混凝土外加剂掺量的确定方法

混凝土外加剂掺量的确定方法
混凝土外加剂掺量的确定方法
添加对改善混凝土的性能起到一定的作用，但外加剂的选用、添加方法、添加数量及适应性将严重影响其发展。

本文给出了混凝土外加剂掺量的确定方法。

1. 混凝土外加剂简称外加剂，是指为改善和调节混凝土的性能而掺加的物质。

按主要功能分为四类
（1）改善混凝土拌合物和易性能的外加剂，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、防水剂和泵送剂等。

混凝土外加剂在工程中的应用越来越受到重视，外加剂的添加对改善混凝土的性能起到一定的作用，但外加剂的选用、添加方法及适应性将严重影响其发展。

混凝土外加剂的掺量一般不大于水泥质量的5%。

混凝土外加剂产品的质量必须符合国家标准《混凝土外加剂》（GB 8076-2008）的规定。

2. 外加剂的影响
混凝土中外加剂的用量与砂、石、水泥及水相比，虽然很少，但却显著地影。

向混凝土的性能（如和易性、强度、凝结时间等）及经济指标。

特别是掺缓凝剂、缓凝减水剂、引气剂时，掺量少不显效，而一旦超掺量使用就使浇筑的混凝土不凝结硬化或严重降低强度，造成工程事故。

3. 外加剂掺量的确定原则
3.1 外加剂的掺量应按以混凝土中胶凝材料（水泥牛掺合料）总质
量的质量百分比表示或以mL/Kg胶凝材料表示。

3.2 外加剂（减水剂）的适宜掺量体现在，掺量较少时，混凝土拌合物的流动性增加得较少；掺量过多时，流动性并不成正比增加；只有在一个狭小的最佳掺量范围内减水剂量稍一增加，拌合物的流动性才有显著提高。

适宜掺量范围即为上升段转入上部平缓段的区间，类似马鞍状。

生产厂家的产品说明书中提供的是某种外加剂使用时的掺量范围（适宜掺量），而使用单位必须通过混凝土试配确定外加剂的合理掺量，即技术经济最合适的外加剂最佳掺量。

不同类型的外加剂的掺量具有一定的规律，通常，无机盐类早强剂掺量为胶凝材料质量的1﹪～2﹪；有机缓
凝剂掺量为0.02﹪～0.1﹪；引气剂掺量为0.02﹪～0.1﹪；普通减水剂0.2﹪～0.3﹪；高效减水剂0.5﹪～1.0﹪。

同一种外加剂用于不同混凝土时掺量也不尽相同，例如：高效减水剂用于蒸养混凝土时掺量为0.3﹪～0.5﹪，用于普通混凝土掺量为0.5﹪，用于流态混凝土掺量为0.75﹪，用于高强混凝土掺量为1.0﹪。

硫酸钠早强剂用于蒸养混凝土时掺量为1.0﹪，掺量超过2﹪，蒸养后的试体胀高，强度降低。

另外，复合高效减水剂在相同减水率时比单一高效减水剂掺量减少一半。

后掺法不但使超塑化剂掺量减少，而且对其他外加剂也有同样效果。

3.3 影响外加剂掺量的因素较多，水泥品种、细度、矿物组成、混合材如对矿渣水泥高效减水剂掺量少于普通硅酸盐水泥，比表面积大，C3A含量高的水泥高效减水剂掺量应多一些；拌合物的起始流动度、气温等。

由此，可以认为决定外加剂掺量的因素如下：
（1）外加剂的品种。

（2）外加剂的应用范围。

（3）水泥品种和活性、比表面积、矿物组成及混合材等。

（4）混凝土组成材料及其配合比、单位胶凝材料用量、单位用水量等。

（5）外加剂复合方式（成分与比例）。

（6）外加剂掺入方法（同掺或后掺）。

总之，只要掌握了外加剂和混凝土的性能，以及它们变化的规律，并通过试验确定外加剂的合理掺量，就可以以最少掺量获得最好的技术经济效果。

4. 优选法确定混凝土外加剂掺量
4.1 外加剂掺量试配试验实例（供参考）：外加剂试配试验一般是按照产品说明书所推荐的掺量范围，采用优选法来进行。

4.2 优选法即黄金分割法，其实质是，在所选择的整体！的范围内，有这样两个最佳对比点，它们符合对称性和相似性的要求，这两个对比点就是0.382和0.618。

注意：在0.382和1之间，原来0.618. 那点正好是其间的0.382，而在0 和0.618. 之间，原来0.382那点正好是其间的0.618.，这是所谓的对称性和相似性。

4.3 下面，以实例来说明优选法的具体应用。

例：CON-A 型减水剂，以产品说明书上知其掺量范围是胶凝材料总量的（25～125）104，试用优选法进行试配试验。

4.4 [试验步骤]
（1）第1轮试验的两个对比方案：Ⅰ-25+（125-25）0.618=86.810-4﹪；Ⅱ-25+（125-25）0.382=63.210-4﹪；按Ⅰ、Ⅱ方案掺用CON-A 减
水剂，做两组试块进行强度对比试验，如果经试验后，淘汰了方案Ⅰ而保留了方案Ⅱ，则可进行第2 轮试验。

（2）第2轮试验的两个对比方案：Ⅱ-第1轮试配结果为63.210-4﹪；Ⅲ-25+（86.8-25）0.382=48.610-4﹪。

Ⅱ、Ⅲ方案强度对比试验后，如方案Ⅲ被淘汰，则可进行第3轮试验。

（3）第3轮试验的两个对比方案：Ⅱ-保留结果为63.210-4﹪；Ⅳ-48.6+（86.8-48.6）0.618=72.210-4﹪。

Ⅱ、Ⅳ方案试块对比试验后，方案Ⅱ被淘汰，可进行第4轮试验。

（4）第4轮试验的两个对比方案：Ⅳ-第3轮保留结果为72.210-4﹪；Ⅴ-63.2+（86.8-63.2）0.618=77.810-4﹪；Ⅳ、Ⅴ方案试块强度对比试验后，如果方案Ⅴ试块强度更高，则最后即可选
用方案Ⅴ，CON-A 型减水剂的掺量为77.810-4﹪，相当于万分之0.778。

一般的优选法试验做四轮对比试验已足够准确，由于相似性和对称性，，轮试验只用了5个方案，而且逼近最佳值的速度较快，所以优选法是一种实用、经济、而又易于掌握的科学试配方法。

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路面各结构层材料的电介质常数明显不同，因此，
电介质常数突变处，也就足两结构层的界面。

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5. 结束语
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