各种外加剂原理及特性
混凝土外加剂的原理与应用
混凝土外加剂的原理与应用引言混凝土外加剂是在混凝土制备过程中添加的一种材料,能够改变混凝土的性能和特性。
它能够在不改变混凝土基料性质的情况下,改善混凝土的工作性能、提高其强度和耐久性等。
在本文中,我们将探讨混凝土外加剂的原理以及它在实际应用中的重要性。
混凝土外加剂的原理混凝土外加剂通过与混凝土中的水和水泥发生化学反应,改变水化反应过程中的物理和化学性质,从而改变混凝土的性能。
以下是一些常见的混凝土外加剂及其原理:1.减水剂:减水剂是一种常用的混凝土外加剂,它能够降低混凝土中水与水泥的吸附力,从而减少混凝土的流动阻力,提高其流动性能。
减水剂通过改变水-水泥比,使混凝土具有更好的浇筑性和可泵性。
2.增稠剂:增稠剂是一种能够增加混凝土黏度的外加剂。
在某些特殊情况下,需要使用增稠剂来控制混凝土的流动性能,以防止流动过程中的分层和沉降。
3.早强剂:早强剂是一种能够加快混凝土水化反应速率的外加剂。
通过促进水泥的水化反应,早强剂能够使混凝土更快地获得足够的强度,缩短结构施工时间。
混凝土外加剂的应用混凝土外加剂在工程实践中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用情况:1.高性能混凝土制备:使用减水剂和早强剂等外加剂,可以制备出更高性能的混凝土。
这些外加剂能够改善混凝土的强度、耐久性和工作性能,使得混凝土更适合在高强度和耐久性要求较高的工程中使用。
2.防水混凝土:添加防水剂可以使混凝土具有抵抗渗水和湿度变化的能力。
这在地下室、水池和地下管道等需要防水的工程中尤为重要。
3.自密实混凝土:自密实混凝土是一种能够减少混凝土中孔隙空隙的外加剂。
添加自密实剂可以改善混凝土的致密性,防止水分和气体渗透,提高混凝土的耐久性。
4.耐化学腐蚀混凝土:添加抗腐蚀剂可以增加混凝土的耐化学腐蚀性能,使其能够抵抗一些化学腐蚀物质的侵蚀,延长混凝土的使用寿命。
5.节能混凝土:使用节能外加剂可以减少混凝土的能耗,提高能源利用效率。
这对于实现绿色建筑和环保施工具有重要意义。
混凝土中外加剂的作用原理
混凝土中外加剂的作用原理一、引言混凝土作为一种广泛使用的建筑材料,具有高强度、耐久性、可塑性等优点,但其自身也存在一些问题,如易开裂、不耐久、抗渗性不佳等。
为了解决这些问题,人们引入了各种外加剂来改善混凝土的性能。
本文将针对混凝土中外加剂的作用原理进行详细介绍。
二、水泥外加剂1.减水剂减水剂是混凝土中使用最为广泛的外加剂之一。
它能够显著降低混凝土的水灰比,从而提高混凝土的强度和耐久性。
减水剂的作用机理主要是通过改变混凝土的流动性,使其更易于加工和浇筑。
这种外加剂可以分为有机减水剂和无机减水剂两种。
有机减水剂通常是磺酸盐或聚羧酸,它们能够与水泥颗粒表面的氢氧化物反应,形成表面活性剂,从而将水与水泥分散开来,减少水泥颗粒之间的摩擦力,提高混凝土的流动性。
无机减水剂通常是硅酸盐、铝酸盐或钙盐,它们能够与水泥反应,形成胶体,从而改善混凝土的流动性。
2.延缓剂延缓剂是一种能够延迟混凝土初凝和终凝时间的外加剂。
它主要是通过减缓水泥颗粒与水的反应速度来实现的。
延缓剂通常是钙盐或铝酸盐,它们能够与水泥颗粒表面的氢氧化物反应,形成一层钙铝复合物,从而减缓水泥颗粒与水的反应速度。
延缓剂的使用可以使混凝土更易于加工和浇筑,同时也能够减少混凝土的收缩和裂缝。
3.早强剂早强剂是一种能够提高混凝土早期强度的外加剂。
它主要是通过促进水泥颗粒的反应来实现的。
早强剂通常是硫酸盐、硝酸盐或氯化物,它们能够与水泥反应,形成一些早期水化产物,从而提高混凝土的早期强度。
早强剂的使用可以使混凝土更快地达到设计强度,缩短施工周期,提高施工效率。
三、细集料外加剂1.增强剂增强剂是一种能够提高混凝土抗压强度和抗拉强度的外加剂。
它主要是通过填补混凝土中的孔隙和空隙来实现的。
增强剂通常是微细硅粉、矿渣粉或粉煤灰等细集料,它们能够与水泥反应,形成一些硅钙酸盐等水化产物,从而填补混凝土中的孔隙和空隙,提高混凝土的密实性和强度。
2.膨胀剂膨胀剂是一种能够使混凝土产生膨胀的外加剂。
混凝土中掺加外加剂的原理与应用
混凝土中掺加外加剂的原理与应用混凝土是一种常用的建筑材料,其主要成分是水泥、砂、骨料和水。
然而,为了改善混凝土的性能和使用特性,人们常常会在混凝土中掺加外加剂。
外加剂是一种在混凝土中添加的物质,可以改变混凝土的物理和化学性质,从而优化混凝土的整体性能。
本文将深入探讨混凝土中掺加外加剂的原理和应用。
一、混凝土中掺加外加剂的原理混凝土中掺加外加剂的原理基于一些重要的化学和物理过程。
下面我们将介绍几种常见的外加剂以及它们的原理。
1. 减水剂:减水剂是一种常用的外加剂,可降低混凝土的黏稠性,使得混凝土更易于搅拌和施工。
减水剂的作用机理主要有两个方面。
减水剂可以改变混凝土中颗粒之间的相互作用力,降低黏结力,从而使混凝土更易于流动。
减水剂可以与混凝土中的水发生化学反应,形成一种稳定的分散体系,减少颗粒间的摩擦力。
2. 外加剂:外加剂是一种能够改变混凝土的特性的物质。
增塑剂可以增加混凝土的韧性和延展性,减少收缩和开裂的倾向;缓凝剂可以延缓水泥的水化反应,延长混凝土的凝结时间,适应一些特殊的施工要3. 强度剂:强度剂是一种可以增强混凝土强度的外加剂。
它们可以有效地改变混凝土中水、胶体和颗粒之间的相互作用力,增加混凝土的抗压强度和抗拉强度。
常见的强度剂包括矿物掺合料和化学添加剂。
4. 密实剂:密实剂是一种可以提高混凝土密实性的外加剂。
它们可以填充混凝土中的孔隙,改善混凝土的致密性和抗渗性能。
常见的密实剂包括微细粉煤灰和硅粉等。
二、外加剂在混凝土中的应用外加剂在混凝土中的应用非常广泛,可以针对不同的需求选择不同的外加剂。
下面我们将介绍一些外加剂的应用方面。
1. 减水剂的应用:减水剂广泛应用于需要高流动性和可泵性的混凝土工程,如大型水利工程、高层建筑和隧道等。
减水剂可以降低混凝土的水胶比,提高混凝土的流动性和塑性,减少施工过程中的阻力和能耗。
2. 增塑剂的应用:增塑剂主要用于需要高强度和高耐久性的混凝土结构工程,如桥梁、高速公路和港口码头等。
混凝土外加剂的作用原理
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混凝土中的混凝土外加剂原理
混凝土中的混凝土外加剂原理混凝土是一种常用的建筑材料,具有高强度、耐久性、防火性等优点,但它在使用过程中也存在一些不足,如易开裂、易受潮、易受化学腐蚀等问题。
为了克服这些问题,人们研制出了混凝土外加剂,它能够改善混凝土的性能,提高混凝土的使用寿命。
一、混凝土外加剂的概念及分类混凝土外加剂是一种用于混凝土配合比中的特殊材料,它可以改善混凝土的性能,提高混凝土的强度、耐久性、防水性等。
外加剂的种类很多,按其作用可以分为增强剂、减水剂、缓凝剂、防水剂、膨胀剂等。
二、混凝土外加剂的原理1.增强剂的原理增强剂是一种能够提高混凝土强度的外加剂。
它的主要作用是通过改变混凝土的内部结构,增加混凝土中的水泥石体积、填充物的密度和颗粒间的互锁力,提高混凝土的抗压强度和抗拉强度。
增强剂一般分为化学增强剂和物理增强剂两种。
2.减水剂的原理减水剂是一种能够降低混凝土水灰比的外加剂。
它的主要作用是通过改变混凝土的流动性,使混凝土在保持相同抗压强度的条件下,减少水的使用量,从而提高混凝土的密实性和耐久性。
减水剂的分类较多,常见的有缩微型减水剂、高效减水剂、超塑化剂等。
3.缓凝剂的原理缓凝剂是一种能够延长混凝土凝结时间的外加剂。
它的主要作用是通过抑制水泥石的水化反应,降低混凝土早期强度,延长混凝土的凝结时间,从而使混凝土在施工过程中具有更好的可塑性和可操作性。
常见的缓凝剂有磷酸盐缓凝剂、硫酸盐缓凝剂、葡萄糖缓凝剂等。
4.防水剂的原理防水剂是一种能够提高混凝土防水性能的外加剂。
它的主要作用是通过改变混凝土的微观结构,使混凝土中的毛细孔变小、孔隙率降低、水的渗透性变差,从而提高混凝土的防水性能。
防水剂的分类较多,常见的有硅酸盐防水剂、有机硅防水剂、聚氨酯防水剂等。
5.膨胀剂的原理膨胀剂是一种能够使混凝土体积膨胀的外加剂。
它的主要作用是通过在混凝土中加入一定量的膨胀剂,在混凝土凝结后产生膨胀作用,从而使混凝土中的毛细孔变大、孔隙率增加、密度降低,提高混凝土的隔热性能和吸声性能。
常用外加剂之引气剂原理及特性
常用外加剂之引气剂原理及特性引气剂是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。
引气剂的主要种类有:松香树脂类,如松香热聚物、松香皂等;烷基苯磺酸盐类,如烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠等;脂肪醇类,如脂肪醇硫酸钠、高级脂肪醇衍生物等;非离子型表面活性剂,如烷基酚环氧乙烷缩合物等;木质素磺酸盐类,如木质素磺酸钙等。
1.常用引气剂我国应用较多的引气剂为松香热聚物、松香皂、烷基苯磺酸盐、木质素磺酸盐类等。
松香热聚物是松香与石碳酸、硫酸、氢氧化钠以一定配比经加热缩聚面成。
松香皂是由松香经氢氧化钠皂化而成。
松香热聚物的适宜掺量为水泥质量的 O.005%~0.02%。
混凝土含气量为3%~5%,减水率为8 %左右。
松香皂引气减水剂掺量为水泥质量的0.005%~O.01%,减水率为10%以上。
引气剂的掺量虽然极微,但引气剂对混凝土性能影响却很大。
其主要作用有:(1)改善混凝土拌合物的和易性。
引气剂的掺入使混凝土拌合物内形成大量微小的封闭球状气泡,这些微气泡如同滚珠一样,减少骨料颗粒间的摩擦阻力,使混凝土拌合物的流动性增加。
若保持流动性不变,就可减少用水量。
同时由于水分均匀分布在大量气泡的表面,这就使能自由移动的水量减少,混凝土拌合物的泌水量因此减少,而保水性、粘聚性相应随之提高。
(2)降低混凝土的强度。
由于大量气泡的存在,减少了混凝土的有效受力面积,使混凝土强度有所降低。
但引气剂有一定的减水作用(尤其象引气减水剂,减水作用更为显著),水灰比的降低,使强度得到一定补偿。
当水灰比固定时,空气量每增加1%体积时,混凝土的抗压强度要降低4%~5%,抗折强度降低2%~3 %。
因此,引气剂的掺量应严格控制,一般引气量以3%~6%为宜。
此外,由于大量气泡的存在,使混凝土的弹性变形增大,弹性模量有所降低,这对提高混凝土的抗裂性是有利的。
(3)提高混凝土的抗渗性、抗冻性。
引气剂使混凝土拌合物泌水性减小(一般泌水量可减少30%~40%)。
混凝土外加剂种类及作用
混凝土外加剂种类及作用混凝土外加剂是指为改进混凝土性能而添加到混凝土中的一种化学物质。
它们可以改善混凝土的工作性能、持久性能、强度和耐久性等方面的性能。
一般来说,混凝土外加剂可以分为增塑剂、减水剂、减水减粘剂、延缓剂、早强剂、缓凝剂、气泡剂、抗裂剂、增粘剂等多个种类。
下面将分别介绍这些种类以及它们的作用。
1.增塑剂:增塑剂是将普通混凝土的流动性提高的一种外加剂。
它能够改善混凝土的可塑性和流动性,降低混凝土的黏性,提高混凝土的流动度,从而提高混凝土的工作性能。
2.减水剂:减水剂是一种通过减少混凝土内部的含水量来提高混凝土强度的外加剂。
它能够改变水泥和粒面接触的性质,从而改善混凝土的流动性和强度。
3.减水减粘剂:减水减粘剂是一种能够同时减少混凝土水泥用量和粘度的外加剂,它能够改善混凝土的流动性和工作性能。
4.延缓剂:延缓剂是一种延缓混凝土凝结时间的外加剂。
它可以调整混凝土的凝结时间,从而提高混凝土的工作性能。
5.早强剂:早强剂是一种能够提高混凝土早期强度的外加剂。
它可以促进混凝土的早期硬化,从而提高混凝土的强度。
6.缓凝剂:缓凝剂是一种延缓混凝土凝结时间的外加剂。
它可以调整混凝土的凝结时间,从而提高混凝土的工作性能。
7.气泡剂:气泡剂是一种在混凝土中生成气泡的外加剂,它可以提高混凝土的抗冻性能和抗渗性能。
8.抗裂剂:抗裂剂是一种改善混凝土抗裂性能的外加剂。
它可以有效地减少混凝土的收缩裂缝和开裂。
9.增粘剂:增粘剂是一种能够提高混凝土粘结性的外加剂。
它可以改善混凝土与钢筋的粘结性,增强混凝土的抗剪强度。
总之,混凝土外加剂种类繁多,每种外加剂都有其不同的作用。
通过合理地选择和使用混凝土外加剂,可以改善混凝土的工作性能、持久性能、强度和耐久性等方面的性能,从而提高混凝土的整体质量和性能。
混凝土中外加剂的作用原理及应用
混凝土中外加剂的作用原理及应用一、引言混凝土是一种重要的建筑材料,具有优异的耐久性和可塑性。
但是,传统的混凝土存在着一些缺陷,如强度低、易开裂、耐久性差等问题。
为了改善混凝土的性能,人们发明了外加剂。
外加剂是指在混凝土中加入的一种物质,能够改善混凝土的性能,如提高强度、减少开裂、延长使用寿命等。
本文将详细介绍混凝土中外加剂的作用原理及应用。
二、外加剂的种类1. 减水剂减水剂是一种常用的外加剂,主要作用是减少混凝土的水灰比,从而提高混凝土的坍落度和流动性,降低混凝土的粘稠度,减少混凝土的收缩和开裂。
减水剂可以分为有机减水剂和无机减水剂两类。
有机减水剂主要由聚羧酸和聚氧乙烯醇等化学物质组成,无机减水剂主要是水玻璃和磷酸盐等化学物质。
2. 强化剂强化剂是一种能够提高混凝土抗压强度和耐久性的外加剂。
强化剂可以分为氯离子型强化剂和硅酸盐型强化剂两类。
氯离子型强化剂主要是氯化钙和氯化钠等化学物质,能够提高混凝土的早期强度和耐久性;硅酸盐型强化剂主要是硅酸钠和硅酸钾等化学物质,能够提高混凝土的长期强度和耐久性。
3. 其他外加剂除了减水剂和强化剂之外,还有其他的外加剂,如膨胀剂、缓凝剂、防水剂、防冻剂等。
膨胀剂是一种能够使混凝土体积膨胀的外加剂,主要用于制造轻质混凝土;缓凝剂是一种能够延长混凝土凝结时间的外加剂,主要用于大体积混凝土的制造;防水剂是一种能够提高混凝土防水性能的外加剂,主要用于地下室、水池等建筑物的建造;防冻剂是一种能够提高混凝土抗冻性能的外加剂,主要用于寒冷地区的建筑物建造。
三、外加剂作用原理1. 减水剂的作用原理减水剂的作用原理主要是通过改变混凝土中的水灰比,从而控制混凝土的坍落度和流动性。
减水剂中的聚羧酸分子可以与水泥颗粒形成静电吸引力,使水泥颗粒之间的摩擦力降低,从而减少混凝土的黏性和内摩擦力,提高混凝土的坍落度和流动性。
同时,减水剂还可以降低混凝土的表面张力和黏度,从而减少混凝土的收缩和开裂。
混凝土外加剂的原理
混凝土外加剂的原理一、引言混凝土外加剂是指在混凝土中添加的各种化学物质,以改善混凝土的性能或增强混凝土的特定功能。
混凝土外加剂可以根据其作用和用途分为减水剂、增稠剂、延缓剂、早强剂、减缩剂、防水剂、防冻剂等。
本文主要着重介绍混凝土外加剂的原理。
二、减水剂1. 原理减水剂是指在混凝土中添加的一种化学物质,它可以降低混凝土的水泥用量,同时提高混凝土的流动性和工作性,并减少混凝土的收缩率。
减水剂的主要原理是通过表面活性剂作用于水泥颗粒表面,降低水泥颗粒间的表面张力,使水泥颗粒之间的相互作用力减小,从而使混凝土的黏着性和表面张力降低,提高混凝土的流动性和工作性。
2. 分类根据减水剂的化学组成和作用机理,可以将减水剂分为有机减水剂和无机减水剂两种。
有机减水剂的主要成分是高分子化合物,通过与水泥颗粒表面结合,降低水泥颗粒间的表面张力,从而达到减水的效果。
无机减水剂的主要成分是氯化钙或硫酸铝等无机盐类,通过改变混凝土中离子浓度的平衡状态,使混凝土的水泥凝结速度加快,达到减水三、增稠剂1. 原理增稠剂是一种能够增加混凝土黏度的化学物质,它可以提高混凝土的均匀性和稳定性,并减少混凝土的渗漏和分层现象。
增稠剂的主要原理是通过在混凝土中形成一层黏性薄膜,从而提高混凝土的黏度和粘度,形成均匀的混凝土结构。
2. 分类根据增稠剂的化学组成和作用机理,可以将增稠剂分为有机增稠剂和无机增稠剂两种。
有机增稠剂的主要成分是高分子化合物,通过在混凝土中形成一层黏性薄膜,从而提高混凝土的黏度和粘度。
无机增稠剂的主要成分是硅酸盐类,通过在混凝土中形成一层硅酸盐凝胶,从而提高混凝土的黏度和粘度。
四、延缓剂1. 原理延缓剂是一种能够延缓混凝土凝结时间的化学物质,它可以使混凝土的凝结时间延长,从而减缓混凝土的凝结速度,并提高混凝土的可加工性和可调性。
延缓剂的主要原理是通过减少水泥与水的化学反应速度,从而延长混凝土的凝结时间。
根据延缓剂的化学组成和作用机理,可以将延缓剂分为有机延缓剂和无机延缓剂两种。
混凝土中外加剂的作用原理与应用
混凝土中外加剂的作用原理与应用一、前言混凝土是一种由水泥、砂、石等材料组成的人工构筑材料,是建筑工程中常用的主要材料之一。
为了改善混凝土的性能,人们引入了一些外加剂来对混凝土进行改良,以达到更理想的使用效果。
本文将对混凝土中外加剂的作用原理和应用进行详细的介绍。
二、混凝土中外加剂的分类根据外加剂的作用机理和用途,可以将混凝土中的外加剂分为以下几类:1.水泥外加剂水泥外加剂是指添加到水泥中的化学物质,它们可以显著改善水泥的性能。
其中最常见的是矿物掺合料,如粉煤灰、矿渣粉等。
这些掺合料对混凝土的性能有着重要的影响,可以改善混凝土的强度、耐久性等。
2.减水剂减水剂是指一类化学物质,它们可以降低混凝土的水灰比,从而提高混凝土的强度、耐久性和耐久性。
减水剂的作用原理是通过表面活性剂的作用,使混凝土中的水分散更均匀,从而降低混凝土的黏度和内摩擦力,使混凝土更易于施工和振捣。
3.缓凝剂缓凝剂是指一类化学物质,它们可以延缓混凝土的凝结时间。
缓凝剂的作用原理是通过与水泥反应,形成缓慢反应的产物,降低水泥的活性,从而延缓混凝土的凝结时间。
缓凝剂的应用范围比较广泛,可以用于大坝、桥梁、隧道等需要长时间施工的工程。
4.早强剂早强剂是指一类化学物质,它们可以使混凝土在较短的时间内达到一定的强度。
早强剂的作用原理是通过与水泥反应,形成较快反应的产物,促进水泥的早期水化反应,从而使混凝土在较短的时间内达到一定的强度。
5.膨胀剂膨胀剂是指一类化学物质,它们可以使混凝土产生膨胀。
膨胀剂的作用原理是通过与水泥反应,形成膨胀的产物,从而使混凝土发生膨胀。
膨胀剂的应用范围比较广泛,可以用于地基改良、防水等工程。
三、混凝土中外加剂的作用原理1.减水剂的作用原理减水剂的作用原理是通过表面活性剂的作用,使混凝土中的水分散更均匀,从而降低混凝土的黏度和内摩擦力,使混凝土更易于施工和振捣。
减水剂可以降低混凝土的水灰比,从而提高混凝土的强度、耐久性和耐久性。
外加剂作用原理
外加剂的作用原理(1)减水剂:又称塑化剂或分散剂。
拌和混凝土时加入适量的减水剂可使水泥颗粒分散均匀,同时将水泥颗粒包裹的水分释放出来,从而能明显减少混凝土用水量。
减水剂的作用是在保持混凝土配合比不变的情况下,改善其工作性,或在保持工作性不变的情况下减少用水量,提高混凝土强度或在保持强度不变时减少水泥用量,节约水泥,降低成本。
同时,加入减水剂后混凝土更为均匀密实,改善一系列物理化学性能,如抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性等,提高了混凝土的耐久性。
(2)缓凝剂:能延缓混凝土凝结硬化时间,便于施工,能使混凝土浆体水化速度减慢,延长水化放热过程,有利于大体积混凝土温度控制。
缓凝剂会对混凝土l~3d早期强度有所降低,但对后期强度的正常发展并无影响。
一般缓凝剂可使混凝土的初凝时间延长l~4h,但这对高温情况下大仓面混凝土施工是不够的。
为了满足高温地区和高温季节大体积混凝土施工需要,国家“八五”科技攻关项目研究出了高温缓凝剂,这种缓凝剂能在气温为(35+2)℃、相对湿度为(60+5)%的条件下混凝土初凝时间为6~8h。
(3)早强剂:是指能加速混凝土早期强度发展的外加剂。
主要作用机理是加速水泥水化速度,加速水化产物的早期结晶和沉淀。
主要功能是缩短混凝土施工养护期,加快施工进度,提高模板的周转率。
主要适用于有早强要求的混凝土工程及低温、负温施工混凝土、有防冻要求的混凝土、预制构件、蒸汽养护等等。
(4)引气剂:是一种表面活性物质,它能使混凝土在搅拌过程中从大气中引入大量均匀封闭的小气泡,使混凝土中含有一定量的空气。
好的引气剂能引入混凝土中的气泡达l0亿个之多,孔径多为0.05~0.2mm,一般为不连续的封闭球形,分布均匀,稳定性好,这样能显著提高混凝土的抗冻性、耐久性同时还能改善混凝土和易性,特别是在人工骨料或天然砂颗粒较粗、级配较差以及在贫水泥混凝土中使用效果更好,改善混凝土的泌水和离析,减少混凝土渗透性,提高混凝土抗侵蚀能力。
混凝土外加剂的作用原理及选用
混凝土外加剂的作用原理及选用一、混凝土外加剂的作用原理混凝土外加剂是指在混凝土中添加的一种物质,它可以改善混凝土的某些性能,如提高强度、增加流动性、改善耐久性等。
外加剂按照使用目的可分为增强剂、减水剂、缓凝剂、防冻剂、膨胀剂、防水剂等。
下面将分别介绍各种外加剂的作用原理。
1.增强剂增强剂是指能够提高混凝土强度的外加剂。
常用的增强剂有硅酸盐、硅酸钠、硅溶胶、石英砂等。
增强剂的作用原理是通过填充混凝土内部的孔隙结构,增加混凝土的密实度和抗压强度。
此外,增强剂还能够提高混凝土的抗冻性、耐久性和耐化学腐蚀性。
2.减水剂减水剂是指能够降低混凝土水泥浆体含水量的外加剂。
减水剂的作用原理是通过改变混凝土的物理性质,使其流动性增强,从而降低混凝土的水泥用量。
减水剂可分为有机减水剂和无机减水剂两种。
有机减水剂是通过在混凝土中添加高分子化合物,使水泥颗粒之间的相互作用力减小,从而降低混凝土的粘性和表面张力,增加混凝土的流动性。
无机减水剂则是通过改变混凝土中的电荷状态,使混凝土中的水泥颗粒之间的相互作用力减小,从而降低混凝土的粘性和表面张力,增加混凝土的流动性。
3.缓凝剂缓凝剂是指能够延缓混凝土凝固时间的外加剂。
缓凝剂的作用原理是通过延缓水泥的水化反应,从而延缓混凝土的凝固时间。
常用的缓凝剂有磷酸盐、硼酸盐等。
缓凝剂的使用可以有效地避免混凝土在运输和施工过程中出现过早凝固的情况,从而保证混凝土的品质和使用效果。
4.防冻剂防冻剂是指能够提高混凝土抗冻性的外加剂。
防冻剂的作用原理是通过降低混凝土的冰点,从而减少混凝土在低温环境下的冻融损伤。
常用的防冻剂有氯化钙、氯化钠、硝酸钾等。
防冻剂的使用可以有效地提高混凝土的抗冻性,避免混凝土在冬季出现冻害的情况,从而保证混凝土的品质和使用效果。
5.膨胀剂膨胀剂是指能够增加混凝土体积的外加剂。
膨胀剂的作用原理是通过在混凝土中释放气体,使混凝土体积增大。
常用的膨胀剂有铝粉、氢氧化铝等。
混凝土添加剂的种类及作用原理
混凝土添加剂的种类及作用原理一、前言混凝土是建筑工程中必不可少的材料,但普通混凝土的性能并不完全符合工程要求,因此需要添加一些混凝土添加剂以改善混凝土的性能。
本文将介绍混凝土添加剂的种类及作用原理。
二、混凝土添加剂的种类1. 矿物掺合料矿物掺合料是指在混凝土中加入的矿物质粉末,如粉煤灰、矿渣粉、硅灰、石灰石粉等。
它们可以代替部分水泥使用,从而降低混凝土的成本,同时还能改善混凝土的性能。
2. 水泥添加剂水泥添加剂是指在水泥生产过程中加入的一些化学物质,如石膏、磷酸盐、磨细剂等。
它们可以改善水泥的性能,从而提高混凝土的强度和耐久性。
3. 减水剂减水剂是指在混凝土搅拌过程中加入的一种化学剂,它可以降低混凝土的黏稠度,从而提高混凝土的流动性和减少水泥用量。
常见的减水剂包括磺酸盐、聚羧酸盐等。
4. 外加剂外加剂是指在混凝土施工过程中加入的一种化学剂,它可以改善混凝土的性能。
常见的外加剂包括早强剂、缓凝剂、防水剂、气泡剂、膨胀剂等。
5. 纤维增强剂纤维增强剂是指在混凝土中加入的一种纤维,如钢纤维、聚丙烯纤维等。
它们可以增加混凝土的抗拉强度和韧性,从而提高混凝土的耐久性。
三、混凝土添加剂作用原理1. 矿物掺合料作用原理矿物掺合料主要通过以下几种方式改善混凝土性能:(1)填充作用:矿物掺合料可以填补混凝土中的孔隙,从而提高混凝土的密实性和抗渗性。
(2)活性作用:矿物掺合料中的一些化学成分可以与水泥反应,产生新的水化产物,从而提高混凝土的强度和耐久性。
(3)反应性作用:矿物掺合料中的一些成分可以与水泥反应,从而减缓混凝土的水化反应速度,延长混凝土的凝结时间。
2. 水泥添加剂作用原理水泥添加剂主要通过以下几种方式改善混凝土性能:(1)缓凝作用:水泥添加剂可以减缓水泥的凝结速度,从而延长混凝土的凝结时间。
(2)增强作用:水泥添加剂可以促进水泥与其他材料的反应,从而产生更多的水化产物,提高混凝土的强度和耐久性。
(3)调节作用:水泥添加剂可以调节混凝土的性能,使其更符合工程要求。
混凝土中外加剂的作用原理及应用
混凝土中外加剂的作用原理及应用一、引言混凝土是建筑工程中常用的材料之一,由于混凝土强度、耐久性、耐磨性等方面的特性,混凝土被广泛应用于各种建筑结构和工程中。
然而,混凝土中常常需要添加外加剂,以改善混凝土的某些性能。
外加剂是指在混凝土中加入的,能够改变混凝土性质的材料。
二、外加剂的分类1.掺和剂:指以一定比例掺入混凝土中,能够改变混凝土工作性能和强度等特性的材料。
2.改性剂:指能够改变混凝土初凝时间、凝结时间、强度等性能的材料。
3.增强剂:指能够提高混凝土强度、密实度和耐久性等性能的材料。
4.防水剂:指能够提高混凝土抗渗性、防水性等性能的材料。
三、外加剂的作用原理1.掺和剂的作用原理(1)水泥掺和剂:水泥掺和剂能使混凝土中的水泥颗粒更加细致,增加水泥的反应面积,使混凝土的强度得到提高。
(2)矿物掺和剂:矿物掺和剂能够改善混凝土的工作性能和强度,同时减少混凝土的收缩和温度裂缝。
(3)化学掺和剂:化学掺和剂能够改善混凝土的强度和耐久性,同时减少混凝土的收缩和温度裂缝。
(4)纤维掺和剂:纤维掺和剂能够提高混凝土的抗拉强度和抗冲击性能,同时减少混凝土的裂缝。
2.改性剂的作用原理(1)减缓剂:减缓剂能够延长混凝土的初凝时间和凝结时间,使混凝土具有更好的可塑性和流动性。
(2)加速剂:加速剂能够促进混凝土的早期硬化,缩短混凝土的凝结时间,提高混凝土的强度。
(3)凝结调节剂:凝结调节剂能够调节混凝土凝结时间和硬化过程,使混凝土具有更好的工作性能和强度。
(4)气泡剂:气泡剂能够产生气泡,减少混凝土内部的应力,提高混凝土的冻融性能和耐久性。
3.增强剂的作用原理(1)硅酸盐增强剂:硅酸盐增强剂能够填充混凝土中的空隙,提高混凝土的密实度和强度。
(2)钢纤维增强剂:钢纤维增强剂能够提高混凝土的抗拉强度和抗冲击性能,同时减少混凝土的裂缝。
(3)有机纤维增强剂:有机纤维增强剂能够提高混凝土的抗拉强度和抗冲击性能,同时减少混凝土的裂缝。
各种外加剂原理及特性
各种外加剂原理及特性外加剂是指在混凝土、水泥、沥青等材料中添加的一种化合物,用于改善其性能和工艺特性。
外加剂可以适应不同的应用领域和需求,包括提高材料的强度、耐久性、流动性、减少开裂和收缩等。
下面将介绍几种常见的外加剂的原理和特性。
1.减水剂:减水剂是指能在保持混凝土工作性能不变的情况下,减少混凝土水泥用量的外加剂。
减水剂的主要原理是通过吸附水泥颗粒表面的水分,形成带负电荷的剂体分子,降低水分和颗粒间的吸引力,从而减少所需的水泥用量。
减水剂能提高混凝土的流动性和工作性能,减少凝结时间和收缩,提高抗裂性能。
同时,减水剂还能提高混凝土的强度和耐久性。
2.防水剂:防水剂是一种能在混凝土或水泥基材中形成防水层的外加剂。
防水剂的主要原理是通过在材料内部形成油脂状、抗渗水的物质,堵塞水泥基材中的毛细孔和细小裂缝,阻止水分的渗透。
同时,防水剂还能提高混凝土或水泥基材的耐久性和抗化学侵蚀能力,延长材料的使用寿命。
3.抗裂剂:抗裂剂是一种能减少混凝土或水泥基材开裂倾向的外加剂。
抗裂剂的主要原理是通过在水泥基材内形成弹性体或柔性体系,增加材料的韧性和可延展性,抵抗和减缓应力和变形的集中,从而减少裂缝的产生和扩展。
抗裂剂可以显著提高混凝土或水泥基材的抗裂性能,增强其耐久性和抗风化能力。
4.强化剂:强化剂是一种能提高混凝土强度和耐久性的外加剂。
强化剂的主要原理是通过与水泥胶凝体发生化学反应,生成新的胶凝产物,填充和强化水泥基材内部的孔隙和微裂缝,增加材料的致密性和强度。
强化剂可以显著提高混凝土的强度、耐冻融性和耐久性,减少开裂和收缩。
5.其他特殊功能外加剂:除了上述常见的外加剂,还有一些具有特殊功能的外加剂,如缓凝剂、早强剂、防冻剂、矿化剂等。
这些外加剂主要根据特定的应用需求和环境条件,通过改变材料的化学反应和物理性能,实现特定的功能要求。
总之,外加剂在建筑材料中起到了重要的作用,能够改善材料的性能和工艺特性,提高材料的强度、耐久性、流动性等。
混凝土外加剂作用原理
混凝土外加剂作用原理混凝土外加剂是指将某些物质加入混凝土中,以改善混凝土的性能或增加混凝土的特定功能的一种化学品。
外加剂不仅可以提高混凝土的强度和耐久性,还可以改善混凝土的工作性能和施工性能,从而提高混凝土的品质和经济效益。
本文将从外加剂的种类、作用原理、应用效果等方面详细介绍混凝土外加剂的作用原理。
一、外加剂的种类根据外加剂的功能和作用原理,可将外加剂分为以下几种类型:(1)水泥添加剂:水泥添加剂是指将一些化学物质加入水泥中,以改善水泥的性能或提高水泥的特定功能。
水泥添加剂主要包括硬化调节剂、缓凝剂、早强剂、凝结剂、膨胀剂、增塑剂、防水剂等。
(2)矿物掺合料:矿物掺合料是指将一些天然或人工制造的材料加入混凝土中,以改善混凝土的性能或提高混凝土的特定功能。
矿物掺合料主要包括粉煤灰、硅灰、石灰石粉、矿渣粉等。
(3)化学掺合料:化学掺合料是指将一些化学物质加入混凝土中,以改善混凝土的性能或提高混凝土的特定功能。
化学掺合料主要包括高效减水剂、增强剂、缓蚀剂、防冻剂、气泡剂等。
二、外加剂的作用原理(1)水泥添加剂的作用原理硬化调节剂:硬化调节剂主要是指改变水泥的反应活性和晶体结构,从而控制水泥的硬化时间和强度发展。
硬化调节剂可以提高混凝土的早期强度和后期强度,改善混凝土的工作性能和施工性能。
缓凝剂:缓凝剂主要是指延缓水泥的凝结反应,从而控制混凝土的凝结时间和强度发展。
缓凝剂可以提高混凝土的延展性和流动性,改善混凝土的工作性能和施工性能。
早强剂:早强剂主要是指提高混凝土的早期强度,缩短混凝土的凝结时间。
早强剂可以提高混凝土的工作性能和施工性能。
凝结剂:凝结剂主要是指促进水泥的反应活性和形成坚固的凝胶体系,从而提高混凝土的强度和耐久性。
膨胀剂:膨胀剂主要是指使混凝土产生一定的膨胀,从而改善混凝土的抗渗性、抗裂性和耐久性。
增塑剂:增塑剂主要是指提高混凝土的流动性和延展性,从而改善混凝土的工作性能和施工性能。
防水剂:防水剂主要是指使混凝土具有一定的防水性能,从而提高混凝土的耐久性和使用寿命。
各种外加剂原理及特性
各种外加剂原理及特性外加剂是指在混凝土、水泥、沥青等材料中,以一定方式加入的一种物质。
外加剂可以改变材料的性能和特性,以提高材料的工作性能和耐久性。
以下是一些常见的外加剂的原理和特性:1.减水剂:原理:减水剂是通过改变水泥胶体的表面张力和液体黏度来降低混凝土的凝结水需求,从而实现减少水灰比的目的。
特性:-提高混凝土的流动性和可泵性,改善混凝土的工作性能。
-提高混凝土的强度和耐久性。
-可以减少混凝土收缩和开裂的倾向。
2.塑化剂:原理:塑化剂通过改变水泥胶体的表面性质和颗粒间的相互作用方式,使混凝土的流动性和可塑性增加。
特性:-可以显著提高混凝土的可塑性和流动性。
-改善混凝土的工作性能,使混凝土更易于浇筑和振捣。
-可以提高混凝土的强度和耐久性。
3.加气剂:原理:加气剂通过产生气泡来改变混凝土的结构,从而达到提高混凝土的轻质化和保温性能的目的。
特性:-可以显著提高混凝土的轻质化程度,减轻结构自重。
-提高混凝土的保温性能,降低能源消耗。
-可以改善混凝土的抗冻性和耐久性。
4.粘结剂:原理:粘结剂通过填充材料的微孔和缺陷,填补颗粒间的间隙,从而提高材料的致密性和强度。
特性:-可以显著提高材料的强度和硬度。
-提高材料的耐久性和抗侵蚀性。
-可以改善材料的加工性能和延展性。
5.防水剂:原理:防水剂通过形成防水层或改变材料内部的结构来阻止水分的渗透。
特性:-可以显著改善材料的防水性能,阻止水分的渗透。
-提高材料的耐久性和抗侵蚀性。
-可以防止材料因水分渗透而引起的破坏和损失。
6.比表面积增大剂:原理:比表面积增大剂通过改变材料的颗粒表面特性,增加颗粒间的接触面积,从而提高材料的活性和反应性。
特性:-可以提高材料的活性和反应性。
-促进材料的反应速度和程度,加快材料的成熟和硬化。
-可以改善材料的工作性能和加工性能。
总结起来,各种外加剂具有不同的原理和特性,通过改变材料的性能和特性,可以提高材料的工作性能、耐久性和抗侵蚀性等。
混凝土中添加外加剂的原理与效果
混凝土中添加外加剂的原理与效果混凝土是建筑工程中最常用的建筑材料之一。
它是一种由水泥、砂、石灰石和水混合而成的材料。
然而,这种基础材料并不是完美的,因为它的强度和耐久性都有限制。
为了克服这些限制,工程师们使用外加剂来增强混凝土的性能。
本文将详细介绍混凝土中添加外加剂的原理与效果。
一、外加剂的分类外加剂是添加到混凝土中的化学物质,能够改变混凝土的性能。
根据其化学成分和功能,外加剂可以分为以下四类:1. 减水剂:减水剂是一种能够减少混凝土中水的用量,同时维持混凝土的可工作性和流动性的物质。
减水剂能够提高混凝土的强度和耐久性,减少混凝土的收缩和裂缝。
同时,减水剂也可以提高混凝土的抗渗性和耐久性。
2. 空气剂:空气剂能够将混凝土中的空气含量增加到5%~8%,从而提高混凝土的抗冻性和耐久性。
空气剂还可以提高混凝土的可工作性和流动性,减少混凝土的收缩和裂缝。
3. 膨胀剂:膨胀剂是一种能够使混凝土发生膨胀反应,从而增加混凝土的体积和强度的物质。
膨胀剂还能够改善混凝土的可工作性和流动性,减少混凝土的收缩和裂缝。
4. 其他剂:其他剂包括颜料、防水剂、粘结剂等。
这些剂能够改变混凝土的颜色、防水性能和粘结性能。
二、外加剂的原理1. 减水剂的原理减水剂的主要作用是减少混凝土中水的用量,从而提高混凝土的强度和耐久性。
减水剂通过改变混凝土中水和水泥颗粒之间的相互作用力,从而减少水泥颗粒之间的粘结力和摩擦力,使得混凝土更易于流动和振捣。
此外,减水剂还能够使得混凝土中的水分分布更加均匀,从而减少混凝土的收缩和裂缝。
2. 空气剂的原理空气剂的主要作用是增加混凝土中的空气含量,从而提高混凝土的抗冻性和耐久性。
当混凝土中的温度下降到冰点以下时,混凝土中的水会凝结成冰晶,从而产生体积膨胀。
如果混凝土中的空气含量足够高,那么在冰晶形成时,空气可以在冰晶周围形成套层,从而防止冰晶的扩大。
此外,空气剂还能够提高混凝土的可工作性和流动性,减少混凝土的收缩和裂缝。
混凝土外加剂原理与应用
混凝土外加剂原理与应用一、混凝土外加剂的定义和分类混凝土外加剂是指添加到混凝土中的一种化学物质,能够改善混凝土性能、提高混凝土耐久性和可加工性的材料。
混凝土外加剂按照作用分类,可以分为塑化剂、减水剂、缓凝剂、加速剂、防水剂、防冻剂等。
二、混凝土外加剂原理1. 塑化剂原理塑化剂是一种高分子化合物,可以使混凝土在水泥水化反应过程中,形成均匀、细腻、柔软的胶状体,从而提高混凝土的流动性和可塑性。
塑化剂的作用机理是通过改变水泥粒子表面电荷状态,使分散状态下的水泥颗粒带有相同的电荷,从而排斥彼此之间的力,使水泥颗粒间的摩擦力减小,从而提高混凝土的流动性。
2. 减水剂原理减水剂是一种表面活性剂,能够减少混凝土中水泥颗粒的表面张力,从而在保持一定水泥浆流动性的同时,能够降低混凝土的水灰比,提高混凝土的强度和耐久性。
减水剂的作用机理是通过吸附在水泥颗粒表面上,形成一层分子膜,使水泥颗粒之间的排斥力减小,从而使水泥颗粒间的摩擦力减小,提高混凝土的流动性。
3. 缓凝剂原理缓凝剂是一种含硅酸盐的化合物,能够延缓混凝土的凝固和硬化过程,从而使混凝土的可塑性和流动性得到保持。
缓凝剂的作用机理是通过与水泥反应,形成硅酸钙,从而降低水泥的活性,使水泥颗粒之间的反应速率减慢,从而延缓混凝土的凝固和硬化过程。
4. 加速剂原理加速剂是一种能够促进混凝土早期强度发展的化学物质,能够缩短混凝土的凝固和硬化时间,提高混凝土的早期强度。
加速剂的作用机理是通过加速水泥颗粒的水化反应速率,使水泥颗粒之间的反应速率加快,从而缩短混凝土的凝固和硬化时间,并提高混凝土的早期强度。
5. 防水剂原理防水剂是一种能够降低混凝土渗透率的化学物质,能够阻止水分渗透到混凝土内部,从而提高混凝土的耐久性和防水性能。
防水剂的作用机理是通过与水泥反应,形成水泥基体的孔隙结构,从而阻止水分渗透到混凝土内部,提高混凝土的耐久性和防水性能。
6. 防冻剂原理防冻剂是一种能够降低混凝土凝结温度的化学物质,能够防止混凝土在低温环境下的冻胀破坏。
各种外加剂原理及特性
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。
木钙减水剂对混凝土有缓凝作用,掺量过多或在低温下缓凝作用更为显著,而且还可能使混凝土强度降低,使用时应注意。
木钙减水剂是引气型减水剂,掺用后可改善混凝土的抗渗性、抗冻性、降低泌水性。
木钙减水剂可用于一般混凝土工程,尤其适用于大模板、大体积浇注、滑模施工、泵送混凝土及夏季施工等。
木钙减水剂不宜单独用于冬季施工,在日最低气温低于5℃时,应与早强剂或早强剂、防冻剂等复合使用。
木钙减水剂也不宜单独用于蒸养混凝土及预应力混凝土。
(2)多环芳香族磺酸盐系减水剂这类减水剂的主要成分为萘或萘的同系物的磺酸盐与甲醛的缩合物,故又称萘系减水剂。
萘系减水剂通常是由工业萘或煤焦油中的萘、蒽、甲基萘等馏分,经磺化、水解、缩合、中和、过滤、干燥而制成。
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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%~1 5%,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80~100m m。
木钙减水剂对混凝土有缓凝作用,掺量过多或在低温下缓凝作用更为显著,而且还可能使混凝土强度降低,使用时应注意。
木钙减水剂是引气型减水剂,掺用后可改善混凝土的抗渗性、抗冻性、降低泌水性。
木钙减水剂可用于一般混凝土工程,尤其适用于大模板、大体积浇注、滑模施工、泵送混凝土及夏季施工等。
木钙减水剂不宜单独用于冬季施工,在日最低气温低于5℃时,应与早强剂或早强剂、防冻剂等复合使用。
木钙减水剂也不宜单独用于蒸养混凝土及预应力混凝土。
(2)多环芳香族磺酸盐系减水剂这类减水剂的主要成分为萘或萘的同系物的磺酸盐与甲醛的缩合物,故又称萘系减水剂。
萘系减水剂通常是由工业萘或煤焦油中的萘、蒽、甲基萘等馏分,经磺化、水解、缩合、中和、过滤、干燥而制成。
萘系减水剂一般为棕色粉末,也有为棕色粘稠液体。
使用液体减水剂时,应注意其有效成分含量(即含固量)。
萘系减水剂的适宜掺量为水泥质量的O.5%~1.O%,减水率为10%~25%,混凝土28d强度提高20%以上。
在保持混凝土强度和坍落度相近时,则可节省水泥用量10%~20%。
掺用萘系减水剂后,混凝土的其他力学性能以及抗渗性、耐久性等均有所改善。
且对钢筋无锈蚀作用。
萘系减水剂的减水、增强效果显著,属高效减水剂。
萘系减水剂对不同品种水泥的适应性较强。
适用于配制早强、高强、流态、防水、蒸养等混凝土。
也适用于日最低气温0℃以上施工的混凝土,低于此温度则宜与早强剂复合使用。
(3)水溶性树脂系减水剂这类减水剂是以一些水溶性树脂为主要原料的减水剂,如三聚氰胺树脂、古玛隆树脂等。
我国生产的SM减水剂即是将三聚氰胺与甲醛反应生成三羟甲基三聚氰胺,再经硫酸氢钠磺化而得的以三聚氰胺树脂磺酸钠为主要成分的减水剂。
CRS减水剂则是以古玛隆一茚树脂磺酸钠为主要成分的减水剂。
SM减水剂掺量为水泥质量的O.5%~2.0%,其减水率为15%~27%,混凝土3d强度提高30%~100%,28d强度提高20%~30%。
CRS 减水剂掺量为水泥质量的0.75%~2.O%,其减水率为18%~30%,混凝土3d强度提高40%~130%,28d强度可提高2 0%~30%。
这二种减水剂除具有显著的减水、增强效果外,还能提高混凝土的其他力学性能和混凝土的抗渗、抗冻性,对混凝土的蒸养适应性也优于其他外加剂。
水溶性树脂系减水剂为高效减水剂,适用于早强、高强、蒸养及流态混凝土等。
2.减水剂的作用机理上述各种减水剂尽管成分不同,但均为表面活性剂,所以其减水作用机理相似。
表面活性剂是具有显著改变(通常为降低)液体表面张力或二相间界面张力的物质,其分子由亲水基团和憎水基团二个部分组成。
表面活性剂加入水溶液中后,其分子中的亲水基团指向溶液,憎水基团指向空气、固体或非极性液体并作定向排列,形成定向吸附膜而降低水的表面张力和二相间的界面张力。
在液体中显示出表面活性作用。
当水泥浆体中加入减水剂后,减水剂分子中的憎水基团定向吸附于水泥质点表面,亲水基团指向水溶液,在水泥颗粒表面形成单分子或多分子吸附膜,在电斥力作用下,使原来水泥加水后由于水泥颗粒间分子凝聚力等多种因素而形成的絮凝结构(图4—28)打开,把被束缚在絮凝结构中的游离水释放出来,这就是由减水剂分子吸附产生的分散作用。
水泥加水后,水泥颗粒被水湿润,湿润愈好,在具有同样工作性能的情况下所需的拌和水量也就愈少,且水泥水化速度亦加快。
当有表面活性剂存在时,降低了水的表面张力和水与水泥颗粒间的界面张力,这就使水泥颗粒易于湿润、利于水化。
同时,减水剂分子定向吸附于水泥颗粒表面,亲水基团指向水溶液,使水泥颗粒表面的溶剂化层增厚,增加了水泥颗粒间的滑动能力,又起了润滑作用[图4—29(a)、(b)]。
若是引气型减水剂,则润滑作用更为明显。
综上所述,混凝土中掺加减水剂后可获得改善和易性或减水增强或节省水泥等多种效果。
同时混凝土的耐久性也能得到显著改善。
早强剂是加速混凝土早期强度发展的外加剂。
早强剂的主要种类有:无机物类(氯盐类、硫酸盐类、碳酸盐类等);有机物类(有机胺类、羧酸盐类等);矿物类(天然矿物如明矾石、合成矿物如氟铝酸钙、无水硫铝酸钙等)。
1.常用早强剂(1)氯盐类早强剂主要有氯化钙、氯化钠、氯化钾、氧化胺、氯化铁、氯化铝等,氯盐类早强剂均有良好的早强作用,其中氯化钙早强效果好而成本低,应用最广。
氯化钙的适宜掺量为水泥质量的0.5%~1.O%,能使混凝土3d强度提高50%~100%,7d强度提高20%~40%。
(2)硫酸盐类早强剂主要有硫酸钠(即元明粉)、硫代硫酸钠、硫酸钙、硫酸铝、硫酸铝钾等。
其中硫酸钠应用较多。
硫酸钠为白色固体。
一般掺量为水泥质量的0.5%~2.0%。
当掺量1%~1.5%时,可使混凝土强度达到设计标准70%的时间缩短一半左右,硫酸钠对矿渣水泥混凝土的早强效果优于普通水泥混凝土。
(3)有机胺类早强剂主要有三乙醇胺(简称TEA)、三异丙醇胺(简称TP)、二乙醇胺等,其中早强效果以三乙醇胺为最佳。
三乙醇胺是无色或淡黄色油状液体,呈碱性,能溶于水。
掺量为水泥质量的0.02%~0.05%,能使混凝土早期强度提高50%左右,28d强不变或略有提高。
2.早强剂的作用机理各类早强剂的早强作用机理不尽相同。
(1)氯盐类氯盐的掺入能增加水泥矿物的溶解度,加速水泥矿物的水化速度。
例如CaCl2能与C3 A作用生成几乎不溶于水和CaCl2溶液的水化氯铝酸钙,CaCl2又能与水化产物Ca(0H)2反应,形成溶解度极小的氧氯化钙(CaCl2•3 Ca(0H)2•12HzO和CaCl2.Ca(0H)2.H20),使水泥浆中Ca(0H)2浓度降低,这就有利于C3S的水化反应的进行。
水化氯铝酸钙和氧氯化钙固相的早期析出,加速水泥浆体结构的形成,利于早期强度的发展。
(2)硫酸盐类以硫酸钠为例,硫酸钠掺入后能发生如下反应: Na2S04+Ca(0H)2+2H2O—CaSO4•2H2 O +2NaOH反应中所生成的硫酸钙具有高度分散性,且分布均匀,这种硫酸钙极易与C3A反应,迅速形成水化硫铝酸钙晶体。
同时上述反应的发生离子,这种络离子与水泥的水化物作用生成溶解度很小的络盐,因此三乙醇胺对水泥水化有较好的催化作用。
同时随着体系中固相析出量的增加,水泥混凝土的早期强度提高。
3.早强剂的使用要点(1)氯盐类早强剂的掺入使混凝土中氯离子浓度增加,使钢筋与氯离子之间产生较大的电极电位,这就易使混凝土中钢筋锈蚀。
因此,我国《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204—92)和《混凝土外加剂应用技术规范》(GBJll9~88)中对氯盐的掺量都有限制(见表4—20)。
同时还规定在下列结构中不得掺用氯盐类早强剂:相对湿度大于80%环境中使用的结构;处于水位升降部位、露天、经常受水淋的结构;与镀锌钢材或铝铁相接触部位以及有外露预埋铁件而无防护措施的结构;与含有酸、碱或硫酸盐等侵蚀性介质相接触的结构;经常处于环境温度为60℃以上的结构;使用冷拉钢筋或冷拔低碳钢丝配筋的结构;直接靠近直流电源或高压电源的结构;薄壁结构、预应力混凝土结构;含有活性骨料的混凝土结构等。
为防止氯盐对钢筋的锈蚀,一般氯盐与阻锈剂(如亚硝酸钠、铬酸盐、磷酸盐、锰酸盐等氧化剂)复合使用,其中亚硝酸钠的阻锈效果最佳。
(2)硫酸盐对钢筋无锈蚀作用。
硫酸钠的早强效果虽好,但若掺入量过多则会导致混凝土后期性能变差,且混凝土表面易析出“白霜”。
影响外观与表面装饰,故对其掺量必须控制(见表4—20)。
此外,硫酸钠的掺入会提高混凝土中碱含量,当混凝土中有活性骨料时,就会加速碱骨料反应,因此硫酸钠不得用于含有活性骨料的混凝土。
同时,硫酸钠还不得用于下列结构:与镀锌钢材或铝铁相接触部位的结构;有外露钢筋预埋铁件而无防护措施的结构;使用直流电源的工厂及使用电气化运输设施的钢筋混凝土结构。
(3)三乙醇胺对混凝土稍有缓凝作用,故必须严格控制掺量,掺量过多时会造成混凝土严重缓凝和混凝土强度下降。
早强剂可加速混凝土硬化,缩短养护周期,加快施工进度,提高模板周转率。
多用于冬季施工或紧急抢修工程。
在实际应用中,早强剂单掺效果不如复合掺加。
因此较多使用由多种组分配成的复合早强剂,尤其是早强剂与早强减水剂同时复合使用,其效果更好。
常用复合早强剂、早强减水剂的组成与剂量,见表4—2 1。
速凝剂是能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。
速凝剂的主要种类有无机盐类和有机物类。
我国常用的速凝剂是无机盐类。
无机盐类速凝剂按其主要成分大致可分为三类:以铝酸钠为主要成分的速凝剂;以铝酸钙、氟铝酸钙等为主要成分的速凝剂;以硅酸盐(NaSiO 2)为主要成分的速凝剂。
主要型号有红星1型、711 型、782型、8604型、WJ—l、J85型等等。
1.常用速凝剂红星1型速凝剂是由铝氧熟料(主要成分为铝酸钠)、碳酸钠、生石灰按质量1:1:O.5的比例配制而成的一种粉状物。
适宜掺量为水泥质量的 2.5%~4.0%。
7ll型速凝剂是由铝氧熟料与无水石膏按质量比3:1配合粉磨而成。
适宜掺量为水泥质量的3%~5%。
782型速凝剂是由矾泥、铝氧熟料、生石灰质量比r,4.5%:14.5%:11%的比例配制而成。
适宜掺量为5%~7%。
其他几种速凝剂也均以铝氧熟料为主要成分。
速凝剂掺入混凝土后,能使混凝土在5min内初凝,10min内终凝。
1h就可产生强度,ld强度提高2~3倍,但后期强度会下降,28d强度约为不掺时的80%~90%。
温度升高,提高速凝效果。
混凝土水灰比增大则降低速凝效果,故掺用速凝剂的混凝土水灰比一般为O•4左右。