4.4 混凝土的外加剂（课件）- 《建筑材料》同步教学（电工版）

第四章 混凝土 4.4 混凝土的外加剂 什么是外加剂？ 定义：混凝土外加剂是指在混凝土搅拌之前或拌制过程中掺入的，用以改善新拌混凝土和（或）硬化混凝土性能的材料。 一般情况掺量不超过水泥质量的5%。 为什么要使用外加剂？ 单纯依靠调节水、水泥和骨料用量，难以解决下列技术问题； 用水量与良好和易性间的矛盾； 施工操作对凝结时间、放热速度、强度增长的要求； 耐久性对低连通孔隙率的要求。 为什么要使用外加剂？ 外加剂是解决上述问题，改善混凝土性能，以满足工程特殊要求的重要技术途径； 现在有70～80％以上的混凝土使用了外加剂； 混凝土的外加剂 “本世纪30年代开始采用的以引气剂与塑化剂为主的混凝土外加剂技术，对优质混凝土的四大要素，即耐久性、强度、工作性与经济性，产生了十分明显甚至是决定性的作用。时至今日，外加剂已成为现代混凝土不可缺少的组分；掺加各种外加剂已成为混凝土改性的一条必经的技术途径”。 ——吴中伟院士 外加剂的分类 按主要功能的分类 （1）改善砼拌合物流变性能： 减水剂、泵送剂、引气剂等； （2）调节砼凝结时间、硬化性能： 速凝剂、缓凝剂、早强剂等； （3）改善砼耐久性： 引气剂、阻锈剂、防水剂等； （4）改善其它性能： 膨胀剂、防冻剂、着色剂等。 常用外加剂的性能与选用 工程上常用的混凝土外加剂主要有： 各类减水剂 引气剂 早强剂 缓凝剂 防冻剂等 一、减水剂 1、定义：保持混凝土拌和物稠度不变的条件下，具有减水和增强作用的外加剂，又称为“塑化剂”，高效减水剂又称为“超塑化剂” 2、种类： （1）减水效果 普通减水剂（塑化剂）； 高效减水剂（超塑化剂）。 一、减水剂 （2）复合功能 早强减水剂； 缓凝减水剂； 引气减水剂。 一、减水剂 3、减水剂的作用机理 减水剂多属于表面活性剂，它的分子结构是由亲水基团和憎水基团组成； 减水剂的作用示意图 没加减水剂的水泥浆 加减水剂后的水泥浆 一、减水剂 4、减水剂的作用效果 增加流动性。 提高混凝土强度。 节约水泥。 改善混凝土的耐久性 保持水灰比和用水量不变，坍落度可增大100～200mm，且不影响混凝土的强度。 保持流动性和水泥用量不变，可减少拌和水量10％～15％，从而降低水灰比，使混凝土强度提高15％～20％，特别是早期强度提高更为显著。 保持流动性和水灰比不变，可以在减少拌和水量的同时，相应减少水泥用量，即在保持混凝土强度不变时，可节约水泥用量10％～15％。 显著地改善了混凝土的孔结构，使混凝土的密实度提高，透水性可降低40％～80％，从而可提高抗渗、抗冻、耐化学腐蚀及防锈蚀等能力。 调节混凝土凝结时间的外加剂 土木工程应用中，有时需要调节混凝土的凝结时间。 例如： 隧道内衬、水下工程施工：要求混凝土喷出后能迅速凝结； 调节混凝土凝结时间的外加剂 道路修补工程：要求混凝土早期强度高，以便早日开放交通； 冬天施工：要求混凝土强度增长快，以免冻坏； 大体积工程：要求混凝土缓慢凝结，以免水化放热太快引起温度应力和变形开裂。 调节凝结时间的外加剂种类 早强剂 能加速新拌混凝土凝固，提高混凝土早期强度，而对后期强度无显著影响的外加剂称为早强剂。 应用：蒸养砼、有早强或防冻要求的混凝土 缓凝剂 能延缓水泥混凝土凝结硬化时间，并对后期强度无显著影响的外加剂 应用：①大体积砼、泵送砼 ②夏季施工、滑模施工 ③远距离运输 不适用： 低温施工、早强砼、蒸养砼 速凝剂 能使水泥混凝土急速凝结硬化(1~5min内初凝，2~10min内终凝)的外加剂。 防冻剂 在负温下使用的早强剂称为防冻剂或防冻早强剂 引气剂 1、定义：能在混凝土拌和物中产生许多均匀分布的微小气泡(孔径为0.01~2mm)，并在硬化后仍能稳定存在的外加剂。 2、引气剂的作用效果 改善拌和物的和易性，减少用水量5%~9%，改善保水性，减少泌水性； 混凝土的抗渗性提高50%，抗冻标号提高3倍； 降低混凝土的强度，引入1%的空气，可使强度下降5~6%； 外加剂的选择和使用 1、外加剂品种的选择 2、外加剂掺量的确定——通过试验试配确定最佳掺量。 外加剂的选择和使用 3、外加剂的掺加方法： 对于可溶于水，应先配成一定浓度的溶液，随水加入搅拌机。 对于不溶于水的，应与适量水泥或砂混合均匀后再加入搅拌机内。 4、外加剂的掺入时间——有同掺法、后掺法、分次掺入等。 $$