《混凝土外加剂(一)减水剂》课件解析

(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、减缩剂等。 (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。




3．三乙醇胺 三乙醇胺为无色或淡黄色油状液体，呈碱性，能 溶于水，无毒、不燃、三乙；掺量为水泥质量的 0．03％～0．05％。 作用：三乙醇胺不改变水泥水化生成物，但能加 速水化速度，在水泥水化过程；中起催化作用。 能使混凝土早期强度提高 三乙醇胺对混凝土稍有缓凝作用，掺量过多会造 成混凝土严重缓凝和混凝土后期强度下降，掺量 越大，强度下降越多，故应严格控制掺量。三乙 醇胺单独使用时，早强效果不明显，与其他外加 剂(如氯化钠、氯化钙、硫酸钠等)复合使用，效 果更加显著。故一般复合使用。
混凝土外加剂（一）减水剂
复习：混凝土的三个主要性质
• 1、混凝土拌合物的和易性 ①内容： ②检测方法： ③影响和易性因素： 2、混凝土的强度 ①内容： ②检测方法： a.试块尺寸： b.标准养护条件： ③影响强度因素：
• 3、混凝土的耐久性 ①内容： ②提高耐久性主要措施：
复习：混凝土的三个主要性质

4．复合早强剂 氯盐早强剂、硫酸盐早强剂、三乙醇胺三类复合 使用，效果更佳。
常用复合配方： a.三乙醇胺为0.05%，NaCl为0.5%，NaNO2为0.5% b.三乙醇胺为0.05%，NaNO2为1%，CaSO4· 2H2O为 2%


（三）引气剂
定义：引气剂，是指在混凝土搅拌过程中，能引 入大量分布均匀的微小气泡（0.05~1.25mm）， 以减少混凝土拌合物的泌水、离析，改善和易性， 并能显著提高硬化混凝土抗冻性、耐久性的外加 剂。 常用引气剂：松香热聚物、松香皂，适宜掺量为 水泥质量的0.005％～0．02％ ，还有烷基磷酸 钠，烷基苯磺酸钠等。 适用范围：港工、水工、地下防水混凝土工程


高难混凝土技术的实现都离不开混凝土外加剂；
几乎所有重要的混凝土工程、所有的混凝土搅拌
站均使用各类外加剂。
②提高技术经济效果，节约资源，保护环境

外加剂促进了工业副产品（如 磨细矿渣、粉煤灰、硅灰、钢 渣等）的应用； 节约水泥10~15%，即少用 20~45kg /m3，一个工程可 以节约成千上万吨的水泥。 提问：某工程使用了外加剂后 共节约了1万吨水泥，每包水 泥50kg,20元/包，总共节约 了多少钱？

(2)萘系减水剂 定义：萘系减水剂，是用萘或萘的同系物经磺化与甲醛 缩合而成。适宜掺量为水泥质量的0.2％～1％，一般 为棕色粉末。目前，品种主要有NNO、FDN、UNF、 NF、MF、JN、建-I、AF等。 特点：a.减水率15%~25%； b.不减水情况，坍落度增加120~180mm，早期强度提高 30%~100%,28d强度提高15%~40% c.保持强度不变，节约水泥10%~20% 适用范围：所有混凝土工程，更适于配置高强、早强混 凝土及流态混凝土。 萘系减水剂对水泥的强烈分散作用，其减水、增强、提 高耐久性等效果均优于木质素，属于高效减水剂。 生产途径：萘系减水剂通常是工业萘或煤焦油中萘 （C10H8，无色晶体，有特殊气味，卫生球）、蒽 （无色晶体，发青色荧光C14H10 ） 、甲基萘等馏分， 经磺化、水碱、综合、中和、过滤、干燥而成。

一、混凝土外加剂的定义与作用

问题
1、什么是混凝土外加剂？（定义）
2、混凝土外加剂的作用是什么？

1、什么是混凝土外加剂？（定义）
答：混凝土外加剂，是指在混凝土拌合 过程中掺入的用以改善混凝土性能的物 质。除特殊情况外，掺量一般不超过水 泥用量的5％。
2、混凝土外加剂的作用？ 答： ①改善混凝土性能，促进了施工技术革命 ②提高技术经济效果，节约资源，保护环境
①改善混凝土性能，促进了施工技术革命

品种较多，功能各异，提高和改善 混凝土各项性能。 外加剂新品种和应用技术迅速发展， 促进了混凝土施工新技术的发展， 在保证顺利施工和控制质量方面功 效巨大 。 满足工程耐久性要求的最佳、最有 效、最易行的途径之一。


金茂大厦

通过应用泵送剂和泵送 技术将混凝土一泵到顶
常用的外加剂
问题： 建筑工程上常用的外加剂有哪几种？
常用的外加剂


建筑工程上常用的外加剂有： （一）减水剂 （二）早强剂 （三）引气剂 （四）缓凝剂 （五）防冻剂


（一）减水剂
定义：减水剂是指在保持混凝土和易性不变的条件下， 具有显著减少拌合用水量的外加剂，也叫塑化剂。 1．减水剂的减水作用 常用减水剂均属表面活性物质，其分子是由亲水基团 和憎水基团两个部分组成，见图4—20。
Fra Baidu bibliotek


卢沟桥畔300万t钢渣堆场
木质素磺酸盐减水剂环保作用

每生产1吨木质素磺酸盐 减水剂可以消耗2.5吨造 纸废液（浓度40%）

避免了废液直接排入江河 中造成环境污染 在取得良好经济效益的同 时，为保护环境做出了突 出的贡献。

外加剂在商品混凝土中使用

在改善和提高混凝土各 种物理性能，延长建筑 工程的使用寿命的同时，
投资5.6亿美元 88层 420.5米
中国第七高楼
三峡大坝

以百年耐久性设计为目标的举世瞩目的工程
青藏铁路

自然条件严酷的青藏铁路顺利施工
杭州湾跨海大桥



世界最长的跨海大桥 造桥史上的丰碑 筑向大海的世纪长虹 全长36公里，投资118亿，海工耐久混凝土240 万方，桥墩660个
外加剂——优质工程必不可少的新材料
2．硫酸盐类早强剂
硫酸盐类早强剂，主要有元明粉（Na2SO4）、芒硝 （Na2SO4· 10H2O）、二水石膏（CaSO4· 2H2O)、海 波（硫代硫酸钠Na2S2O3· 5H2O）。均为白色粉状物， 适宜掺量为0．5％～2％。当掺量为1％～1．5％时， 达到混凝土设计强度70％的时间可缩短一半左右。 作用：提高混凝土早期强度，硫酸钠对钢筋无锈蚀 作用，适用于不允许掺用氯盐的混凝土。 但由于它与 Ca(OH)2作用生成强碱NaOH，为防止 碱一骨料反应，硫酸钠严禁用于含有活性骨料的混 凝土。


2．减水剂的技术经济效果 (1)保持和易性不变，也不减少水泥用量时， 可减少拌合用水10%~15%或更多。由于减 少拌合用水量使水胶比减少，则可以使强 度提高15%~20%，特别是早期强度提高更 为明显。 (2)保持原配合比不变情况下，使拌合物的 坍落度大幅提高（可增大100～200mm）， 使之便于施工，满足泵送混凝土施工要求。

作业

课本P67 页 4-25
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（二）早强剂 定义：早强剂，是加速混凝土早期强度发展， 并对后期强度无显著影响的外加剂。 作用：早强剂能加速水泥的水化和硬化，缩短 养护期，从而达到尽早拆模、提高模板周转率， 加快施工速度的目的。 分类：常用早强剂有氯盐、硫酸盐、三乙醇胺 三大类及以它们为基础的复合早强剂。 适用范围：早强剂可以在常温、低温和负温(不 低于一5°C)条件下加速混凝土的硬化过程，多 用于冬季施工和抢修工程。



2．减水剂的技术经济效果 (3)保持强度及和易性不变时，可节约水泥 用量10％～15％，有利于降低工程成本。 (4) 由于拌合的水量减少，拌合物的泌水、 离析现象得到改善，可提高抗冻性、抗渗 性，使混凝土的耐久性 得到提高


3．目前常用的减水剂
按主要功能分普通减水剂、高效减水 剂、早强减水剂、缓凝减水剂、引气 减水剂等。 目前施工中常用的减水剂主要有：木 质素系、萘系、树脂系、糖蜜系和腐 殖酸等。
减少了混凝土现场搅拌
时产生的粉尘污染和施 工噪音，改善了现场施 工环境。
二、外加剂的分类及作用

混凝土外加剂种类繁多，根据《混凝土外加剂的 分类、命名与定义》(GB8075)的规定，混凝土外 加剂按其主要功能分为四类：

混凝土外加剂种类繁多，根据《混凝土外加剂的 分类、命名与定义》(GB8075)的规定，混凝土外 加剂按其主要功能分为四类：
• 1、混凝土拌合物的和易性 ①内容：a.流动性 b.粘聚性 c.保水性 ②检测方法：坍落度试验和维勃稠度试验 ③影响和易性因素：a.水泥品种 b.集料种类及规格 c.水胶比 d.砂率 e.浆集料比 f.外加剂 • 2、混凝土的强度 ①内容：a.抗压强度 b.抗拉强度 c.抗弯强度d.抗剪强度 ②检测方法：混凝土试块抗压试验 a.试块尺寸：立方体抗压150*150*150mm b.标准养护条件：温度20±2℃，湿度90%以上，养护28d ③影响强度因素：a.水泥强度等级 b.水胶比 c.粗集料 d.养护条 件 e.龄期 f.施工条件 g.外加剂 • 3、混凝土的耐久性 ①内容：a.抗渗性 b.抗冻性 c.抗侵蚀性 ②提高耐久性主要措施：a.合理选择原材料 b.提高混凝土密实度 c. 掺入外加剂



1．氯盐早强剂 氯盐类早强剂主要有氯化钙、氯化钠、氯化 钾、氯化铝及三氯化铁等，其中以氯化钙与 氯化钠应用最广。 作用：明显提高混凝土早期强度，同时降低 水的冰点，防止早期受冻 缺点：含有Cl一离子，会加速钢筋锈蚀，并 导致混凝土开裂。因此，《混凝土外加剂应 用技术规范》(GBJ119)规定，在钢筋混凝土 中，氯盐的掺量不得超过水泥质量的1％， 在无筋混凝土中掺量1%~3％， 使用时，为了抑制氯化钙对钢筋的锈蚀作用， 常将氯化钙与阻锈剂亚硝酸钠 (NaNO2)复 合使用。





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，如图4—21。 在这絮凝结构中，包裹了一定的拌合水(游离水)，从而降低了混 凝土拌合物的和易性。如在水泥中加入适量的减水剂，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，使水泥颗粒表面带有相同的电荷，在电 斥力作用下，水泥颗粒互相分开如图4—21所示，絮凝结构解体， 包裹的游离水被释放出来，从而有效地增加了混凝土拌合物的 流动性。 当水泥颗粒表面吸附足够的减水剂后，在水泥颗粒表面形成一 层稳定的溶剂化水膜层，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。 可见，减水剂作用原理可由吸咐——分散作用、润滑作用、湿 润作用三部分组成。只要掺入少量的减水剂，就可使硬化前混 凝土和易性改善，硬化后混凝土性能改善，减水剂已成为高性 能混凝土主要成分。


(1)木质素系减水剂 主要品种木质素磺酸钙(木钙粉或M粉) ，棕黄色粉 状物，适宜掺量为水泥质量的0.2%~0.3%；其他还有 MY减水剂，CH减水剂，CF-G、WN-1型木钠减水剂等。 特点：a.减水率10%左右； b.不减水情况，坍落度增加100mm左右，28d强度提高 10%~20% c.保持强度不变，节约水泥10% d.对钢筋无锈蚀危害，对混凝土抗冻、抗渗、耐久性 有明显改善 适用范围：所有混凝土工程，因有缓凝作用，可降低 水泥早期水化热，更适用于水工的大体积混凝土 生产途径：木钙减水剂是以生产纸浆或纤维浆剩余下 来的亚硫酸浆废液为原料，采用石灰乳中和，经生 物发酵除糖、蒸发浓缩、喷雾干燥而制得的棕黄色 粉末，可实现废物利用，是治理环境污染的有效途 径之一。

混凝土是土木、建筑、水利以及许多工程中使用 得十分广泛的材料，随着科学技术的不断发展， 对混凝土的各方面性能就会不断地提出各种新的 要求。如何满足这些要求，可以采用多种途径， 而使用混凝土外加剂则是其中一种效果显著、使 用方便、经济合理的手段。特别是在重点工程中， 要求混凝土具有良好的耐久性，使用寿命为100年， 必须按高性能混凝土的要求施工，因此，配制高 性能混凝土所需的高效减水剂更是必不可少的。 目前，混凝土外加剂已逐渐成为混凝土中除砂、 石、水泥和水之外必不可少的第五组分材料。