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1、 网络教育学院本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目：浅谈混凝土外加剂毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕
2、业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全
3、了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日内容摘要本文简述了混凝土外加剂的作用和发展应用状况，对目前应用较多的几种混凝土外加剂的作用机理、使用情况及需要注意的问题作了简单介绍，对混凝土外加剂品种的选择、掺量的确定及掺入方法的确定结合工程实例进行了简要论述，提出了混凝土外加剂的发展趋势。关键词：混凝土外加剂；性能；
4、应用目 录内容摘要I引 言11 绪论21.1 混凝土外加剂的发展概况21.2 混凝土外加剂的名称及种类31.2.1 外加剂命名31.2.2 混凝土外加剂按功能分类51.2.3 混凝土外加剂按化学成分分类52 外加剂在混凝土中的作用机理及应用情况72.1 减水剂72.1.1作用机理72.1.2 使用情况及需要注意的问题82.2 引气剂92.2.1 作用机理102.2.2 使用情况及需要注意的问题102.3 防冻剂112.3.1 作用机理112.3.2 使用情况及需要注意的问题122.4 早强剂132.4.1 作用机理132.4.2 使用情况及需要注意的问题142.5 膨胀剂142.5.1 作用机
5、理152.5.2 使用情况及需要注意的问题152.6 复合类外加剂163 外加剂的选择和使用173.1 外加剂品种的选择173.1.1基本性能要求173.1.2选择的依据和原则173.2 外加剂掺量的确定183.3 外加剂掺入方法的确定183.4 外加剂在典型工程中的应用193.4.1 技术方案203.4.2 混凝土外加剂选择203.4.3 工程实际应用203.4.4 工程应用小结204 混凝土外加剂的发展趋势展望23参考文献24引 言混凝土外加剂的正式工业产品始见于20世纪初。我国混凝土外加剂的发展起步于20世纪50年代。大量的工程实践证明，在混凝土中掺入适量的外加剂，可以改善混凝土的性能，
6、提高混凝土的强度，节省水泥和能源，改善工艺和劳动条件，提高施工速度和工程质量，保护环境，具有显著的经济效益和社会效益。根据不同的技术要求，使用不同类型的外加剂可以获得不同的使用效果和经济效益。因此，对混凝土外加剂的种类、作用机理和应用情况加以系统的研究并探讨其未来发展的方向就显得尤为迫切。1 绪论 1.1 混凝土外加剂的发展概况在建筑材料中掺用化学物质的历史可以追溯到很久以前。在最初的填然胶凝材料（如石灰、火山灰和粘土）的使用中，人们已经意识到加入一些有机物质（如血、油等脂肪类）可以使胶凝材料获得一些好的性能。据历史记载，公元258年，曹操曾将植物油加入灰土中建造了铜雀台；宋代将糯米汁加入石灰
7、中修造了和洲城墙；清代乾隆年问曾用糯米汁、石灰、牛血修造了永定河堤；明代大工开物中记载用石灰1份加黄河砂2份，外加糯米、羊桃藤汁拌匀建造贮水池等。只是到了近年才搞清楚一些它们的机理，例如血色素是一种胶凝材料颗粒的分散剂，掺加动物血等于掺用了减水剂。19世纪30年代，美国E.W斯克堪彻取得了用亚硫酸盐纸浆废液改善混凝土和易性，提高强度和耐久性的专利，拉开了现代混凝上外加剂的序幕。1962年，日本的服部健一等研制成功蔡磺酸盐甲醛缩合物（茶系高效减水剂），并于1964年作为商品销售（日本花王石碱公司）；1963年，联邦德国研制成功三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物；随后前苏联建工部托拉斯伏尔加河岸地区建设总局
8、又制造出一种新超塑化剂“Anuaccah”，由含硫酸盐的丙烯酸盐废料加工而成；同时，还出现了多环芳烃磺酸盐甲醛缩合物。这三种减水剂对水泥具有强的分散作用，减水率高达20%-30%，并且不引气。由于其不同于普通的塑化剂，在美国被称为High-range-water-reducing agent（高效减水剂），加拿大等国称为Superplasticizer（超塑化剂）。由于其减水率高，配制高强和大流动性混凝土成为可能。日本在世界上首先应用高强混凝土，在普通工艺条件下，使用高效减水剂配制出了80-120MPa的高强混凝上；七十年代初，联邦德国首先用三聚氰胺系高效减水剂研制成功流态混凝土，使混凝土的坍
9、落度达到18-22cm，这样的混凝土拌合物能够达到泵送要求，垂直泵送最高高度为310m。流态混凝土的应用，提高了混凝土的工作性能，方便了混凝土的施工，具有节能、省工、省力、高效的效果，更促进了新的施工工艺的产生和商品混凝土的发展。1948年，我国华北窑业公司引进了美国沙文引气剂，命名为长城牌引气剂，并成功应用于天津新港工程。20世纪50年代，我国在工程中已经开始应用自己生产的松香热聚物和松香皂类引气剂、亚硫酸盐纸浆废液塑化剂以及氯盐类防冻剂。80年代后，在改革开放的推动下，外加剂的商品化和产业化迅速发展，各种相关的标准也逐渐健全，混凝土外加剂成为了一门新兴建材行业。随着建筑对高层、高效和环保要
10、求的提高，混凝土生产向集中搅拌的商品混凝土发展，在我国的大城市和沿海开放城市，外加剂的使用率均在70%以上，与发达国家利用水平相差不大。但从全国范围来看，我国外加剂应用还是很落后的。据对我国外加剂产量的初步计算，目前掺外加剂的混凝土约占混凝土总量的38%，商品混凝土占混凝土总量的11-12%。与国外掺外加剂的混凝土约占混凝土总量的50-80%、商品混凝土占混凝土总量的60-80%相比，我国的外加剂还有较大的发展空间。在混凝土减水剂和商品混凝土飞速发展的带动下，我国已形成了混凝土外加剂的完整体系，除减水剂之外，还有泵送剂、引气剂、早强剂、防冻剂、防水剂、速凝剂、缓凝剂以及膨胀剂等。目前总的混凝土
11、外加剂品种在500种左右。这些各具功能的外加剂，满足了各种土木工程的不同需求，为混凝土技术进步以及提高工程质量做出了巨大的贡献l在混凝土中使用外加剂已经被公认为是提高混凝上强度、改善混凝土性能、节省生产能耗、保护环境等方面的最有效措施。1.2 混凝土外加剂的名称及种类1.2.1 外加剂命名国际标准化组织SIOTC71/SC3从1980年开始讨论了混凝土外加剂的国际标准。经在挪威奥斯陆和瑞士日内瓦二次会议后，提出混凝土外加剂的定义如下：“在混凝土、砂浆、净浆拌和时或在额外增加的拌和操作中掺加等于或少于水泥重量5%，使混凝土的正常性能得以按要求改性的一种产品”。我国按国际标准化组织所提出的混凝土外
12、加剂定义的原则，制订并颁布了国家标准GBSO75，其定义如下：“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。掺量不大于水泥重量的5%（特殊情况除外）”。按上述定义，混凝土外加剂与水泥混合材料有所区别。一般混合材料掺量均较大（远远大于5%），并且大多在生产水泥过程中掺人。为满足水泥性能的特殊要求而掺加的少量物质，如调凝剂石膏和助溶剂等，一般都不划归为混凝土外加剂的范畴。我国的标准对不同品种的混凝土外加剂分别定义如下：（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。此类减水剂主要有：木质素磺酸盐类，轻
13、基梭酸盐类，多元醇类。聚氧乙烯烷基醚类，腐植酸类减水剂等。（2）高效减水剂（Super plasticizer）在混凝土坍落度基本相同的情况下，能大幅度减少拌合用水量的外加剂。高效减水剂主要品种有：蔡磺酸甲醛缩合物，磺化三聚氰胺水溶性树脂；多环芳轻磺酸盐缩合物;磺化煤焦油系；氨基磺酸盐系；马来酸共聚物系；聚丙烯酸盐接枝共聚物等。（3）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。引气减水剂(Air entraining and water reducing admixture）兼有引气和减水功能的外加剂。主要类型有
14、：松香树脂类，如松香皂、松香热聚物；烷基苯磺酸盐类，如烷基苯磷酸盐、烷基苯酚聚氧乙烯醚；脂肪醇磺酸盐类，如脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯磺酸钠。（4）缓凝剂（Set retarder）延长混凝土凝结时间的外加剂。缓凝减水剂（Set retarder and water reducing admixture）兼有缓凝和减水功能的外加剂。这类减水剂主要有：糖类，如糖钙、糖蜜、蔗糖、葡萄撼；经基梭酸类，如柠横酸、酒石酸、水杨酸；多元醇类，如纤维隶、纤维素醚、聚乙烯醇:无机盐类，如三聚磷酸盐、锌盐、硼酸盐；木质磺酸盐类，如木钙、木钠、木镁等，但它们往往归入普通减水剂中叙述。（5）早强剂（Hardening accelertor）加速混凝土早期强度发展的外加剂。早强减水剂（Hardening accelerator and water reducing admixture）兼有早强和减水功能的外加剂。这类减水剂主要有：氯化物类，如氯
