混凝土外加剂基础知识讲座(2013)
混凝土外加剂应用基础知识培训
四、外加剂应用注意事项
2、外加剂应用过程中经常出现的问题 ① 掺量问题 ② 坍落度损失问题（相容性问题） ③ 和易性问题 ④ 凝结时间问题 ⑤ 强度问题 ⑥ 混凝土外观问题 ⑦ 其他问题
影响外加剂掺量的因素
1、胶凝材料
同一外加剂因胶凝材料组分不同、需水量不同、细度不同等导致掺量不同
2、骨料含泥
混凝土砂石骨料中所含泥块、泥粉，对外加剂有吸附作用，所以含泥量越高，对外加剂吸 附越强，导致外加剂掺量越高
3、砂子细度及级配
一般情况下，砂子细度越大，外加剂掺量越高；砂子中粒径小于0.3cm颗粒越多，掺量越高
4、混凝土性能要求
同一外加剂，混凝土水胶比越小，掺量就越大；保坍时间要求越长，掺量越大
外加剂
一、混凝土基础知识
普通混凝土性能 1、拌合物性能
① 稠度（坍落度和维勃稠度表示） ② 凝结时间 ③ 泌水率（常压泌水、压力泌水） ④ 含气量（搅拌引入、引气剂产生、外加剂产生） ⑤ 容重等
2、硬化混凝土性能
① 长期性能和耐久性能 ② 力学性能
二、外加剂是什么
1、定义：外加剂是按照一定掺量用于混凝土生产中，主要与胶凝材料反 应后能改善混凝土性能的建筑材料。
四、外加剂应用注意事项
1、外加剂应用规程基本规定 ① 外加剂选择 ② 外加剂掺量 ③ 外加剂质量控制
外加剂的选择
① 外加剂种类应根据设计和施工要求及外加剂主要作用选择 ② 不同厂家、不同品种外加剂同时使用时，应经试验验证，并应确保混凝土性能满足设
计和施工要求后再使用 ③ 严禁使用含有对结构长期性、耐久性及环境危害作用的外加剂 ④ 掺外加剂混凝土所用胶凝材料、砂石、拌合用水等应符合相应的标准、规范 ⑤ 外加剂使用前，必须对外加剂与混凝土原材料相容性进行试验，符合要求后再使用 ⑥ 试配外加剂混凝土应采用工程实际使用原材料，检测项目应根据设计和施工要求确定，
混凝土原材料基础知识 外加剂
混凝土原材料基础知识外加剂外加剂是指能有效改善混凝土某项或多项性能的一类材料。
其掺量一般只占水泥量的5%以下，却能显著改善混凝土的和易性、强度、耐久性或调节凝结时间及节约水泥。
(一)外加剂的分类混凝土外加剂一般根据其主要功能分类：1.改善混凝土流变性能的外加剂。
主要有减水剂、引气剂、泵送剂等。
2.调节混凝土凝结硬化性能的外加剂。
主要有缓凝剂、速凝剂、早强剂等。
3.调节混凝土含气量的外加剂。
主要有引气剂、加气剂、泡沫剂等。
4.改善混凝土耐久性的外加剂。
主要有引气剂、防水剂、阻锈剂等。
5.提供混凝土特殊性能的外加剂。
主要有防冻剂、膨胀剂、着色剂、引气剂和泵送剂等。
(二)常用高效减水剂减水剂是指在混凝土坍落度相同的条件下，能减少拌合用水量;或者在混凝土配合比和用水量均不变的情况下，能增加混凝土坍落度的外加剂。
根据减水率大小或坍落度增加幅度分为普通减水剂和高效减水剂两大类。
此外，尚有复合型减水剂，如引气减水剂，既具有减水作用，同时具有引气作用；早强减水剂，既具有减水作用，又具有提高早期强度作用；缓凝减水剂，同时具有延缓凝结时间的功能等等。
（1）减水剂的主要功能。
1•配合比不变时显著提高流动性。
2.流动性和水泥用量不变时，减少用水量，降低水灰比，提高强度。
3.保持流动性和强度不变时，节约水泥用量，降低成本。
4.提高混凝土的工作性5.改善混凝土的耐久性6•配置高强高性能混凝土。
聚磺酸盐系列：包括蔡磺酸盐甲醛缩合物（NSF）、三聚氟胺磺酸盐甲醛缩聚物（MSF）、对氨基苯磺酸盐甲醛缩聚物、改性木质素磺酸盐、聚苯乙烯磺酸盐和磺化酮醛树脂等。
如我们常用的FDN,属于蔡磺酸盐甲醛缩合物。
聚竣酸盐系列：有效的控制初期水化过程，使混凝土坍落度损失减小。
高效减水剂与普通减水剂差别主要体现在高效减水剂能在一个较大的范围内使流动度不断的增大，或者需水量不断的减少。
而普通减水剂的这一有效范围是较小的。
不能以小掺量时减水剂的作用效果作为减水剂性能判定的依据。
混凝土外加剂讲义
混凝土外加剂讲义一、混凝土外加剂定义、分类、命名与术语执行《混凝土外加剂定义、分类、命名与术语（GB/T8075-2005）》标准。
1、定义混凝土外加剂是一种在混凝土搅拌之前或拌制过程中加入的、用以改善新拌混凝土和（或）硬化混凝土性能的材料，简称外加剂。
2、分类混凝土按其主要使用功能可分为四类：⑴改善混凝土拌和物流变性能的外加剂：包括各种减水剂和泵送剂等；⑵调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂：包括缓凝剂、促凝剂和速凝剂等；⑶改善混凝土耐久性的外加剂：包括引气剂、防水剂、阻锈剂和矿物外加剂等；⑷改善混凝土其他性能的外加剂：包括膨胀剂、防冻剂、着色剂等。
3、命名普通减水剂—在混凝土坍落度基本相同的情况下，能减少拌合用水量的外加剂。
早强剂—加速混凝土早期强度发展的外加剂。
缓凝剂—延长混凝土凝结时间的外加剂。
引气剂—再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。
高效减水剂—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。
缓凝高效减水剂—兼有缓凝功能和高效减水功能的外加剂。
早强减水剂—兼有早强和减水功能的外加剂。
缓凝减水剂—兼有缓凝和减水功能的外加剂。
引气减水剂—兼有引气和减水功能的外加剂。
防水剂—能提高水泥砂浆、混凝土抗渗性能的外加剂。
阻锈剂—能抑制或减轻混凝土中钢筋和其他金属预埋件锈蚀的外加剂。
加气剂—混凝土制备中因发生化学反应，放出气体，使硬化混凝土中有大量均匀分布气孔的外加剂。
膨胀剂—在混凝土硬化过程中因化学作用能使混凝土产生一定体积膨胀的外加剂。
防冻剂—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。
着色剂—能制备具有彩色混凝土的外加剂。
速凝剂—能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。
泵送剂—能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂。
保水剂—能减少混凝土或砂浆失水的外加剂。
絮凝剂—在水中施工时，能增加混凝土粘稠性，抗水泥和集料分离的外加剂。
外加剂基本知识
一、外加剂定义1、定义：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，掺量不大于水泥质量的5%(特殊性况除外)。
外加剂主要用来改善新拌混凝土性能和提高硬化混凝土性能。
2、分类：1）改善混凝土拌合物流变性能的外加剂；（各种减水剂、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、早强剂和速凝剂等）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）改善混凝土其他性能的外加剂；（包括加气剂、膨胀剂、防冻剂等）3、代号：早强型高性能减水剂：HPWR-A标准型高性能减水剂：HPWR-S缓凝型高性能减水剂：HPWR-R标准型高效减水剂：HWR-S缓凝型高效减水剂：HWR-R早强型普通减水剂：WR-A标准型普通减水剂：WR-A缓凝型普通减水剂：WR-R引气减水剂：AEWR早强剂：Ac缓凝剂：Re引气剂：AE二、外加剂名称及定义普通减水剂：普通减水剂是一种能保持混凝土坍落度一致的条件下减少拌合用水量的外加剂。
高效减水剂：高效减水剂是一种能保持混凝土坍落度一致的条件下大幅度减少拌合用水量的外加剂。
具有较高的减水率，较低引气量。
主要有下列几种：a 萘系减水剂；b 氨基磺酸盐系减水剂；c 脂肪族（醛酮缩合物）减水剂；d 密胺系及改性密胺系减水剂；e 蒽系减水剂；f 洗油系减水剂。
高性能减水剂：比高效减水剂具有更高减水率、更好坍落度保持性能、较小干燥收缩，且具有一定引气性能的减水剂。
其主要特点为：a 掺量低（粉料的0.15%~0.25%），减水率高；b 拌合物工作性及工作性保持性较好；c 外加剂中氯离子和碱含量较低；d 用其配置的混凝土收缩率较小，可改善混凝土的体积稳定性和耐久性；e 对水泥的适应性较好；f 生产和使用过程中不污染环境。
早强剂：早强剂是一种加速混凝土早期强度发展的外加剂。
缓凝剂：缓凝剂是一种延长混凝土凝结时间的外加剂。
其主要种类有：a 糖类及碳水化合物，如淀粉纤维素的衍生物等；b 颈基羧酸，如柠檬酸酒石酸葡萄糖酸以及其盐类；e 可溶硼酸盐和磷酸盐等。
混凝土外加剂简介演示
外加剂的分类
减水剂
减少混凝土拌合水用量的外加剂，同时保持 工作性不变。
缓凝剂
延长混凝土凝结时间的外加剂，使得有更多时 间来加工和浇筑混凝土。
早强剂
加速混凝土早期强度发展的外加剂。
防水剂
提高混凝土的防水性能，通常用于地下结构和其他 需要防水的工程。
防冻剂
使混凝土在低温条件下正常硬化和增长强度的外 加剂。
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汇报人： 2023-11-22
目录
• 混凝土外加剂概述 • 常用混凝土外加剂 • 混凝土外加剂的选用与注意事项 • 混凝土外加剂的发展趋势与展望
01
混凝土外加剂概述
外加剂的定义和作用
定义
混凝土外加剂是一种专门设计的化学物质，将其添加到混凝土中可改善混凝土 的某些性能。
作用
外加剂的主要作用是改善混凝土的加工性能、力学性能和耐久性。它们可以优 化混凝土的流动性、减少泌水和离析、控制凝结时间、提高强度、增强耐久性 等。
复合外加剂的研究与应用
定义
复合外加剂是指将多种外加剂按一定比例和工艺 复合而成，具有多种功能的外加剂。
优势
复合外加剂能充分发挥各种外加剂的优势，提高 混凝土的综合性能。
应用范围
广泛应用于高性能混凝土、自密实混凝土、耐久 性混凝土等领域。
智能型外加剂的展望
01
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定义：智能型外加剂是 指具有感知、响应和自 适应功能的外加剂。
发展方向
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自适应型外加剂：能根 据混凝土的工作环境自 动调节性能。
感知型外加剂：能实时 监测混凝土的性能状态 ，为混凝土结构的安全 运行提供保障。
混凝土外加剂复配及应用培训讲义
混凝土——是水泥等胶凝材料和石子、沙子、水按一定比例混合在一起的，可塑性硬化人工建材。 配合比——指混凝土制作时胶凝材料，（水泥、粉煤灰、矿粉、硅灰等）和石子、沙子、水、外加剂的比例。 水灰比——是指水和水泥的比例，水÷水泥＝水灰比。（W/C）
混凝土外加剂基础术语
水胶比——是指水泥 胶凝材料之和与水的比例，一般指混凝土用水量如：水160公斤，水泥320公斤，粉煤灰80公斤，即水胶比为：160÷（320＋80）＝0.4即W/C＝0.4。 胶凝材料——与水拌合后在一定时间内和常温下可产生一定强度的材料，如：水泥、矿粉、粉煤灰、硅粉（灰）等。 骨 料——大骨料：指石子、小骨料、沙子。
外 加 剂 术 语
功能性外加剂——防冻、抗腐蚀、抗折等。 减水剂（高效）——木质素系、萘系、氨基磺酸盐系、三聚氰胺系减水剂、脂肪族减水剂、聚羧酸系减水剂。 减水率——在保持砼相同流动性（塌落度、扩展度）时，加入外加剂后减少的用水量和不加外加剂时用水量的比、称为减水率。 高效减水剂一般最大减水率在25—28%，聚羧酸系在30%以上，但成本高应用较少。
混 凝 土 、外 加 剂 基 础 术 语
混 凝 土 、外 加 剂 基 础 术 语
抗 渗——混凝土，抗水渗透的承压指标。 砼容重——1立方米砼的重量一般C30—C60混凝土，为2350kg－2450 kg度——把砼和外加剂拌合好后装入锥形混凝土塌落度试验测试筒，然后提起后，量取混凝土最高点与筒上而的距离。即塌落度,用mm表示。 塌落试验值大表示混凝土流动性好，反之差。
木 钙
碱木素
引气
减水
缓凝
木浆
竹浆
苇浆
草浆
单 糖
低聚糖
多 糖
纤维及其衍生物
混凝土外加剂必基本知识
混凝土外加剂必基本知识混凝土外加剂必基本知识一、混凝土外加剂发展历史1、20世纪90年代初美国首选提出高性能混凝土（hpc）概念，是新型超塑化剂与混凝土材料科学相结合的成功范例。
2、1824年英i.aspdin赢得波特兰水泥专利，水泥混凝土获得了广为的应用领域。
3、1962年日本服部健一首先将萘磺酸甲醛酯化物（n≈10）用作混凝土分散剂，1964年日本花王石碱公司做为产品销售。
4、1963年联邦德国研制面功三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物，同时出现了多环芳烃磺酸盐甲醛缩合的。
5、1966年日本首先应用领域高强混凝土，已经开始生产预应力混凝土桩柱。
6、1971~1973年，德国首选将超塑化剂研制成功流态混凝土，混凝土垂直泵送高度达到310m。
7、目前的发展方向就是hpc及采用无机逊于塑化剂（csp）的研究，同时实现hpc协调比全计算法设计和csp配方设计。
二、混凝土外加剂发展方向1、高效率减水剂：萘系及三聚氰胺系则高效率减水剂的改性、聚丙烯酸盐逊于塑化剂、聚丙烯酸接支共聚物逊于塑化剂、氨基磺酸盐逊于塑化剂、磺化酮醛异构化物、木质素磺酸盐高效化、工业废料生产逊于塑化剂。
2、复合外加剂：低碱低掺量液体复合外加剂、复合超塑化剂及其配方设计、低碱低掺量液体复合防冻剂、微膨胀多功能防水剂、液体膨胀剂、液体速凝剂、超缓凝剂3、其它外加剂：限缩剂、碱骨料反应Daye剂、表面硬化剂、高效率脱模剂三、混凝土外加剂的功能分类1、定义：《混凝土外加剂分类、命名与定义》gb8075-87，就是在拌制混凝土过程中重新加入，用来提升混凝土性能的物质，掺量不大于水泥质量的5%（特定情况除外）。
2、混凝土外加剂按主要功能分为四类：a、提升混凝土加水物流变性能够的外加剂。
包含减水剂、减重剂和泵送剂。
b、调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。
包括缓凝剂、早强剂和速凝剂。
c、提升混凝土耐久性的外加剂。
包含减重剂、防水剂和阻锈剂等。
d、改善混凝土其他性能的外加剂。
第4讲混凝土外加剂
当水泥加水拌合后，由于水 泥颗粒间分子凝聚力的作 用，使水泥浆形成絮凝结构
由于减水剂的表面活性作用，致使 憎水基团定向吸附于水泥颗粒表 面，亲水基团指向水溶液，使水泥 当水泥颗粒表面吸附足够的减水剂后，在 颗粒表面带有相同的电荷，在电斥 水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化水膜 力作用下，水泥颗粒互相分开 层，它阻止了水泥颗粒间的直接接触，并 在颗粒间起润滑作用，也改善了混凝土拌 合物的和易性。此外，由于水泥颗粒被有 效分散，颗粒表面被水分充分润湿，增大 了水泥颗粒的水化面积，使水化比较充 分，从而提高了混凝土的强度。
2、意义
• 外加剂的使用是混凝土技术的重大突破。随着 混凝土工程技术的发展，对混凝土性能提出了 许多新的要求。如： • 泵送混凝土要求高的流动性； • 冬季施工要求高的早期强度； • 高层建筑、海洋结构要求高强、高耐久性。
2 外加剂的分类 混凝土外加剂种类繁多，根据《混凝土外加 剂的定义、分类、命名与术语》(GB 8075-2005) 的规定，混 凝土外加剂 按其主要功能分为四类： • 1)改善混凝土拌合物流变性能的外加剂。包括 各种减水剂、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、早强剂和速凝剂等。
混凝土外加剂讲义
混凝土外加剂原理及应用技术主要内容•混凝土外加剂作用机理•混凝土外加剂基本性能•混凝土外加剂应用技术•混凝土坍落度损失机理及控制技术•混凝土外加剂与水泥/掺合料适应性及解决措施3. 3. 水泥颗粒在水分散介质中凝聚水泥颗粒在水分散介质中凝聚水泥颗粒在水分散介质中凝聚((絮凝絮凝))的原因•布朗运动，边角碰撞•粒子之间的范德华力•水泥颗粒带电，同性相吸C 3A、C 4AF等铝酸盐在水化初期带正电C 3S、C 2S等硅酸盐矿物在水化初期带负电•水泥水化初期产生凝胶一、外加剂作用原理面活性剂凝聚凝聚一、外加剂作用原理减水剂作用原理•吸附----分散作用•湿润作用•润滑作用二、外加剂基本性能减水剂的品种普通减水剂高效减水剂高性能减水剂二、外加剂基本性能普通减水剂•糖钙•木质素磺酸盐(钠、钙、镁、胺)二、外加剂基本性能高效减水剂superplasticizer））naphthalene based superplasticizer •萘磺酸盐系高效减水剂萘磺酸盐系高效减水剂（（Sulphonated naphthalene basedsuperplasticizer 磺化三聚氰胺系高效减水剂（（Sulphonated melamine based•磺化三聚氰胺系高效减水剂superplasticizer））superplasticizer氨基磺酸盐系高效减水剂（（Sulphonated aminophenol based•氨基磺酸盐系高效减水剂superplasticizer））superplasticizer•以蒽油为原料的聚次甲基蒽磺酸盐高效减水剂以蒽油为原料的聚次甲基蒽磺酸盐高效减水剂（（Sulphonated methyl–authracene condensatessuperplasticizer））condensates superplasticizersuperplasticizer•脂肪族系高效减水剂lignosulphonates改性木质素磺酸盐高效减水剂（（Modified•改性木质素磺酸盐高效减水剂Modified lignosulphonates superplasticizer））superplasticizer聚羧酸系高性能减水剂（（Hydroxylated carboxylic acid based•聚羧酸系高性能减水剂二、外加剂基本性能掺外加剂对混凝土凝结时间的影响•当木钙减水剂超量掺加时，将导致混凝土严重引气和缓凝，甚至发生长时间不凝结现象，并且对混凝土强度产生较大的副作用。
混凝土外加剂基础知识培训讲义PPT(讲解详细)
改善混凝土的流变性能，提高浇 注和振捣质量。
增加混凝土的稳定性，防止离析 和泌水。
节约水泥用量
通过减水、增塑等作用，减少对水泥的 需求量。
提高混凝土的填充性，减少骨料空隙率。 降低水灰比，减少用水量，节约水资源。
调节混凝土凝结时间
根据工程需要，延长或缩短混凝土的初、终凝时间。 控制混凝土的硬化速度，满足不同施工条件和要求。
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水泥种类
不同水泥的成分和性能不同，选 择与水泥相容性好、适应性强的 外加剂。
骨料性质
骨料的吸水率、级配、硬度等会 影响混凝土的性能，应选择能适 应骨料性质的外加剂。
根据施工环境选择
温度与湿度
根据施工时的环境温度和湿度条件选 择合适的外加剂，以应对温度和湿度 变化对混凝土性能的影响。
气候条件
在寒冷或炎热地区施工时，应选择能 适应极端气候条件的外加剂。
速凝剂主要通过改变水泥的水 化产物，迅速形成硬化结构， 提高混凝土的早期强度。
常见的速凝剂有铝酸盐、碳酸 盐等。
03 混凝土外加剂的作用
提高混凝土性能
增强混凝土的强度、 耐久性和抗渗性。
优化混凝土的收缩性 能，减少开裂风险。
降低混凝土的脆性， 提高其韧性。
改善混凝土施工性
降低混凝土的粘度，便于搅拌和 输送。
高性能混凝土外加剂包括减水剂、缓凝剂、引气剂等，可根据工程需要 进行选择和配比。
冬季施工混凝土
混凝土外加剂可以有效解决冬季施工中的问题，如加 入早强剂可以加速混凝土的硬化速度，防冻剂可以降 低混凝土的冰点，保证混凝土在低温下正常硬化。
在冬季低温环境下，混凝土的凝结和硬化速度会变慢 ，需要采取措施来保证施工质量和进度。
混凝土外加剂基础知识培训讲义 ppt(讲解详细)
混凝土外加剂基础知识讲座(2013)
混凝土外加剂主要执行标准
GB 8076-2008 《混凝土外加剂》 JG/T 223-2007《聚羧酸高性能减水剂》
GB 8075-2005 《混凝土外加剂定义、分类、命名
与术语》
GB 8077-2012 《混凝土外加剂匀质性试验方法》
GB 50119-2003《混凝土外加剂应用技术规范》
二、 表面活性剂基本知识
高性能减水剂（第三代）
比高效减水剂具有更高减水率、更好坍落度保持性能、 较小干燥收缩，且具有一定引气性能的减水剂。 （WR≥25%）
减水剂性能评价指标
减水率 抗压强度比 收缩率比 主要评价指标
含气量
凝结时间差 泌水率比 1h经时变化量（坍落度）
减水剂性能评价指标
减水率
缓凝剂对硬化混凝土早期有所降低，后期有增加， 收缩轻微增加。 超长缓凝时对混凝土早期、后期强度均有影响， 须提高设计标号。 超掺可能导致永久性不凝。
早强剂
定义：可加速混凝土早期强度发展的外加剂。
主要品种：
无机盐类早强剂
有机物类早强剂
复合早强剂
无机盐类早强剂
常用产品：
氯盐 硫酸盐
硝酸盐及亚硝酸盐
羟基羧酸及其盐类
常用产品：
葡萄糖酸钠及葡萄糖酸
柠檬酸及柠檬酸钠
酒石酸及酒石酸钾钠
羟基羧酸及其盐类
产品性能特点
保坍：与减水剂复合，可有效增加和保持水泥浆体的工作
性，起到控制坍落度损失的作用。
辅助塑化：葡萄糖酸钠具有一定的辅助塑化效应。
缓凝：环境温度<20℃具有明显的缓凝作用，通常掺量为
硫酸盐早强剂
硫酸盐产品性能特点
早强作用明显，后期强度会有下降 不导致钢筋锈蚀 与矿物掺合料同时使用时，早强作用优于普通水泥混凝土 提高抗硫酸盐侵蚀性能 增加混凝土收缩
混凝土外加剂基础知识课件
它们可以单独使用或与其他外加 剂组合使用，以实现不同的功能 和效果。
混凝土外加剂的作用
01
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04
改善混凝土的流动性、坍落度 和稳定性，提高施工效率。
增强混凝土的抗渗性、抗冻性 和耐久性，提高混凝土的耐久
性和使用寿命。
降低混凝土的水化热，减少温 度裂缝，提高混凝土的抗裂性
。
增加混凝土的抗压强度、抗拉 强度和耐磨性等力学性能。
混凝土外加剂的分类
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02
03
根据功能分类
如减水剂、缓凝剂、引气 剂、防水剂、防冻剂等。
根据化学成分分类
如木质素磺酸盐类、萘系 高效减水剂、密胺系高效 减水剂、其他有机高效减 水剂等。
根据应用领域分类
如建筑工程用外加剂、道 路工程用外加剂、桥梁工 程用外加剂等。
02
CATALOGUE
混凝土外加剂的主要品种
早强剂的主要品种包括氯化钙 、氯化钠、硫酸钠等。
早强剂的使用量应根据具体的 施工环境和设计要求来确定， 一般掺量为水泥重量的 1%~2%。
缓凝剂
缓凝剂是一种能够延长混凝土凝 结时间的外加剂，主要作用是改 善混凝土的和易性和操作性能。
缓凝剂的主要品种包括糖类、木 质素类、醇类等。
缓凝剂的使用量应根据具体的施 工环境和设计要求来确定，一般 掺量为水泥重量的0.01%~0.1%
混凝土外加剂基 础知识课件
contents
目录
• 引言 • 混凝土外加剂的主要品种 • 混凝土外加剂的应用 • 混凝土外加剂的选用原则 • 混凝土外加剂的发展趋势和挑战 • 结语
01
CATБайду номын сангаасLOGUE
引言
混凝土外加剂的定义
混凝土外加剂基础知识
混凝土外加剂基础知识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。
掺量不大于水泥质量的5％(特殊情况除外)。
外加剂的掺量虽小，但其技术经济效果却显著，因此，外加剂已成为混凝土的重要组成部分，被称为第五组分，获得愈来愈广泛的应用。
一、外加剂的分类根据《混凝土外加剂的分类、命名与定义》(GB8075—87)的规定，混凝土外加剂按其主要功能分为四类：(1)改善混凝土拌合物流变性能的外加剂。
包括各种减水剂、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、早强剂和速凝剂等。
(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)改善混凝土其他性能的外加剂。
包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂等。
二、常用外加剂(一)减水剂减水剂是当前外加剂中品种最多、应用最广的一种，根据其功能分为：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)；高效减水剂(在保持混凝土坍落度基本相同的条件下，能大幅度减少用水量的外加剂)；引气减水剂(兼有引气和减水功能的外加剂)；缓凝减水剂(兼有缓凝和减水功能的外加剂)；早强减水剂(兼有早强和减水功能的外加剂)。
减水剂按其主要化学成分为：木质素磺酸盐系；多环芳香族磺酸盐系；水溶性树脂磺酸盐系；糖钙等。
1．常用减水剂(1)木质素磺酸盐系减水剂这类减水剂根据其所带阳离子的不同，有木质素磺酸钙(木钙)、木质素磺酸钠(木钠)、木质素磺酸镁(木镁)等。
其中木钙减水剂(又称M型减水剂)使用较多。
木钙减水剂是由生产纸浆或纤维浆的废液，经生物发酵提取酒精后的残渣，再用石灰乳中和、过滤、喷雾干燥而制得的棕黄色粉末。
木钙减水剂的掺量，一般为水泥质量的0．2％～O．3％，当保持水泥用量和混凝土坍落度不变时，其减水率为10％～15％，混凝土28d抗压强度提高10％～20％；若保持混凝土的抗压强度和坍落度不变，则可节省水泥用量10％左右；若保持混凝土的配合比不变，则可提高混凝土坍落度80～100mm。
混凝土外加剂基础知识
➢ 速凝剂（flash setting admixture）—能使混凝土迅速硬化的外加剂 （Ti5min,Tf10min）。主要用于隧道衬砌、边坡治理、基坑开挖等场 合。
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与外加剂相关的基本术语（3）
➢ 基准水泥（reference cement）—专门用于检测外加剂性能的水泥。 42.5强度等级的 P•Ⅰ型硅酸盐水泥 [注]：检测基准，不一定准确反映工程应用实际。
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与外加剂相关的基本术语（3）
➢ 基准混凝土（reference concreteபைடு நூலகம்—符合相关标准实验条件规定的、 未掺有外加剂的混凝土。（化学外加剂）
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常用外加剂（2）
➢ 早强剂（hardening accelerating admixture）—加速混凝土早期强 度发展的外加剂（R1135%、R3130%、R7110%）。主要用于低温 季节施工或有早强要求的混凝土工程。
➢ 缓凝剂（set retarder）—延长混凝土凝结时间的外加剂（Ti+90min)。 主要用于连续浇筑量大、运输距离长、施工效率低的混凝土结构。
➢ 引 气 型 减 水 剂 （ air entraining and water reducing admixture）—兼有引气和减水功能的减水剂。
➢ 防水剂（water-repellent admixture）—能提高水泥砂浆、混凝土 抗渗性能的外加剂。
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常用外加剂（4）
➢ 阻锈剂（anti-corrosion admixture）—能抑制或减轻混凝土中钢筋 或其它金属预埋件锈蚀的外加剂。主要用于海水侵蚀、氯离子侵蚀和复 合盐侵蚀的场合。
混凝土外加剂基础知识培训讲解详细讲课文档
缓凝剂
定义：能够延长混凝土或砂浆初、终凝时间的外加剂。 主要品种
糖类及碳水化合物 羟基羧酸及其盐类 多元醇及其衍生物 弱无机酸及其盐类 有机磷酸盐类 木质素磺酸盐、腐殖酸盐
第二十九页，共60页。
小结
➢ 缓凝剂对混凝土凝结时间的延缓程度，取决于所用缓凝剂 的类型及掺量、水泥的品种及用量、掺合料、水灰比、环 境温度、掺加顺序等因素。
➢ 骨料具有活性的混凝土结构
第三十二页，共60页。
硫酸盐早强剂
硫酸盐早强剂作用机理
能与C3A迅速反应生成水化硫铝酸钙，形成早期骨架，由 于上述反应，溶液中氢氧化钙浓度降低，加速C3S水化反应，
提高早期强度。
第三十三页，共60页。
小结
➢ 无机盐早强剂降低混凝土新拌性能 ➢ 一般没有引气作用，降低混凝土泌水 ➢ 三乙醇胺对凝结时间影响不明确，无机盐类较高掺量促凝 ➢ 混凝土收缩增大
第三十八页，共60页。
膨胀剂对混凝土性能的影响
➢ 降低混凝土初始坍落度
➢ 混凝土坍落度损失增加
➢ 对混凝土泌水略有降低
➢ 缩短混凝土凝结时间
➢ 硬化混凝土早期强度有所下降，后期增加较快，膨胀过大， 强度下降
➢ 提高混凝土抗渗、抗冻、抗裂性能
第三十九页，共60页。
膨胀剂应用中存在的问题
➢ 养护条件一定要保证湿养护14天
➢ 其他外加剂对膨胀剂效能的影响 ➢ 水胶比变化带来掺膨胀剂混凝土结构破坏 ➢ 大体积混凝土温度上升后，引起膨胀源分解
➢ 与其他改性组分的相容性较差，如消泡剂、引气剂、增 稠剂等
第二十七页，共60页。
小结
聚羧酸系超塑化剂其优越的使用性能，在各种工程中 应用越来越广泛，出现的问题也越来越多，由于其独特的 梳型分子结构，结构可设计性强，可以根据在实际使用中 遇到的问题进行结构调整，来解决遇到的特殊问题，其产 品已经向系列化和功能化发展。
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表面活性剂分类
按离子类型分类：
如C12H25SO3-+Na+ 如C16H33NH3++Cl-
如CH3CH(NH2)COOH
表面活性剂基本功能
• 润湿：提高液体的润湿能力 • 分散：增加粒子间静电斥力 • 乳化：一种液体以微小液滴或液晶形式均匀分散 到另一
种不相混溶的液体介质中形成稳定的多相分散体系
（3）蒸养混凝土
（4）高强高性能混凝土
管桩
仍是目前市场用量最大的产品，应用技术成熟。
高性能减水剂
聚羧酸系高性能减水剂（PCA/PC)
大减水 低收缩 优良保坍 有害离子含量低 分子可调
高性能减水剂
聚羧酸系高性能减水剂的分子模型
cement surface
高性能减水剂
基本性能对比引气剂含气量对新拌 Nhomakorabea能的影响
能够提高流动性 降低混凝土泌水，避免离析
含气量对硬化性能的影响
优质引气剂可以提高混凝土抗渗性能 在一定的含气量范围，混凝土强度有一定的降低 大幅度提高混凝土的抗冻融性能 提高混凝土抗碳化能力 降低混凝土的弹性模量 干缩稍有增加
调节凝结时间、硬化性能外加剂
无机盐类早强剂
常用产品：
氯盐 硫酸盐 硝酸盐及亚硝酸盐 碳酸盐
其中最常用的就是氯盐和硫酸盐。
氯盐早强剂
CaCl2作用机理 CaCl2 与水泥中的C3A作用，生成不溶性水化
氯铝酸钙，并与C3S水化析出的氢氧化钙作用，生成 氧氯化钙，有利于水泥石结构形成，同时降低液相 中碱度，加速C3S水化反应，提高早期强度。
减少单方水泥用量； 缩小构筑物尺寸。
混凝土中不可 缺少的第五组 分。
混凝土外加剂主要执行标准
GB 8076-2008 《混凝土外加剂》 JG/T 223-2007《聚羧酸高性能减水剂》 GB 8075-2005 《混凝土外加剂定义、分类、命名
与术语》 GB 8077-2012 《混凝土外加剂匀质性试验方法》
能与C3A迅速反应生成水化硫铝酸钙，形成早期骨 架，由于上述反应，溶液中氢氧化钙浓度降低，加速 C3S水化反应，提高早期强度。
Na2SO4 + Ca(OH)2+2H2O CaSO4·2H2O+C3A+10H2O
CaSO4·2H2O+2NaOH C3A·CaSO4·12H2O
硫酸盐早强剂
硫酸盐产品性能特点
适用范围： 高温施工混凝土、大体积混凝土、商品混凝土等。
糖类缓凝剂
注意事项
在低温时缓凝明显，需要根据气温及时调整掺量 有研究表明：高掺量蔗糖可引起促凝，这是因为糖加速了
水泥中铝酸盐的水化，并抑制石膏的作用。（极少发生） 还原糖和多元醇会大大降低硬石膏、氟石膏、半水石膏在
水中的溶解度导致水泥假凝，要注意不同水泥的适应性。
高性能减水剂
应用范围
高流态 高保坍 高强、超高强混凝土
上海环球金融中心 （世界第三高楼）
引气剂
定义：
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。
品种：
➢ 松香类引气剂 ➢ 皂苷类引气剂 ➢ 其他类型引气剂
应用范围：
广泛应用于具有抗冻要求的混凝土和高性能混凝土中。
普通减水剂应用范围
应用范围
（1）普通混凝土 （2）大体积混凝土 （3）大坝混凝土 （4）水工混凝土 （5）泵送混凝土等
主要用于配制强度等级不大 于C30的混凝土，可用于现浇混 凝土，钢筋混凝土及预应力混凝 土，但是由于普通减水剂具有一 定的引气、缓凝作用，不宜单独 使用于蒸养混凝土。
大体积混凝土 碾压混凝土
主要品种
缓凝剂 早强剂 速凝剂
缓凝剂
定义：能够延长混凝土或砂浆初、终凝时间的外加剂。
主要品种
糖类及碳水化合物 羟基羧酸及其盐类 多元醇及其衍生物 弱无机酸及其盐类 有机磷酸盐类 木质素磺酸盐、腐殖酸盐
缓凝剂作用机理
1. 吸附理论 缓凝剂在未水化水泥颗粒吸附或在已水化相上吸附形
产品性能特点
减水率：18%～25%，甚至更高； 引气：几乎不引气，掺量高时含气量增加； 缓凝：无缓凝； 强度：早期强度高，28d强度提高20~40％； 坍损：采用超掺法，或混凝土浇筑前添加效果较
好；与缓凝剂复配是减小坍损的经典方法。
萘系高效减水剂
应用范围：
（1）流态混凝土
（2）泵送混凝土
高效减水剂
主要品种
1. 萘系高效减水剂（使用量最广，减水率较高） 2.蒽系高效减水剂（用量少，价格便宜） 3.三聚氰胺系高效减水剂（减水增强效果好，价格较高） 4.氨基磺酸盐系高效减水剂（减水率高，保坍较好） 5.脂肪族高效减水剂（减水率较高，保坍一般）
萘系高效减水剂分子结构
萘系粉剂
萘系水剂
萘系高效减水剂
下列情况下禁用
预应力混凝土 相对湿度大于80%，露天及经常淋雨、受水流冲刷的结构 大体积混凝土 直接接触酸碱或其他侵蚀介质的结构 处于60℃以上结构，需要经常蒸养的钢筋混凝土预制件 有外观质量要求的混凝土 薄壁结构 骨料具有活性的混凝土结构
硫酸盐早强剂
硫酸盐早强剂作用机理
减水剂性能评价指标
减水率
抗压强度比
主要评价指标
收缩率比
含气量
凝结时间差
泌水率比
1h经时变化量（坍落度）
减水剂性能评价指标
减水率
定义：坍落度基本相同时，基准混凝土和受检混凝 土单位用水量之差与基准混凝土单位用水量之比。
减水剂性能评价指标
抗压强度比
定义：掺外加剂混凝土与基准混凝土同龄期抗压 强度的比值。
早强作用明显，后期强度会有下降 不导致钢筋锈蚀 与矿物掺合料同时使用时，早强作用优于普通水泥混凝土 提高抗硫酸盐侵蚀性能 增加混凝土收缩
GB 50119-2003《混凝土外加剂应用技术规范》
二、 表面活性剂基本知识
表面活性剂定义
➢ 定义
一种显著降低液体表面张力或二相间界面张 力的物质。
➢ 基本作用
降低分散体系中两相界面的界面自由能，提 高分散体系的稳定性。
➢ 分子构造
极性基团 ——原子团 非极性基团——长碳链
疏水基（亲油基） 亲水基
混凝土外加剂
沙建芳
2013.08.01
思考题
❖ 在夏季高温季节，搅拌站商品混凝土经约1.5h 的车程运输用于浇注隧道混凝土，需使用哪些外 加剂？ ❖现需浇注东北地区一海工桥梁桩基混凝土，如 何合理使用外加剂以提高混凝土耐久性？
纲要
❖ 混凝土外加剂定义与分类 ❖ 表面活性剂基本知识 ❖ 常用外加剂介绍 ❖ 特种外加剂介绍 ❖ 外加剂应用注意事项
• 增溶：使不溶或微溶于水的有机化合物溶解度显著增大 • 起泡 • 消泡
减水剂作用机理
吸附分散 润湿 润滑
减水作用机理——（1）吸附分散
（1）吸附分散（静电效应）: 减水剂的疏水基团定向吸附在水泥质点表面，水泥表面上
带相同电荷，在静电斥力作用下絮凝结构解体，游离水释放。
减水剂作用机理——（2）润湿
➢ 普通减水剂（第一代）
在混凝土坍落度基本相同的条件下，能够减少拌和用 水量的外加剂。（WR≥8%）
➢ 高效减水剂（第二代）
在混凝土坍落度基本相同的条件下，能大幅度减少拌 合用水量的外加剂。 （WR≥14%）
➢ 高性能减水剂（第三代）
比高效减水剂具有更高减水率、更好坍落度保持性能、 较小干燥收缩，且具有一定引气性能的减水剂。 （WR≥25%）
粉煤灰
矿粉
外加剂定义
狭义：一般是指掺量不大于水泥质量5％（特殊情况 除外）的化学外加剂 。
广义： 化学外加剂和矿物外加剂
混凝土外加剂的分类
分类（按主要功能划分）
改善流变性能: 减水剂、泵送剂，增稠剂 调节凝结时间、硬化性能: 速凝剂、缓凝剂、早
强剂、促凝剂 改善耐久性: 引气剂、防水剂、阻锈剂 改善其它性能: 膨胀剂、防冻剂、着色剂、减缩
普通硅酸盐水泥缓凝效果依次为，糖类>羟基羧 酸类>木钙类
缓凝剂对硬化混凝土早期有所降低，后期有增加， 收缩轻微增加。
超长缓凝时对混凝土早期、后期强度均有影响， 须提高设计标号。
超掺可能导致永久性不凝。
早强剂
定义：可加速混凝土早期强度发展的外加剂。
主要品种：
无机盐类早强剂 有机物类早强剂 复合早强剂
一、 混凝土外加剂定义与分类
外加剂定义
外加剂定义（GB/T 8075－2005） 一种在混凝土搅拌之前或拌制过程中加入的、用以改善
新拌混凝土和（或）硬化混凝土性能的材料。
矿物外加剂（GB/T 18736-2002 ） 矿物外加剂是在混凝土搅拌过程中加入的、具有一定细度
和活性的用于改善新拌和硬化混凝土性能（特别是耐久性 能）的某些矿物类产品。
表面活性剂在固体表面的 吸附，或是生成表面化合物，都
能改变固体的润湿性。
减水剂作用机理——（3）润滑
水泥
润滑
减水剂极性亲水基团与氢键缔合，在水泥颗粒表面形成溶剂 化水膜，减小摩擦，起到润滑作用。
表面活性剂分子量与性能关系
三、 常用外加剂介绍
常用外加剂
常用外加剂
减水剂 引气剂 缓凝剂 早强剂
减水剂定义
木质素磺酸盐
糖钙
0.1%~0.3%
0.1%~0.3%
8%~14% 增加2~5%
5%~8% 增加1~2%
延长2~4h 减小泌水
延长3~10h 减小泌水
105~120%
100~110%
1. 遇硬石膏做调凝剂的水泥，可能产生假凝； 2. 超掺时严重缓凝，可能不凝；