凝土外加剂的生产将进入一个高速发展阶段，今后混凝土外加剂的发展方向将向复合型外加剂，高性能外加剂发展，朝着节能、高效、环保、可持续性方向发展。参考文献：参考文献：，公路沥青路面施工技术规范伍石生沥青路面配合比设计 永成高速公路路面技术研讨会文集 汤峰沥青路面施工中的质量控制分析 山西建筑，（）：
