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1、混凝土外加剂复习资料汇总亠、概述1. 混凝土外加剂：是一种在混凝土搅拌之前或拌制过程中加入的，用以改善新拌混凝土 和硬化混凝土性能的材料，有粉状和液体两种形态；是有机、无机或复合的化合物；掺量 一般不大于胶凝材料质量的5%。某些混凝土矿物掺合料也成为混凝土矿物外加剂。2. 髙性能减水剂：比髙效减水剂具有更髙的减水率，更好的坍落度保持性能，较小的干 燥收缩，具有一定引气性能的减水剂。3 混凝丄外加广1、改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，包括减水剂、泵送剂等； 剂按混凝土使用（2、调节混凝土的凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、速凝剂等 剂能其其为四使用3、改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂
2、、防水剂、阻锈剂等； 刀能刀为 类14、改善混凝土其他性能的外加剂，包括膨胀剂、着色剂、防冻剂等。：、外加剂的作用1、改善混凝土或砂浆拌合物的施工和易性，满足施工需求；外 加 剂 的 作 用2、提高混凝土的强度及其他物理力学性能，满足设计要求；3、节约水泥或代替特种水泥；4、加速混凝土早期强度的发展，加快施工进度，缩短工期；5、缩短热养护时间或降低热养护温度，节省能源；6、调节混凝土的凝结硬化速度；7、调节混凝土的含气量，改善混凝土的内部毛细孔结构，提高抗渗性能、耐久性 能、可泵送性，改善泌水性；8、降低混凝土初期水化热或延缓水化放热，满足大体积混凝土的施工需要。I 9、防止新拌混凝土的冻害，
3、促使负温下混凝土强度增长，满足冬期混凝土施工需 要；等。三、外加剂的作用机理简介不同种类的外加剂在混凝土中有不同的作用机理，主要对水泥水化产生不同作用。以 混凝土主要使用的减水剂类外加剂为主体的多数混凝土外加剂属于表面活性剂，表面活性 剂的基本作用机理是降低分散体系中两相间的界面自由能，提高分散体系的稳定性。作为 混凝土外加剂的表面活性剂，在混凝土拌合物中起到改变表面张力、湿润渗透、分散、乳 化、增容、起泡等基本作用。1、减水剂的作用机理是保持混凝土坍落度基本不变，能减少拌合用水量的外加剂。减水剂多为表面活性剂，其对水泥的作用主要是表面活性，本身不与水泥发生化学反应。 在混凝土中对水泥颗粒起到
4、吸附分散、湿润、润滑作用，使新拌混凝土减少用水量，从而 改善混凝土中孔结构，大孔减少，小孔增多，平均孔径减少，总孔隙率下降，有利于混凝 土强度的提高并直接影响着混凝土的耐久性和抗化学腐蚀能力。2、缓凝剂的作用机理是能延长混凝土凝结时间的外加剂。关于缓凝剂的作用机理目前尚无定论。可能的情况是：糖类缓凝剂：是C3S水化的强延缓剂，能抑制C-S-H凝胶及CH晶核的形成，使水化延迟甚 至完全停止。不过糖是一种不稳定的缓凝剂，对有的水泥是优良的缓凝剂，对另一部分水 泥则可能是促凝。羟基羧酸类：与C3S等溶出的钙离子结合，生成螯合环，吸附于3S钙离子表面，控制C3S 钙离子的溶出，减缓水化反应，使之缓凝。
5、磷酸盐类：可溶性磷酸盐与水泥粒子表面溶出的钙离子结合生成不溶于水的钙盐覆盖于水泥粒子表面，生成不透水层，从而延缓了水泥的水化过程。3、早强剂作用机理是加速混凝土早期（Id、3d、7d）强度发展的外加剂。氯盐类：氯离子吸附于C3S和C2S表面，增加水泥颗粒的分散度，加速水泥初期水化反应， 使溶液中存在大量的氯离子和钙离子，加速了水化物晶核的生成及成长；与C3A作用，生 成几乎不溶于水的水化氯铝酸钙和固溶体，与氧化钙作用生成溶解度极小的氧氯化钙，这 些综合作用使水泥浆体中固体相比例增大，促使水泥凝结硬化，早期强度提高；与水泥水 化产物Ca（0H）2作用生成氯化钙，当有石膏存在时，氯化钙能加速C3A
6、和石膏的反应，生 成钙矶石，当硫酸根耗尽时，C3A和CaC12形成氯铝酸钙。上述复盐的生成，发生体积膨 胀，促使水泥石结实，加速凝结硬化，使早期强度提高。硫酸盐类：硫酸盐溶入水中与水泥水化产物Ca（OH）2反应，生成氢氧化钠和硫酸钙。此硫 酸钙颗粒很细，活性比外掺硫酸钙要高，因而与 C3A 反应的速度要快得多。而氢氧化钠是 活化剂，能提髙C3A与石膏的溶解度，加速硫氯酸钙的形成，增加混凝土中硫氯酸钙的数 量，促使水泥凝结硬化和早期强度的提高。三乙醇胺类：不改变水泥的水化生成物，但促使C3A与石膏之间形成硫氯酸钙的反应，而 且与无机盐类复合使用时，既能催化水泥本身的水化，又能在无机盐类与水泥的反
7、应中起 催化作用。所以，三乙醇胺复合早强剂的早强效果优于单掺早强剂的效果。4、引气剂的作用机理 是在混凝土搅拌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。（1）界面活化作用 引气剂的界面活化作用，即引气剂在水中被界面吸附，形成憎水化吸附层，降低界面能， 使混凝土拌合过程中引入的气泡能够稳定存在。（2）气泡作用 引气剂在混凝土中形成的气泡，属于溶胶性气泡，彼此独立存在，其周围被水泥浆体、骨 料等包裹而不易消失。5、防水剂作用机理 是能提高硬化混凝土在静水压力下的不透水性能的外加剂。（1）减水类：减水剂作为防水剂使用，能提高混凝土的抗渗性。由于其对水泥具有强烈的 分散作用和吸附作用，大
8、大降低了水泥颗粒间的吸引力，有效地阻碍和破坏了颗粒间的絮 凝作用，并释放出絮凝体中的水，从而减少混凝土用水量，使硬化后孔结构的分布得以改 善，混凝土的密实度提高。（2）引气类：具有憎水作用的表面活性物质，能显著降低混凝土拌合水的表面张力，经搅 拌可在混凝土拌合物中产生大量微细、密闭、互不连通的气泡，使毛细孔管变得细小、曲 折、分散，减少了渗水通道。另外还可增加粘滞性，改善和易性，减少沉降泌水和分层离 析，弥补混凝土结构上的缺陷，从而提高混凝土的密实性和抗渗性。（3）三乙醇胺类：是水泥的激发剂，使水泥在水化早期生成较多的水化物，部分游离水结 合为结晶水，相应减少了毛细管通道和孔隙，从而提高了混凝
9、土的抗渗性。当与氯盐、硫 酸盐等无机盐复合时，三乙醇胺还能促进这些无机盐与水泥的反应，所形成的氯铝酸钙等 络合物，体积膨胀，使混凝土密实性提高。（ 4）其它无机质类：三氯化铁、水玻璃、硅质粉末等。三氯化铁、水玻璃与水泥水化产物 氢氧化钙反应，分别形成氢氧化铁胶体和不溶性硅酸钙，填充砂浆或混凝土的孔隙，使抗 渗性提高。硅质粉末主要通过与水泥水化生成物反应，反应产物堵塞孔隙，同时，矿物质 粉末还能增加水泥的水化反应，使混凝土抗渗性提高。（5）其它有机质类：主要是具有憎水作用的表面活性剂或化合物，通过憎水作用使混凝土 防水。（6）复合类：多组分共同作用，优势互补，使混凝土抗渗防水能力得到提高。6、膨
10、胀剂作用机理是能使混凝土产生体积微膨胀的外加剂。（1）硫铝酸钙类：在水泥水化过程中，生成钙矶石结晶体，产生体积膨胀，对混凝土起补 偿收缩、防止开裂作用，并应能使混凝土中的钢筋在承载前受到一定的拉应力，从而使混 凝土获得一定的预应力。因生成的钙矶石填充于混凝土的毛细孔或气孔中，并能与C-S-H 凝胶微晶交呈网络结构，使混凝土结构更加致密。（2）石灰类：膨胀剂中的CaO，在水泥水化初期，水化成胶凝状的a（0H）2产生体积膨胀；胶凝状的Ca（OH）2发生晶型转化，变为更大的异方型、六方板状晶体，再次产生体积膨胀。7、泵送剂的作用机理泵送剂是能改善混凝土拌合物性能使之适应泵压输送的外加剂。是一种和外加
11、剂，主要成 分为减水剂、引气剂和缓凝剂等。因组成的组分不同，作用机理有所区别。一个共性的机理是增加混凝土拌合物的坍落度； 降低水泥水化速度，分散水泥颗粒，使混凝土拌合物的坍落度保持或减小损失；在压力输 送状态下，保持拌合物的稳定性。8、防冻剂作用机理是能使混凝土在负温下硬化，或加速混凝土硬化，使之在规定时间内和养护条件下达到抗 冻临界强度的外加剂。是一种复合外加剂，主要有三种：1氯盐类；2氯盐阻锈类；3无 氯盐类。主要防冻成分有：氯盐（氯化钙、氯化钠）、硝 碳酸盐（碳酸钙、碳酸钾）、氨水（氢氧化铵）、尿素等。其作用机理是降低混凝土中液相的冰点，防止混凝土受冻，并促进胶凝材料水化，使混凝土在负温
12、下硬化。四、生产工艺简介目前混凝土中使用的外加剂，主要是以髙效减水剂为主体（母体）与其它功能的外加剂或 材料配制的复合型外加剂，单一性能的外加剂很少在混凝土中直接使用，通过复配的多功 能外加剂是市场的主体。外加剂的生产有化工合成和物理复配两种工艺。（一）合成工艺高效减水剂主要通过化工生产线合成制成，合成工艺有：磺化反应、缩合反应、共聚反应、 中和反应等。（二）复配工艺各种外加剂或其它材料通过试验确定配方，在混合设备中混合均匀制成需要性能的外加剂,混合过程中不发生化学反应，属物理复配。（三）生产技术特点1、对混凝土使用水泥的针对性（适应性），对不同水泥一般不通用；2、不同组分的相容性；3、不同组
13、分的叠加效应，比单一组分使用效果更好；4、定向配制的不通用性，针对不同的混凝土原材料，不同的季节等不具有通用性。五、技术性能及质量要求外加剂产品技术性能和质量既要符合国家产品标准的质量要求，又要满足相关国家规范标准的规定和混凝土施工的技术要求。（一）产品标准要求我国现有15种混凝土化学外加剂产品制订了相应的国家标准，其中泵送剂、聚羧酸高性能 减水剂，既有国家标准也有国家行业标准。1. 匀质性指标。意义：外加剂生产过程中同批和不同批之间的均匀性，要有效控制，质量等效。1.氯离子含量：不超过生产厂控制值；无氯盐防冻剂W0.0%。2总碱量：不超过生产厂控制值。3. 含固量：生产厂控制值25%时，控制
14、在0. 95-1.05倍 范围内，小于时控制在0. 90-1.10倍范围内。4. 含水率（固）：生产厂控制值大于5%时，应控制在0. 90-1.10倍范围内，小于或等于5%时，应控制在0. 80-1.20倍范围内。5. 密度（液）：生产厂控制值大于1.1时，应控制在控制 值的土0. 03；生产厂控制值小于或等于1.1时，应控制 在控制值的土002。6. 细度（固）：应在生产厂控制值范围内。7. PH值：应在生产厂控制值范围内。8. 硫酸钠含量：不超过生产厂控制值。9净浆流动度：应不小于生产控制值的95%。生产单位通过8项匀质性技术指 标设定控制值，每批控制。在产 品说明书、出厂 检验报告中应明
15、 示匀质性指标的 控制值，作为用 户选用和质量验 收的依据。10. 砂浆减水率（胶砂流动度）：应不小于生产控制值的95%。2. 掺外加剂混凝土的性能指标。2.1掺防冻剂混凝土的性能指标（二）混凝土施工验收规范要求外加剂使用前应检验外加剂与混凝土施工所用的水泥的适应性。（三）环保要求用于室内工程的混凝土中且能释放氨的外加剂，应控制氨的释放量。室外工程的混凝土外 加剂氨的释放量不受限制。释放氨的限量，以氨（NH ）质量分数表示，混凝土外加剂中释放氨的量W0.10%。3六、外加剂应用技术（一）外加剂的选择（二）外加剂的掺量（三）外加剂使用中的质量控制外加剂在混凝土中的使用应严格遵守国家强制性建设标准混凝土工程施工质量验收规范 和混凝土外加剂应用技术规范的要求，经试配进场复验合格后方可使用。（一）外加剂的选择1、外加剂的品种应根据设计和施工要求选择，通过试验及技术经济指标比较确定。2、严禁使用对人体产生危害、对环境产生污染的外加剂。3、掺外加剂混凝土所用水泥，宜采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火 山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥，并应检验外加剂与水泥的适应性， 符合要求方可使用。4、不同品种外加剂复合使用时，
