混凝土外加剂有关问题

混凝土外加剂有关问题

掺加混凝土外加剂可以体现出良好的性能,所以混凝土外加剂已经成为制备混凝土的一种

重要组分,随着混凝土外加剂的广泛应用,也使混凝土材料的发展实现了质的飞跃。在国内,

高标号混凝土几乎全部掺加外加剂。

工程中所用水泥品种很多,外加剂的品种也很多,在工程使用中容易存在这样一些问题。例如某试验室在配制坍落度为90mm～120mm的C30混凝土时,外加剂采用成都市锦江区

茂华建材厂的外加剂,水泥来源于四川万源大巴山水泥厂,掺加1.2%的外加剂用量,减水率仅

为9.5%,减水率达不到技术指标;而后采用万州科华水泥进行实验,在外加剂品种不变,掺量为0.8%的时候,减水率达到了18.2%,这是使用同种外加剂与不同水泥品种的问题;该试验室在

配制坍落度为180mm～220mm的C30的水下桩混凝土时,水泥为华新水泥,外加剂分别采

用成都市锦江区茂华建材厂的外加剂与重庆海木交通技术有限公司的外加剂,在相同外加剂

的掺量情况下,减水效果有很大的不同。所以,不同品种水泥掺配相同的外加剂与相同品种的水泥掺配不同的的外加剂表现出不同的效果是本文重点探讨的问题。

一、混凝土外加剂的分类

外加剂种类很多,功能多样,所以在国内与国外分法是不一致的,常有以下三种分类方法。

(1)按其主要功能可以分为四类。

1)改善混凝土拌和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、着色剂、防水剂和泵送剂等。

(2)混凝土外加剂按化学成分分为有机外加剂、无色外加剂和有机无机复合外加剂。

(3)混凝土外加剂按使用效果分为减水剂、调凝剂(缓凝剂,早强剂,速凝剂)、引气剂、加气剂、防水剂、阻锈剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、泵送剂以及复合外加剂(早强减水剂,缓凝减水剂,缓凝高效减水剂)。

二、常用混凝土外加剂

1.减水剂

混凝土减水剂是指在保持混凝土坍落度基本相同的条件下,具有减水增强作用的外加剂。

(1)混凝土掺入减水剂可以达到比较理想的效果。

1)保持坍落度不变,掺减水剂可降低单位混凝土用水量5%～25%,提高混凝土早期强度,同时改善混凝土的密实度,提高耐久性。

2)保持用水量不变,掺减水剂可增大混凝土坍落度10mm～20mm,能满足泵送混凝土的

施工要求。

3)保持强度不变,掺减水剂可节约水泥用量5%～20%。

(2)减水剂常用品种有普通型减水剂和高效减水剂。

1)普通型减水剂木质素磺酸盐类,如木质素磺酸钙(简木钙粉,M型),适宜掺量为水泥用量的0.2%～0.3%,在保持坍落度不变时,减水率为10%～15%。在相同强度和流动性要求下,

节约水泥10%左右。

2)高效减水剂,如NNO减水剂,掺入NNO的混凝土之后就具有耐久性、搞硫酸盐、抗渗、抗钢筋绣蚀等均优于一般混凝土的特点。高效减水剂适宜掺入量为水泥质量的1%左右,在保持坍落度不变时,减水率为14%～18%。一般3d可提高混凝土强度60%,28d可提高30%左右。在保持相同混凝土强度和流动性要求下,可节约水泥15%左右。

2.早强剂

混凝土早强剂是指能提高混凝土早期强度,并对后期强度无显著影响的外加剂,若外加

剂兼有早强和减水作用则称为早强减水剂。

早强剂多用于抢修工程和冬季施工的混凝土。目前常用的早强剂有:氯盐,硫酸盐,三乙醇胺和以它们为基础的复合早强剂。

(1)氯盐早强剂。常用的有氯化钙和氯化钠。氯化钙能与水泥中矿物成分C3A或水化物Ca(OH)2反应,其生成物增加了水泥石中固相比例,有助于水泥石结构形成,还能使混凝土中游离水减少,孔隙率降低,因而掺入氯化钙能缩短水泥的凝结时间,提高混凝土强度、密实度和抗冻性。但氯盐掺量不得过多,否则会引起钢筋锈蚀。

(2)硫酸盐早强剂。常用的有硫酸钠早强剂,又称元明粉,是一种白色粉状物,易溶于水,掺入混凝土后能与水泥水化生成的氢氧化钙作用,生成的CaSO4均匀分布在混凝土中,并与

C3A反应,迅速生成水化硫铝酸盐,加快水泥硬化。

(3)三乙醇胺早强剂。是一有机化学物质,强碱性,无毒,不易燃烧,溶于水和乙醇,对钢筋无锈蚀作用。单独使用三乙醇胺,早强效果不明显,若与其他盐类组成复合早强剂,早强效果则比较明显。三乙醇胺复合早强剂是由三乙醇胺、氯化钠、亚硝酸钠和二水石膏等复合而成。

3.引气剂

引气剂是在混凝土搅拌过程中,能引入大量分布均匀的稳定而密封的微小气泡,以减少

拌和物泌水和离析,改善和易性,同时显著提高硬化混凝土抗冻融耐久的外加剂,兼有引气剂

和减水作用的外加剂称为引气减水剂。引气剂主要有松香树脂类,如:松香热聚物,松脂皂;有烷基苯磺酸盐,烷基苯酚聚乙烯醚等。引气剂有时也采用脂肪醇磺酸盐类以及蛋白质盐。其中,以松香树脂类的松香热聚物的效果较好,最常使用。

引气减水剂减水效果明显,减水率较大,不仅具有引气作用,还能提高混凝土强度,弥补由于含气量而使混凝土强度降低的不利,而且节约水泥。基于上述优点引气减水剂常用于道路、桥梁、港口和大坝等工程上。要解决混凝土遭受冰冻,海水侵蚀等作用时的耐久性问题,可采用的引气减水剂有改性木质素磺酸盐类,烷基芳香磺酸盐尖以及由各类引气剂与减水剂组成的复合剂。引气剂和引气减水剂,除用于抗冻、防渗、抗硫酸盐混凝土外,还宜用于泌水严重的混凝土,素混凝土以及对饰面有要求的混凝土和轻骨,不宜用于蒸养混凝土和预应力混凝土。无论在哪种混凝土中,掺引气剂或引气减水剂,其掺量都十分微小,一般为水泥用的

0.5/10000～1.5/10000。

4.缓凝剂

缓凝剂是指延缓混凝土凝结时间,并不显著降低混凝土或长距离运输的混凝土。缓凝剂有糖类,如糖钙;有木质素磺酸盐类,如木质素磺酸钙,木质素磺酸钠羟基酸以及盐类和无机盐类;还有胺盐及衍生物,纤维素醚等。最常用的是糖蜜和木质素磺酸钙,糖蜜的效果最好。