如何在混凝土工程中正确使用外加剂论文

如何在混凝土工程中正确使用外加剂【摘要】近20-30年来混凝土外加剂的生产与使用有了飞速的发展。其用量虽小但在提高混凝土各项性能以及在经济效益上均显示出显著的效果。本文介绍了如何正确使用外加剂的问题，希望对工程界的朋友有所帮助。

【关健词】减水剂；早强剂；引气剂

1 外加剂的在混凝土中的作用及分类

1.1 外加剂在混凝土工程中的作用

在混凝土、砂浆和净浆的制备过程中，掺入少量的（不超水泥用量的5％）能对混凝土、砂浆或净浆改变性能的一种产品，称为混凝土外加剂。在混凝土中加入适量的外加剂后，能提高混凝土质量，改善混凝土性能，减少混凝土用水量，节约水泥，降低成本，加快施工进度。随着技术的进步，外加剂已成为除水泥、粗细骨料、掺合料和水以外的第5种必备材料，掺外加剂是混凝土配合比优化设计和提高混凝土耐久性的一项重要措施。

1.2 外加剂的分类

混凝土外加剂按其主要功能可分为以下4类：

1.2.1 改善混凝土拌和物流变性能的外加剂。包括普通减水剂和高效减水剂、引气剂和泵送剂等。

1.2.2 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。

1.2.3 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。

1.2.4 改善混凝土其他性能的外加剂。包括膨胀剂、防冻剂、着色剂等。

在混凝土工程中常用的外加剂种类主要有减水剂、缓凝剂、引气剂以及各种复合性的外加剂，如缓凝减水剂或缓凝高效减水剂、早强减水剂、引气减水剂，根据特殊需要，也掺用其它种类的外加剂，如泵送剂、防水剂、防冻剂等等。

2 减水剂的使用

2.1 减水剂的效果及作用机理

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份释放出来。按使用条件不同，掺加减水剂可有如下效果1、在配合比不变的情况下，可提高混凝土拌合物的流动性，且不致降低混凝土强度。2、在保持混凝土流动性及强度不变的情况下，可减少用水量，故水泥用量也可相应减少。3、在保持流动性及水泥用量不变的条件下，由于用水量减少，水灰比降低，所以强度得到提高。

2.2 减水剂的分类及正确使用

2.2.1 木质素系减水剂

木质素系减水剂的主要品种为木质素磺酸钙，又称m型减水剂或简称m型、木钙，它是缓凝引气型普通减水剂，属阴离子表面活性剂。m型的掺量为0.2-0.3%，m型有缓凝作用，当掺量达0.25%时，可缓凝1-3h，对大体积混凝土夏季施工是有利的，可延长凝结

时间及延缓水化热释放速度。但若掺量过多会使混凝土硬化时间拖长，甚至降低强度，使用时必须注意。m型还有一定的引气作用，可使混凝土含气量增加。另外m型不宜单独用于蒸养或低温季节施工的混凝土。

2.2.2 萘系减水剂

它的主要成分为芳香族磺酸盐甲醛聚合物，属阴离子表面活性剂。目前因内品种多达几十种。常用的牌号有unf、fdn、af、nf、mf及nno等。掺量为0.2-0.75%，可减水10-20%，或提高坍落度100-150mm，或提高强度20-30%。这种减水剂较m型贵，适用于高强度、流态、泵送及冬季施工混凝土。

2.2.3 水溶性树脂减水剂

主要成分为磺化一三聚氰胺甲醛树脂（代号为sm）。属阴离子表面活性剂，是目前效果较佳的早强高效减水剂。sm的减水率高达20-27%，可用以配制高强度混凝土，并可提高混凝土的抗渗性、抗冻性及弹性模量。它的价格较贵，仅用于有特殊要求的混凝土工程。

3 早强剂的分类及使用

3.1 氯盐类早强剂

有氯化钙以及钠、铁、铝、锌等的氯化物。以氯化钙应用最为广泛，是最早使用的早强剂。氯化钙不仅具有早强与促凝作用，还能产生防冻效果。氯化钙掺量为0.5-2.0%，可使1d后强度提高

70-140%，3d后强度提高40-70%，28d后便无差别。由于氯离子能使钢筋锈蚀，故掺用量必须严格限制，在钢筋混凝土中氯化钙的掺

量不得超过水泥质量的1%；在无筋混凝土中的掺量不得超过3%；在使用冷拉和冷拔低碳钢丝的混凝土结构及预应力混凝土结构中，不允许掺用氯化钙。

3.2 硫酸盐类早强剂

包括硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸钙等。应用最广泛的是硫酸钠，亦称元明粉，是缓凝型早强剂。掺入混凝土拌合物后，会迅速与水泥水化生成物氢氧化钙发生反应。生成的二水石膏具有高度的分散性，均匀分布于水泥浆中，它与c3a的反应要比外掺二水石膏更为迅速，因而很快生成钙矾石，加速了混凝土的硬化过程，从而起到早强作用。

硫酸钠的掺量为0.5-2.0%，3d的强度可提高20-40%。一般多与氯化钠、亚硝酸钠、二水石膏、三乙醇胺、重铬酸盐等复合使用，效果更好。硫酸钠对钢筋无锈蚀作用，但它与氢氧化钙作用会生成碱。为防止碱-骨料反应，所用骨料不得含有蛋白石等矿物。

3.3 三乙醇胺

三乙醇胺不改变水泥的水化生成物，但能促进c3a与石膏之间生成钙矾石的反应。当与无机盐类材料复合使用时，不但能催化水泥本身的水化，而且可在无机盐类与水泥反应中起催化作用，所以，在硬化早期使用三甲乙醇胺的复合早强剂，其早强效果大于不含三乙醇胺的复合早强剂。

三甲乙醇胺的掺量为0.02-0.05%。一般不单独使用，多与其它外加剂组成复合早强剂，如三乙醇胺-二水石膏-亚硝酸钠复合早强

剂。早强效果较好，3d强度可提高50%，适用于禁用氯盐的钢筋混凝土结构中。

3.4 引气剂的使用

引气剂属表面活性剂，但是其分子憎水基的憎水性大于亲水基的亲水性，所以称为憎水性表面活性剂，而减水剂又称为亲水性表面活性剂。常用的引气剂为憎水性脂肪酸类表面活性剂，如松香热聚物、松香皂等。

松香热聚物或松香皂的掺量为0.005-0.012%，引入的气泡直径为0.05-1.25mm，混凝土的含气量达2-6%。在混凝土中形成大量气泡，使水泥浆体积增加，从而提高了混凝土拌合物的流动性。若保持流动性不变，可减水10%左右。这些气泡能隔断混凝土中毛细孔的渗水通路使混凝土的抗渗性和抗冻性提高。混凝土中引入气泡，使受力有效面积减小，强度有所降低，但掺入引气剂可减少用水量，使水灰比降低，因而可补偿因含气量增加而降低的强度。

4 其它外加剂的使用

4.1 缓凝剂

m型及糖蜜减水剂均具有缓凝、降低水化热作用。缓凝剂主要用于大体积混凝土工程、水工工程、滑模施工、炎热夏季施工的混凝土工程或搅拌与浇筑时间间隔较长的工程。

4.2 速凝剂

我国生产有红星一型、711型等速凝剂，它们是由几种有促凝作用的材料复合而成的。速凝剂的掺量为2.5-4%，可使混凝土在3min