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混凝土外加剂

2020-04-09 21:01

在拌制混凝土过程中掺入的、用于改善混凝土性能的物质。混凝土外加剂的掺量一般不大于水泥质量的5%(特殊情况除外)。

混凝土外加剂按化学成分分为有机物和无机物两类。按使用功能可分为:①改善混凝土拌合物流变性质的外加剂(包括各种减水剂、引气剂、泵送剂等)。②调节混凝土凝结时间及硬化性能的外加剂(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、阻锈剂等)。④改善混凝土其他性能的外加剂(包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂等)。每种外加剂按其主要功能来命名,复合外加剂具有几种主要功能时,按其一种以上功能命名。

普通减水剂

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。常用的有木质素磺酸盐、纸浆废液浓缩物、硬化腐殖酸减水剂等,其减水率约为8%。

缓凝减水剂

可延长混凝土凝结时间,减少水泥放热量并延缓放热时间,改善大体积混凝土施工工艺的外加剂。常用的有木质素磺酸钙、糖钙及糖蜜、有机酸及其盐类、磷酸盐类等。在高温(不小于35℃)条件下,能明显延长混凝土凝结时间的称为高温缓凝剂,主要有多聚磷酸盐、羟基羧酸及其盐类、多羧酸有机磷酸、有机磷羧酸化合物等。

高效减水剂

能大幅度减少混凝土拌和用水量的外加剂,是技术发展最快的外加剂,主要有萘磺酸盐甲醛缩合物、多环芳烃磺酸盐甲醛缩合物、水溶性树脂磺酸盐甲醛缩合物、多羧酸系列减水剂及复合型减水剂等。其减水率一般为16%~20%,优质的可达25%~30%,且不显著增大混凝土含气量。以高效减水剂作主剂,复合缓凝、保塑组分,得到缓凝高效减水剂,它具有减水率高、坍落度损失小和凝结时间调节等多种功能,是应用于高强混凝土、高性能混凝土、泵送混凝土及高强度大体积混凝土等的新型高效减水剂。

引气剂

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。常用的有松香热聚物及其复合物、松香皂、烷基苯磺酸盐等。引气剂既可改善混凝土拌合物的和易性,又能显著提高混凝土抗冻性、抗渗性及抗环境水侵蚀的能力。兼有引气和减水功能的外加剂称为引气减水剂,多由引气剂和普通减水剂(或高效减水剂)复合而成。为满足大体积水工混凝土工程的需要,将引气剂、缓凝剂与高效减水剂复合,可配制出具有多种功能的引气缓凝高效减水剂。

早强剂

能加速混凝土早期强度发展的外加剂,常用的有硫酸钠、氯化钙及三乙醇胺等。兼有早强和减水功能的外加剂称为早强减水剂,多为普通减水剂与早强剂的复合物。

特殊混凝土用的外加剂,如:①加气剂。在混凝土制备过程中因发生化学反应,放出气体,使混凝土内形成大量气孔。②速凝剂。能使混凝土迅速凝固,以满足喷射混凝土施工或堵漏工程的要求。③膨胀剂。使混凝土在硬化过程中产生一定的体积膨胀,利用混凝土的膨胀补偿其收缩,或在限制条件下导入适当自应力。④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的强度,以满足混凝土冬季施工的需要。⑤阻锈剂。能够抑制或减轻混凝土内钢筋等金属的锈蚀。⑥防水剂。可提高混凝土的抗渗性能。⑦表面养护剂。可防止或减少混凝土表面的水分蒸发,以避免或减少混凝土表面塑性裂缝的产生。随着水下混凝土施工技术的发展,研制的水中不分离剂能使混凝土拌合物在水中不被分离,改善了水下混凝土的施工条件和混凝土质量。

试验选择混凝土外加剂时应注意:①根据使用目的及外加剂对水泥的适应性,选择适宜的外加剂品种。②根据使用条件确定外加剂的适宜掺量,并在施工中加强管理,做到计量准确。③根据外加剂的特性采用合理的掺用方法,适当调整混凝土配合比,选用适宜的混凝土搅拌、运输及养护等施工工艺。施工前应用工程所用原材料及施工方法,对掺外加剂混凝土进行室内及现场试验,使其各项性能满足工程要求。合理使用外加剂可获得优质经济的混凝土。

中国从20世纪50年代初开始生产和使用松香热聚物及氯化钙等外加剂,至80年代生产和使用的外加剂已近百种,广泛应用于水利、土建、港工、铁道、公路及地下工程。随着外加剂研究、生产和使用技术的不断发展,混凝土外加剂技术标准也不断完善。1997年发布了新的国家标准GB 8076—1997《混凝土外加剂》,1999年发布了电力行业标准DL/T 5100—1999《水工混凝土外加剂技术规程》。

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