混凝土外加剂之减水剂

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1、毕业设计（论文）题目： 混凝土外加剂（减水剂） 系 别： 专业年级： 学生姓名： 指导教师： 评 阅 人： 年 月 日 目录一、 混凝土外加剂的定义与在我国的应用1二、 混凝土外加剂的种类1三、推广应用混凝土外加剂的意义5四、使用外加剂应注意的事项6五、结语7一、混凝土外加剂的定义与在我国的应用在混凝土、砂浆或净浆的制备过程中,掺人不超过水泥用量5%(特殊情况除外),能对混凝土、砂浆或净浆的正常性能要求而改性的一种产品,称为混凝土外加剂。自上个世纪30年代美国开始使用引气剂,混凝土外加剂至今已经有70多年的历史了。从20世纪60年代日本和西德研制成功高效减水剂以来,外加剂进入了迅速发展的时代。

2、现在,在发达国家使用外加剂的混凝土占混凝土总量的70%80%,有些已达到100%,外加剂已成为混凝土材料不可缺少的组成部分。我国外加剂的研究和应用较国外晚,从20世纪50年代才开始研制木质素类的减水剂,并用于大型水库的大体积混凝土,以后由于某些原因停滞多年。直到70年代后,外加剂的科研、生产和应用才取得较大进展。特别是1982年和1986年分别成立了混凝土外加剂学会和混凝土外加剂协会后,我国的混凝土外加剂得到了进一步的加速发展,使用外加剂的混凝土量占混凝土总量的比率从5%增长到近40%。近年来,我国外加剂行业的科研队伍不断发展壮大,生产企业不断增加,新产品不断研制开发,应用领域不断拓展扩大,砼

3、外加剂行业成为经济建设中一支不可替代的新生力量,与之同时,外加剂的应用技术也得到了迅速发展。二、混凝土外加剂的种类根据国家标准混凝土外加剂按其主要功能分为四类:改善新拌混凝土流动性的外加剂。主要包括各种减水剂、引气剂、灌浆剂、泵送剂等。调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂。主要包括缓凝剂、促凝剂、早强剂等。调节混凝土耐久性的外加剂。主要包括引气剂、防水剂、阻锈剂等。改善混凝土其他性能的外加剂。主要包括引气剂、防水剂、防冻剂、灌浆剂、膨胀剂等。（一）、减水剂 根据减水剂减水及增强能力，分为普通减水剂（又称塑化剂）及高效减水剂（又称超塑化剂），并又分别分为一等品、合格品。 按组成材料分为：（1）木

4、质素磺酸盐类（木质素系）；（2）多环芳香族盐类（萘系）；（3）水溶性树脂磺酸盐类（树脂系）；（4）复合减水剂。 普通减水剂宜用于日最低气温5以上施工的混凝土。高效减水剂宜用于日最低气温0以上施工的混凝土，并适用于制备大流动性混凝土、高强混凝土以及蒸养混凝土。 目前市场上常用的几种减水剂为：萘系高效减水剂，脂肪族高效减水剂，氨基超速高性能减水剂，减水激发剂，葡萄糖酸钠，木质素磺酸钠，木质素磺酸该，膨胀剂等。 聚羧酸系高性能减水剂 聚羧酸系高性能减水剂是目前世界上最前沿、科技含量最高、应用前景最好、综合性能最优的一种混凝土超塑化剂(减水剂)。聚羧酸系高性能减水剂是羧酸类接枝多元共聚物与其它有效助剂

5、的复配产品。经与国内外同类产品性能比较表明，聚羧酸系高性能减水剂在技术性能指标、性价比方面都达到了当今国际先进水平。 1、性能特点 （1）、掺量低、减水率高，减水率可高达45%； （2）、坍落度轻时损失小，预拌混凝土坍落度损失率1h小于5%，2h小于10%； （3）、增强效果显著，砼3d抗压强度提高50110，28d抗压强度提高4080，90d抗压强度提高3060； （4）、混凝土和易性优良，无离析、泌水现象，混凝土外观颜色均一。用于配制高标号混凝土时，混凝土粘聚性好且易于搅拌； （5）、含气量适中，对混凝土弹性模量无不利影响，抗冻耐久性好； （6）、能降低水泥早期水化热，有利于大体积混凝土和

6、夏季施工； （7）、适应性优良，水泥、掺合料相容性好，温度适应性好，与不同品种水泥和掺合料具有很好的相容性，解决了采用其它类减水剂与胶凝材料相容性差的问题； （8）、低收缩，可明显降低混凝土收缩，抗冻融能力和抗碳化能力明显优于普通混凝土；显著提高混凝土体积稳定性和长期耐久性； （9）、碱含量极低，碱含量0.2%，可有效地防止碱骨料反应的发生 （10）、产品稳定性好，长期储存无分层、沉淀现象发生，低温时无结晶析出； （11）、产品绿色环保，不含甲醛，为环境友好型产品； （12）、经济效益好，工程综合造价低于使用其它类型产品，同强度条件下可节省水泥15-25%。 2、作用机理分散作用：水泥加水拌合

7、后，由于水泥颗粒分子引力的作用，使水泥浆形成絮凝结构，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，从而影响了混凝土拌合物的流动性。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（通常为负电荷），形成静电排斥作用，促使水泥颗粒相互分散，絮凝结构破坏，释放出被包裹部分水，参与流动，从而有效地增加混凝土拌合物的流动性。 润滑作用：减水剂中的亲水基极性很强，因此水泥颗粒表面的减水剂吸附膜能与水分子形成一层稳定的溶剂化水膜，这层水膜具有很好的润滑作用，能有效降低水泥颗粒间的滑动阻力，从而使混凝土流动性进一步提高。 空间位阻作用：减水剂结构

8、中具有亲水性的聚醚侧链，伸展于水溶液中，从而在所吸附的水泥颗粒表面形成有一定厚度的亲水性立体吸附层。当水泥颗粒靠近时，吸附层开始重叠，即在水泥颗粒间产生空间位阻作用，重叠越多，空间位阻斥力越大，对水泥颗粒间凝聚作用的阻碍也越大，使得混凝土的坍落度保持良好。 接枝共聚支链的缓释作用：新型的减水剂如聚羧酸减水剂在制备的过程中，在减水剂的分子上接枝上一些支链，该支链不仅可提供空间位阻效应，而且，在水泥水化的高碱度环境中，该支链还可慢慢被切断，从而释放出具有分数作用的多羧酸，这样就可提高水泥粒子的分散效果，并控制坍落度损失。3、技术指标 聚羧酸系高性能减水剂匀质性指标 项 目 指 标 外 观 浅棕至深

9、棕色微黏液体 减水率 25% 密度（g/ml） 1.090.02 固含量（%） 222 或者402 水泥净浆流动度（基准水泥）（） 250（W/C=0.29） pH 68 氯离子含量（%） 0.02 碱含量（Na2O0.658K2O）（%） 0.24、使用说明 （1）、掺量为胶凝材料总重量的0.4%2.0%，常用掺量为0.4%1.2%；使用前应进行混凝土试配试验，以求最佳掺量； （2）、不可与萘系高效减水剂复配使用，与其它外加剂复配使用时也应预先进行混凝土相容性实验； （3）、坍落度对用水量的敏感性较高，使用时必须严格控制用水量； （4）、注意混凝土表面养护。5、适用范围 适用于强度等级为C1

10、5C60及以上的泵送或常态混凝土工程。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。 （1）、减水率高。掺量1-2%，减水率可达15-25%。在同等强度坍落度条件下，掺HSB可节约25-30%的水泥用量； （2）、早强、增强效果明显。砼掺入HSB，三天可达到设计强度的60-70%，七天可达到100%，28天比空白混凝土强度提高30-40%； （3）、高保塑。混凝土坍落度经时损失小，60 min基本不损失，90 min损失10-20%； （4）、对水泥适用性广泛，和易性、粘聚性好。与其他各类外加剂配伍良好

11、； （5）、能显著提高砼的抗冻融，抗渗，抗硫酸盐侵蚀，并全面提高砼的其他物理性能； （6）、特别适用以下砼：流态塑化砼，自然养护、蒸养砼，抗渗防水砼，耐久性抗冻融砼，抗硫酸盐侵蚀海工砼，以及钢筋、预应力砼； （7）、HSB无毒，不燃，不腐蚀钢筋，冬季无硫酸钠结晶。 6、使用方法 （1）、通过实验找出最佳掺量，推荐掺量为1.5-2%； （2）、HSB与拌和水一并加入砼中，也可以采取后加法，加入HSB砼要延长搅拌30s； （3）、由于HSB的减水率较大，砼初凝以前，表面会泌出一层黄浆，属正常现象。打完砼收浆抹光，颜色则会消除，或在砼上强度以后，颜色会自然消除，浇水养护颜色会消除的快一些，不影响砼的

12、内在和表面性能。（二）、早强剂 混凝土早强剂是指能提高混凝土早期强度的外加剂,多在冬季或者紧急抢修时采用。混凝土早强剂对混凝土后期强度并无显著影响。 常用的早强剂有以下三种： （1） 氯化物系早强剂 如CaCl2，效果好，除提高混凝土早期强度外，还有促凝、防冻效果，价低，使用方便，一般掺量为1%2%，缺点是会使钢筋锈蚀。在钢筋混凝中，CaCl2掺量不得超过水泥用量的1%，通常与阻锈剂NaNO2复合使用。 （2） 硫酸盐系早强剂 如硫酸钠，又名元明粉，为白色粉末，适宜掺量为0.5%2%，多为复合使用，如NC，是硫酸钠、糖钙与青砂混合磨细而成的一种复合早强剂。 （3） 有机物系早强剂 有机物系列早

13、强剂主要有三乙醇胺、三异丙醇胺、甲醇、乙醇等等，最常用的是三乙醇胺。三乙醇胺为无色或淡黄色透明油状液体，易溶于水，一般掺量为0.02%0.05%，有缓凝作用，一般不单掺，常与其他早强剂复合使用。（三）、缓凝剂缓凝剂,延缓混凝土凝结时间而对后期强度无明显影响的外加剂。主要成分为多羟基化合物、羟基羧酸盐及其衍生物、高糖木质素磺酸盐，因其兼有减水作用，也称缓凝减水剂。此外，一些无机盐如氯化锌、硼酸盐、各种磷酸盐也有缓凝作用，提高耐久性的外加剂：引气剂、防水剂、防锈剂等。掺量为水泥用量的0.10.6%。缓凝剂适用于高温条件下连续灌筑混凝土、大体积混凝土、预拌混凝土和泵送混凝土。在商品混凝土中掺人缓凝剂

14、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。（四）、速凝剂混凝土速凝剂是由铝氧熟、纯碱、增稠剂等多种组份经改性配制而成的一种灰色粉状产品。对水泥具有速凝块硬和早强减水最用，掺入适量该产品的水泥净浆能迅速凝结硬化，具有较高的早期强度和后期强度，并能保持水泥的其他性能，是我国目前较为理想的混凝土和砂浆工程。 1、混凝土速凝剂主要适合公路、铁路、桥梁、矿山、井巷、隧道、国防、水利等工程的喷射混凝土施工及防漏堵漏，地面混凝土快速施工和混凝土紧急抢险工程。 2、混凝土速凝剂掺量3-5% 3、混凝土速凝剂技术指标： （1）、细度（%）小于12.6 （2）、凝结时间：初凝（min）2-3;终凝（min）8-10 （3）、含水量（%）小于2 （4）、ld抗压强度（Mpa）大于等于8 （5）、28d抗压强度比（%）(Mpa)大于等于75 4、混凝土速凝剂使用方法及注意事项 （1）、使用前，需对施工所用水泥做适应性试验，确定最佳掺量。 （2）、施工中，应严格将水灰比控制在0.40-0.45之间，水灰比过大，会延长凝结时间，影响使用效