4.9混凝土的外加剂1（课件）- 《建筑材料（第4版） 》同步教学（机械工业版）

4.9混凝土的外加剂 4.9混凝土的外加剂 4.9.1 引气剂的定义及分类 1. 定义 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且能保留在硬化混凝土中的外加剂称为引气剂。 2. 分类 （1）松香树脂类：松香热聚物，松香皂类等。 （2）烷基和烷基芳烃磺酸盐类：十二烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基苯酚聚氧乙烯醚等。 （3）脂肪醇磺酸盐类：脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯磺酸钠、脂肪醇硫酸钠等。 （4）皂甙类：三萜皂甙等。 （5）其它类：蛋白质盐、石油磺酸盐等。 4.9.2 引气剂的作用 引气剂属憎水性表面活性物质，它可以在气泡周围作定向排列，降低表面张力而使气泡稳定存在，也不聚结成大气泡。引气剂所稳定下来的封闭气泡的直径多在50～250μm，按混凝土含气量3%～5%计（不加引气剂混凝土含气量多为1%），每立方米混凝土拌合物中约含有数百亿个气泡。 由于大量微小、封闭并均匀分布气泡的存在，使混凝土的某些性能得到明显改善。 1. 使混凝土抗冻、抗渗等耐久性成倍提高 提高混凝土的密实度可以提高其耐久性： 加入引气剂后，所形成的大量微小气泡对混凝土受冻时水转变为冰的膨胀压可起到很好的缓冲作用，而且气泡呈封闭状态，很难吸入水分，这与普通混凝土中存在的大而连通的孔隙相比，使成冰量大为降低，膨胀内应力明显减小，所以抗冻融破坏能力得以成倍提高。 大量均匀分布的封闭气泡也切断了渗水通路，提高了混凝土的抗渗能力。 2. 使混凝土拌合物的和易性明显改善 微小封闭气泡的存在，犹如混凝土拌合物中有无数个“滚珠”，润滑作用很强，流动性明显提高。 若保持拌合物坍落度不变，则可减少用水量，从而减轻了混凝土拌合物的泌水、离析现象。 拌合物粘结力提高，易抹性改善。 3. 引气剂使混凝土的含气量增加2%～4% 实际受力面积减小，所以掺引气剂的混凝土与不掺者相比，其强度往往有所下降。 4.9.3 引气剂的工程应用问题 1. 适用范围 （1）引气剂及引气减水剂适用于抗冻混凝土、抗渗混凝土、抗腐蚀混凝土以及泌水严重的混凝土、轻集料混凝土、贫混凝土以及有饰面要求的混凝土等。 （2）引气剂及引气减水剂不宜用于蒸养混凝土及预应力混凝土，必要时，应经试验确定。 2. 掺引气剂及引气减水剂混凝土的应用与施工 （1）抗冻性要求高的混凝土，必须掺引气剂或引气减水剂，其掺量应根据混凝土的含气量要求，通过试验确定。 掺引气剂及引气减水剂混凝土的含气量，不宜超过规定的含气量。 表5-3 掺引气剂及引气减水剂混凝土的含气量 （GB50119－2003） 注：括号内数值为《建筑用卵石、碎石》GB/T 14685中标准筛的尺寸。 （2）引气剂宜以溶液掺加，使用时加入拌合水中，溶液中的水量应从拌合水中扣除。 引气剂配制溶液时，必须充分溶解后方可使用。 （3）引气剂可与减水剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂复合使用。配制溶液时，如产生絮凝或沉淀等现象，应分别配制溶液并分别加入搅拌机内。 粗骨料最大粒径(mm) 20 (19) 25 (22.4) 40 (37.5) 50 (45) 80 (75) 混凝土含气量(%) 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 （4）施工时应严格控制混凝土的含气量 当材料、配合比、施工条件变化时，应相应增减引气剂或引气减水剂的掺量。 （5）检验掺引气剂及引气减水剂混凝土的含气量，应在搅拌机出料口进行取样，并应考虑混凝土在运输和振捣过程中含气量的损失 对含气量有设计要求的混凝土，施工中应每间隔一定时间进行现场检验。 （6）掺引气剂及引气减水剂的混凝土，必须采用机械搅拌，搅拌时间及搅拌量应通过试验确定 出料到浇筑的停放时间也不宜过长，采用插入式振捣时，振捣时间不宜超过20s。 4.9.4 混凝土防冻剂 防冻剂的定义及分类 1. 定义 能使混凝土在负温下硬化，并在规定养护条件下达到预期性能的外加剂称为防冻剂。 2. 分类 （1） 强电解质无机盐类： 1）氯盐类：以氯盐为防冻组分的外加剂 2）氯盐阻锈类：以氯盐与阻锈组分为防冻组分的外加剂 3）无氯盐类：以亚硝酸盐、硝酸盐等无机盐为防冻组分的外加剂 （2）水溶性有机化合物类： 以某些醇类等有机化合物为防冻组分的外加剂。 （3）有机化合物与无机盐复合类 （4）复合型防冻剂： 以防冻组分复合早强、引气、减水等组分的外加剂。 5.6.2 复合防冻剂的组成及作用机理 我国目前使用的防冻剂均为复合防冻剂 组成:一般由防冻剂、减水剂、早强剂及引气剂四种主要成分构成 每种成分所起作用不同，它们相互配合，可取得比单一防冻成分更好的防冻效果。 复合防冻剂的作用机理： 减水剂减少混凝土拌合物的用水量，从而减少了受冻时的含冰量，并能使冰晶粒度细小、分散，降低了冰的破坏应力； 防冻剂可使混凝土中的液相在规定的负温条件下不冻结或减轻冻结，使混凝土中液相量保持较多，为负温下水泥的水化反应创造必要的条件； 早强剂可加速水泥矿物成分的水化反应，提高早期强度，使混凝土尽快具有规定的抗冻临界强度； 引气剂则可提高混凝土的耐久性，缓冲冻胀应力。 4.9.5 防冻剂的技术性能 按规定方法检验掺防冻剂混凝土的性能指标应符合规定 ） 序号 试验项目 性能指标 一等品 合格品 1 减水率(%，不小于) 10 — 2 泌水率比(%，不大于) 80 100 3 含气量(%，不小于) 2.5 2.0 4 凝结时间差 (min) 初凝 －150 ～ +150 －210 ～ +210 终凝 5 抗压强度比 (%，不小于) 规定温度(℃) －5 －10 －15 －5 －10 －15 R28 100 95 95 90 R－7 20 12 10 20 10 8 R－7+28 95 90 85 95 85 80 R－7+56 100 100 6 28d收缩率比(%，不大于) 135 7 渗透高度比(%) 不大于100 8 50次冻融强度损失率比(%，不大于) 100 9 对钢筋锈蚀作用 应说明对钢筋无锈蚀作用 表5-4 掺防冻剂混凝土的性能（JC 475－2004） 表中符号含义： R28——受检标养混凝土与基准混凝土标养28d的抗压强度之比，单位为百分数（%） R－7——受检混凝土负温养护7d的抗压强度与基准混凝土标准状护28d 抗压强度之比，单位为百分数（%） R－7＋28——受检混凝土负温养护7d再转标准养护28d的抗压强度与基准混凝土标准养护28d 抗压强度之比，单位为百分数（%） R－7＋56——受检混凝土负温养护7d再转标准养护56d的抗压强度与基准混凝土标准状护28d 抗压强度之比，单位为百分数（%） 4.9.6防冻剂在工程中的应用 1. 适用范围 含亚硝酸盐、碳酸盐的防冻剂严禁用于预应力混凝土结构。 含有六价铬盐、亚硝酸盐等有害成分的防冻剂，严禁用于饮水工程及与食品相接触的工程，严禁食用。 含有硝胺、尿素等产生刺激性气味的防冻剂，严禁用于办公、居住等建筑工程。 强电解质无机盐防冻剂应符合有关规定： 有机化合物类防冻剂可用于素混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土工程。 有机化合物与无机盐复合防冻剂及复合型防冻剂可用于素混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土工程，并应符合上述规定。 对水工、桥梁及有特殊抗冻融性要求的混凝土工程，应通过试验确定防冻剂品种及掺量。 2. 防冻剂的选用 （1）在日最低气温为0～－5℃ 混凝土采用塑料薄膜和保温材料覆盖养护时，可采用早强剂或早强减水剂； （2）在日最低气温为－5～－10℃、－10～－15℃、－15～－20℃ 采用上述保温措施时，宜分别采用规定温度为－5℃、－10℃、－15℃的防冻剂； （3）防冻剂的规定温度 按《混凝土防冻剂》（JC 475）规定的试验条件成型的试件，在恒负温条件下养护的温度。 施工使用的最低气温可比规定温度低5℃。 4.9.7 混凝土泵送剂 1泵送剂的定义 能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂称为泵送剂。 2 泵送剂的组成 泵送混凝土的基本要求： 具有大的流动性而不泌水，以减小泵压力；具有施工所要求的缓凝时间，以减少坍落度损失。 混凝土泵送剂的组成如下： （1）高效减水剂或普通减水剂：如萘系减水剂、三聚氰胺减水剂、木质素磺酸钙减水剂等。 （2）缓凝剂：如糖蜜、糖钙、木钙、柠檬酸等。 （3）引气剂：如松香热聚物、松香皂、十二烷基苯磺酸盐等。 （4）其它助剂：如助泵剂、保塑剂等。 3.泵送剂的技术性能 按规定方法检验掺泵送剂混凝土的性能指标应符合表5-1中对泵送剂的规定。——见教材P68 4.泵送剂在工程中的应用 适用范围 泵送剂适用于工业与民用建筑及其它构筑物的泵送施工的混凝土； 特别适用于大体积混凝土、高层建筑和超高层建筑用混凝土； 适用于滑模施工等混凝土； 也适用于水下灌注桩混凝土。 5. 掺泵送剂混凝土的搅拌 含有水不溶物的粉状泵送剂应与胶凝材料一起加入搅拌机中； 水溶性粉状泵送剂宜用水溶解或直接加入搅拌机中，应延长混凝土搅拌时间30s。 液体泵送剂应与拌合水一起加入搅拌机中，溶液中的水应从拌合水中扣除。 在不可预测情况下造成商品混凝土坍落度损失过大时： 可采用后掺加泵送剂的方法掺入混凝土搅拌运输车中，必须快速运转。 搅拌均匀后，测定坍落度符合要求后方可使用。 后掺加的量应预先试验确定。 6. 配制泵送混凝土的骨料 （1）粗骨料最大粒径不宜超过40mm；泵送高度超过50m时，碎石最大粒径不宜超过25mm；卵石最大粒径不宜超过30mm。 （2）骨料最大粒径与输送管内径之比： 碎石不宜大于混凝土输送管内径的1/3，卵石不宜大于混凝土输送管内径的2/5。 （3）粗骨料应采用连续级配，针片状颗粒含量不宜大于10%。 （4）细骨料宜采用中砂，通过0.300mm筛孔的颗粒含量不宜小于15%，且不大于30%，通过0.150mm筛孔的颗粒含量不宜小于5%。 感谢观看 $$