混凝土外加剂详细机理

按外加剂的主要作用分类：
外加剂的分类
1. 改善新拌混凝土、砂浆或水泥净浆和易性的外加剂。包括普通减水剂、高效减水剂、引气剂； 2. 调节混凝土、砂浆或水泥净浆凝结、硬化速度的外加剂。包括促凝剂、早强剂、缓凝剂等； 3. 调节混凝土、砂浆或水泥净浆含气量的外加剂。包括引气剂、发泡剂等；
4. 改善混凝土、砂浆或水泥净浆物理力学性能的外加剂。包括引气剂、膨胀剂、抗冻剂、防水剂等； 5. 增强混凝土中钢筋抗腐蚀性的外加剂。如阻锈剂等； 6. 能为混凝土、砂浆或水泥净浆提供特殊性能的外加剂。包括引气剂、着色剂、脱模剂等。
表面张力（表面能）
➢ 液滴的表面分子（或原子）受内外作用力不平 衡，液滴内部的分子密度总是大于表面以外的 分子密度，所以表面分子受到内部的引力作用 比外部的大，这就使得表面有缩小的趋势。
➢ 为避免表面缩小，必须提供一个反抗向内拉的 作用力，将液体分子重新拉回到表面上来－－ 表面张力。
温度（℃）
0 5 10 15 20
适宜用外加剂的工程
在自然条件养护下的混凝土制品和构件，掺用减水剂后能改善和易性，或者提高强度，或者 节约水泥。
冬季现场浇注混凝土施工时，可掺用早强剂或早强型减水剂。 夏季施工、大坝等大体积混凝土工程中，可掺用缓凝型减水剂以降低水泥水化反应的放热速
度，这样可使温升降低，有利于减少混凝土收缩裂缝的产生，保证混凝土质量。 在喷射混凝土、防水堵漏等工程中可掺用塑凝剂，能使混凝土很快凝结。
裂缝和对混凝土补强时的屋面、地下防水工程中，均可掺用膨胀剂。
许多混凝土预制构件厂在生产各种预制构件时，可掺用合适的外加剂，以改善工艺条件、工 艺过程，或减少蒸养，或养护时间等，均有利于混凝土预制构件的质量提高。
在砌筑砂浆中可掺用砂浆塑化剂，使砂浆和易性提高，有时可减少或不用石灰等辅助材料就 有较好的和易性。并使工人在施工中操作方便，减轻劳动强度。
混凝土减水剂的物理化学基础 物质表面的概念
各 种 界 面 示 意 图
物质的性质在界面的变化，主要有以下几个方面： 1）物质结构的不连续性
界面两侧的物质结构形式不同； 2）作用力场的不连续性:
在物质内部，原子、分子或离子 处于均衡力场中，一般情况下，它们处于平衡状态。但是这 种平衡在表面处遭到破坏，使得位于表面的那些原子、分子或离子处于特殊的力场作用下； 3）浓度的不连续性 在物理、化学性质明显分区的界面两侧，物质的浓度既不可能相同，也不可能连续。
在注水泥和灌浆工程中，可选用合适的外加剂，如缓凝剂、减阻剂等以改善工作条件，提高 工程质量。
水泥应用科学技术史上的重大突破
第一次重大突破：十九世纪中叶法国首先出现的钢筋混凝土； 第二次重大突破：1928年法国的创始预应力技术； 近二十年来的树脂、聚合物、浸渍混凝土以及外加剂的发展，尤其是高效减水剂的出现，它对 混凝土的改性及改进工艺等方面的成果，是第三次重大突破。
按外加剂化学成分及其性能分类
1. 无机物类 包括各种无机盐类、一些金属单质和少量氢氧化物等。这类物质多用于调凝剂、防冻剂、着色剂及发 泡剂等。
2. 有机物类 这类物质种类很多，其中大部分属于表面活性剂的范畴内，有阴离子型、阳离子型、非离子型以及高分子 型表面活性剂等。有一些属于高聚物的高分子化合物，在一定条件下能作为外加剂使用。有一些有机物， 它本身并不具有明显的表面活性作用，但也可以在某种用途中作为外加剂使用。
不同温度下水的表面张力 （dyn/cm）
来自百度文库
温度（℃）
温度（℃）
75.49
25
71.76
50
74.75
30
71.03
60
74.01
35
70.20
70
73.26
40
在大模板或钢筋密集的预应力钢筋混凝土工程中，可使用高效减水剂。 港工、水工混凝土中，可适当选用引气剂或引气减水剂、缓凝剂等。可以降低水泥用量，提
高混凝土拌和物和硬化混凝土的耐久性。 一些有高标号的混凝土（60－100）、超高标号混凝土（100以上）的工程中，可掺用高效
减水剂。 在大型设备基础螺栓孔等灌浆时；大体积混凝土工程防止产生裂缝；补偿混凝土收缩；防止
大流动性混凝土（抗压强度可达100或塌落度为20以上）。 我国所生产的同类产品有减水剂等。
六十年代苏联研制成功一种由环氧氯丙烷与甲苯二胺聚合而成的水溶性环氧树脂外加剂，简 称.89树脂。这种外加剂对混凝土性能有良好的增强效果，尤其能使混凝土的抗折强度显著提 高，此外，也能使混凝土的抗裂、抗渗等性能得到明显改善。
以高效减水剂的研制和应用为标志，使混凝土技术进入塑性－干硬性－流动性的第三代。
外加剂的发展
外加剂的应用已经有近百年的历史，最早使用的外加剂是氯化钙（促进混凝土早期强度 快速发展），十九世纪末叶被发现。
由于它的使用会引起钢筋的锈蚀，所以目前已经禁止用它在钢筋混凝土结构中。
1935年美国的 首先研制成木质素磺酸盐为主要成分的塑化剂（提高混凝土和 易性）。
混凝土外加剂详细机理
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混凝土外加剂的定义
混凝土、砂浆或水泥净浆等拌和时、拌和前或额外拌和工序中掺入的，其掺量小于或等于水泥 重量5%，能保持混凝土、砂浆或水泥净浆的正常性能，并可以按使用要求对混凝土、砂浆或 水泥净浆改性的产品，称作混凝土、砂浆或水泥净浆用外加剂，简称为混凝土外加剂。
功能: （1）改善流变性能（减水剂、引气剂、泵送剂、保水剂、灌浆剂等） （2）调节凝结时间 硬化性能（缓凝剂、早强剂、速凝剂等） （3）改善耐久性（引气剂、阻锈剂、防水剂等） （4）改善其他性能（加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、碱-集料反应抑制剂等） 掺加方法：先掺法、后掺法、同掺法。
1962年日本花王石碱公司首先研制以 －萘磺酸甲醛缩合物钠盐为主要成分的减水剂（ ）。
其特点：基本上不影响混凝土的凝结时间和不引气（引气量小于2％）。适用于制备高强或 大流动性混凝土（抗压强度可达100或塌落度为20以上）。
我国所生产的同类产品有、、－2、和等。
1964年联邦德国研制成磺化三聚氢胺甲醛树脂减水剂。 其特点：基本上不影响混凝土的凝结时间和不引气（引气量小于2％）。适用于制备高强或