混凝土外加剂应用技术基本常识

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1、混凝土外加剂应用基本常识 根椐国际标准化组织 ISOTC/SC3 对混凝土外加剂的定义如下：在混凝土、 砂浆、 净浆搅拌和学， 拌合时或在额外增加的拌合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。根椐国际标准化组织 ISOTC/SC3 对混凝土外加剂的定义如下：在混凝土、 砂浆、 净浆搅拌和学， 拌合时或在额外增加的拌合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。定义强调了两点：第一、 是掺量少于或等于水泥重量的5% ，这就是说混凝土外加剂的掺量不得大于水泥重量的5% 。根椐这一定义，其它掺量大于水泥重量5% 的矿物掺

2、合料不可以和外加剂混凝土为一谈。另外两点还须说明，一是膨胀剂和防冻剂的掺量虽然大于水泥重量的5% ，但作为特殊情况已被列入 GB8076 87 外加剂分类范畴。二是根椐我国现行普通混凝土配合比设计规程 JGJ55 2000 规定， 用矿物掺合料代替部分水泥用量计算，外加剂的掺量应按胶结材料的总体用量计算。第二、 使混凝土的正常性能得以按要求改性的一种产品这句话的真正含义是什么？正常的混凝 土性能为什么要改性？结论只有一个，常态的混凝土性能，不一定能满足设计或施工技术要求， 这就需要或依靠外加剂对混凝土的改性。比如一条马路需要在浇筑后 24 小时通车，普通混凝土 性能是无法满足的， 但通过缓凝剂

3、的掺入却掺入却完全可以使其实现。 再比如， 原来使用的一个 C30 的配合比每 m3 混凝土水泥用量为 400kg 、用水量为 200kg 、水灰比为 0.5 、塌落度 100mm ， 现在加入高效减水剂 0.6% ，在保持水灰比 0.5 和塌落度 100mm 的同等技术条件下，用水量降 为 160kg ，水泥用量降为 320kg ，每 m3 混凝土可节约水泥 80kg ，且大大降低了混凝土的水化 热指数。通过对定义的学习和理解，我们应该掌握一个要点，混 凝 混凝土外加剂的主要功能， 就是通过它的掺入可以按要求改变混凝土正常性能， 这种改性包括了技术性能和经济性能两个方 面。混凝土外加剂的生产

4、， 是因为混凝土必性的需要， 混凝土外加剂的发展史； 是和混凝土的发展史 息息相关的。 在某种程度上讲， 混凝土外加剂在追求自身发展的过程中， 同时也推动了混凝土技 术的发展。 一般国际上公认的混凝土第三次技术革命 高强混凝土的诞生， 其技术依托重心乃是 高效减水剂的重大突破。世界上最早出现的混凝土外加剂应推 1898 年的疏水剂和塑化剂，但到 1910 年才成为工业产品。而较大规模的发展始于十九世纪三十年代，当时美国以松香树脂为原 料，首先研制出一种 AE 引气剂，由于解决了公路路面的抗冻问题曾风行一时。到了十九世纪三 十年代国外又研制出了以纸浆废液为主要材料的 M 系减水剂，这咱外加剂在很

5、大程度上改善了 混凝土的可塑性， 被誉主现代混凝土减水剂的开始。 十九世纪六十年代， 日本和联邦德国先后推 出了萘磺酸盐和三聚氯胺高效减水剂， 从此外加剂对混凝土的改性技术进入了划时期。 迄今为此， 为满足高强度、 大流态、 保塑好的新型混凝土配制需要， 多种被称为高性能减水剂的产品已逐渐 露出头角。如羟基羧酸盐复合性高性能减水剂、高效保塌减水剂、 高分子保塌减水剂， 这些新型 减水剂一般减水率都大于 20% ，且具有良好的保塑作用。但究其本质，主体材料仍为萘磺酸盐 或三聚氯胺树脂。我国的混凝土处加剂起步较晚， 1950 年华北窑业公司研究所制出我国第一个外加剂产品，即长 城牌引气剂。该产品首

6、次应用于天津飞机场跑道，使混凝土抗冻性、耐蚀性均有所提高，并在武 汉长江大桥和其它水利工程中得以应用。在以后的二十多年中，我国的外加剂发展仍十分缓慢， 除了别单位采用纸浆废液生产低品位的塑化剂， 绝大部分工程都不使用减水剂， 即是冬季施工防 冻剂也都是以氯盐为主体材料的。直到 1973 年，受国际建筑技术和混凝土新型工艺的影响，在 我国才推动了高效减水剂的研制和生产。 由于染料工业中的扩散剂被成功的移植到混凝土减水剂 行列， 从此牵动了以煤焦尚未中各馏分， 尤其是以萘及其同系物为主要原料所生产的减水剂获得 迅速发展。 1974 1976 年国家建材院研制了以甲基萘、萘残油为主要原料的MF 和建

7、 1 两种高效减水剂。清华大学研制了以萘为原料的 NF 高效减水剂、天津建材所研制了UNF 、武汉冶金建研制了 FDN，鉴于萘原料的缺乏，建材院研制了以蒽油为原料的AF减水剂。交航二局研制了以古马隆树脂为原料的 CRS，于此同时，普通减水剂也获得了长足的发展。1975年吉林开山屯化纤厂研制了木质素磺酸钙， 广东造约厂也制成了同类产品。 普通减水剂和高效减水剂的广泛生产， 使复合外加剂相运而生。 针对改变混凝土性能而言， 复合外加剂具有更广阔的市场背景。 各类工 程所不同的技术要求，使复合生产厂家大有文章可作。具不完全统计，19731987 年这十四年间，我国的外加剂厂已从廖廖无几发展到 150

8、 多家，其中 80% 以上属复合厂家。而外加剂品种 也从廖廖无几发展到 16 咱 300 多品牌，这标志着我国外加剂行业已初具规措并趋于成熟。为了 更加强化技术管理和规范市场， 1987 年我国首次颁布了自己的混凝土外加剂标准(GB8076 87)；同时颁布的还有 混凝土外加剂的分类，命定和定义(GB8075 87)；混凝土外加剂匀质性试验方法( GB8077 87) 。这三个标准分别对混凝土外加剂从种类区分， 技术指标和检验方法上作出了具体规定： 现在 GB8076 87 已被 GB8076 97 代替。 在以后的若 干年里，我国又陆续颁布了混凝土外加剂应用技术规范(GBJ119 88 );

9、混凝土防冻剂标准(JC472 92)；混凝土泵送剂标准(JC473 92)；混凝土膨胀剂(JC476 98)等系列外加剂标准，这些标准都是我们在应用外加剂时所必须熟悉的。按( GB8075 87)分类，混凝土外加剂按其主要功能可分为四类：1 改善混凝土拌合物流变性能的外加剂 ：包括各种减水刘、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、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 改善混凝土其它性能外加剂：包括引气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。按(GB8075 87 )外加剂的命名和定义，外加剂可分为 16 个名

10、称，其各自定义如下：1 普通减水剂：在混凝土塌落度基本相同条件下，能减少拌合用水量的外加剂；2 早强剂：加速混凝土早期强度发展的外加剂；3 缓凝剂：延长混凝土凝结时间的外加剂；4 引气剂：在搅拌混凝土过程能引入大量均匀分布，稳定而封闭的的微小气泡的外加剂；5 高效减水剂：在混凝土塌落基本相同条件下，能大幅度减少拌合物用水量的外加剂；6 早强减水剂：兼有早强和减水功能的减水剂；7 缓凝减水剂：兼有缓凝和减水功能的减水剂；8 引气减水剂：兼有引气和减水功能的外加剂；9 防水剂：能降低混凝土在静水压力下的透水性的外加剂；10 阻锈剂：能抑制或减轻混凝土中钢筋或其它预埋金属锈蚀的外加剂；11 加气剂：

11、 混凝土制备过程中因发生化学反应放出气体，能使混凝土形成大量气孔的外加剂；12 膨胀剂：能使混凝土体积产生一定膨胀的外加剂；13 防冻剂：能使混凝土在负温下硬化，并在规定时间内达到足够防冻强度的外加剂；14 着色剂：能制备具有稳定色彩混凝土的外加剂；15 速凝剂：能使混凝土迅速硬化的外加剂；16 泵送剂：能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂。在我们了解了各种外加剂性能的基础上，进一步合理选择和正确使用各类外加剂也是至关重要 的。因此，我们还必须了解和掌握混凝土外加剂应用技术规范(GBJ119 88)，该规范规定了各类外加剂的适用范围， 并对各类外加剂的应用技术制定了基本规定和具体规定。 基本规定

12、：1 选择外加剂品种，应根椐使用外加剂的主要目的，通过技术经济比较确定。2 外加剂的掺量，应按其品种并根椐使用要求，施工条件，混凝土原材料等因素通过试验确 定。3 外加剂的掺量(按固体计算)，应以水泥重量的百分率表示，称量误差不应超过规定计量 的 2% 。4 掺外加剂的混凝土所用的水泥，可采用硅酸、普通硅酸盐水泥、矿渣、火山灰、粉煤灰水 泥。5 掺外加剂的混凝土所用的粗细骨料，应符合国家现行标准的规定。6 掺外加剂的配合比设计，可按JGJ55 2000 规定执行。具体规定： 在混凝土工程中，可采用木质素磺酸盐类减水剂，多环芳香族磺酸盐类减水剂，水溶性树脂 磺盐类减水剂，其它如腐蚀酸类减水剂。

13、减水剂可用于现浇预制的混凝土，钢筋混凝土及预应力混凝土。 普通减水剂宜用于日最低气温5C以上施工的混凝土，不宜单独用于蒸养混凝土。 高效减水剂可用于日最低气温0C以上施工的混凝土，并适用制备大流动性混凝土，高强混凝土以及蒸养混凝土。 在用硬石膏或工业废料石膏作调凝剂的水泥中，掺用木质素磺酸盐减水剂时应先作水泥适应 性试验，合格后方可使用。 普通减水剂的适宜掺量为 0.20.3% ，随着气温的高低， 掺量可适当增减， 但不得大于 0.5% ， 高效减水剂适宜掺量为 0.5% 0.7%, 根椐工程需要可适当增减。 减水剂宜以溶液掺加，溶液中的水量应从拌合水量中扣除。 减水剂宜与拌合同时加入搅拌机内

14、，用搅拌车输运混凝土时，可在卸料前加入搅拌车内，经 搅拌均匀后出料。 掺减水剂的混凝土拌合物，自搅拌机卸出到浇注完毕这段时间内，浇注和振动方法与不掺减 水剂的混凝土相同。 根椐工程需要，减水剂可与其它外加剂复合使用，其掺量必须根椐试验确定。配制溶液时， 如生产絮凝或沉淀等现象，应分别配制溶液并分别加入搅拌机内。(11)掺减水剂的混凝土采用自然养护时，应加强初期养护。掺高效减水剂的混凝土采用蒸气养护 时，混凝土应具有必要的结构强度才能升温。蒸养制度通过试验确定。2、引气剂及引气减水剂一般规定 在混凝土工程中，可采用下列引气剂或引气剂减水剂；松香树脂类、烷基笨磺酸盐类、脂肪 醇磺酸盐类、 改性木质

15、素磺酸盐类、 烷基芳香基磺酸盐类， 以及各类引气剂及减水剂组成的复合 剂。 引气剂及引气减水剂，可用于抗冻混凝土、抗渗混凝土、抗硫酸盐混凝土、泌水严重的混凝 土，贫灰混凝土、轻骨料混凝土专座及对蚀面有要求的混凝土。 引气剂不宜用于蒸养混凝土及预应力混凝土。 抗冻融性要求高的混凝土，必须掺用引气剂或引气减水剂，其掺量应根椐混凝土的含气量要 求通过试验确定。掺引气或引气减水剂的混凝土含气量不宜超过下列规定：掺引气剂及引气减水剂混凝土的含气量粗骨料最大粒径 cm3 10 15 20 25 40 50 80 150 混凝土含气量 (%) 7.0 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 引气剂及引气减水剂，应以溶液掺加，使用时加入拌合水中，溶液中的水量应从拌合水中扣 除。 引气剂及引气减水剂配制溶液时，必须充分溶解，如产生絮凝或沉淀现象，应加热使其溶解 后方可使用。 引气剂及其它外加剂复合使用时，配制溶液如产生絮凝或沉淀现象，应分别配制溶液并分别 加入搅拌机内。 施工时，应严格控制混凝土的含气量，当材料或施工条件变化时，应相应增减引气剂或引气 减水剂的掺量。 检验引气剂或引气减水剂的含气量，应在搅拌