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❖ 外加剂是➢解节决约水上泥述用问量题，，降改低成善本混；凝土性能，以满足 工程特殊➢ 要减求少放的热重速要度技，术控途制温径升；。
❖ 现在有70～80％以上的混凝土使用了外加剂；
(一) 化学外加剂来自百度文库
种类： ❖ 按照组成有：有机质和无机质外加剂
➢ 有机质——表面活性物质 ➢ 无机质——电解质盐类化合物
高效减水剂 High-range Water-reducer
❖ 特点： ➢ 具高有效较减高的水分剂子的量应，纯用度，较成高为；混凝土技术发展里 程➢一减个水效重率要高的，里在程掺量碑较，小应的用条它件可下，以可配取制得出高流效；动性 满➢足副施作用工小需。要且水灰比低，因此强度很高的高强
➢ 离子基团是酸根离子或氨基，如：－SO3-、－COO-、 －NH 3 +等；
➢ 碳氢分子链，带有羟基，如：烷烃基、芳香烃基等。
❖ 其结构如下图所示：
碳氢链
阴离子基团 木质素磺酸盐的重复结构单元
2) 减水剂的物理化学特征
❖ 可溶于水，能显著降低水的表面张力； ❖ 能吸附在固体表面，并在固体表面定向排列，形成
❖ 由于减水剂碳氢分子链上的极性基吸附水，形成吸 附层包裹在水泥颗粒表面，产生空间位阻效应，阻 碍水泥颗粒的紧密接触，阻止絮凝结加入构减的水形剂成后。，絮凝
结构被打破
加减水剂前
减 水 剂 分 散 水 泥 的 机 理
没加减水剂的水泥浆
絮凝
加减水剂后
加减水剂后的水泥浆
分散
问题：试从水泥浆的组成与分散体结构，
分析减水剂的作用机理？
解答：
1) 由于水泥颗粒之间和水泥颗粒与水之间的的相互吸力，导致 水泥颗粒在水中分散困难，水泥颗粒容易相互粘聚形成絮凝 结构，有10~30%的拌和水被包含在其中，从而降低了水泥 浆的流动性。
2）当减水剂加入水泥浆中，减水剂分子吸附在水泥颗粒表面， 作定向排列，组成了单分子或多分子吸附层，使水泥浆结构 发生了的变化：
❖外单加纯剂依的靠作调用节水、水泥和骨料用量，难以解决下列 技术问题➢ 改善混凝土拌合物的和易性；
➢ 用水量➢与加良快好或和延易缓性凝间结的时矛间盾；； ➢ 施工操➢作控对制凝强结度时增间长、；放热速度、强度增长的要求； ➢ 耐久性➢对提低高连抗通冻孔融隙、率热的开要裂求、。碱－骨料膨胀、硫酸盐侵
蚀和钢筋锈蚀等作用下的耐久性；
➢ 水泥颗粒表面带相同电荷，相互间的静电斥力使水泥颗粒易于分散； ➢ 减水剂分子链上的极性基团使水泥颗粒表面溶剂化层增厚，产生空间
位阻，增加了水泥颗粒间的滑动能力，减少了粘滞性，增加润滑性； ➢ 水泥颗粒易于湿润，自动粘聚能力减弱，塑化能力增强。
5) 减水剂的品种及其应用
❖ 普通减水剂 ❖ 高效减水剂
(inch)
水灰比(水胶比) ，提高混凝土强度和抗渗性；
➢ 在保持混凝土强度和和易性，在减少用水量的同 时减少水泥用量。
减水减水剂剂掺掺量量((水水泥泥质质量量的的％％) ) 减水剂掺量对水灰比的影响 减水剂对混凝土拌合物坍落度的影响
4) 减水剂的作用机理
❖ 当没有减水剂时，水泥加水后，不能获得均匀分散 体系，由于下列原因而产生絮凝结构，使得部分拌 合水包含其中，不能贡献给水泥浆的流动性：
➢ 水具有高表面张力(氢键分子结构)
加减水剂前的
➢ 水泥颗粒边、角和表面正负电荷间的相互吸力絮凝结构
❖ 当减水剂加入到水泥浆中，吸附在水泥颗粒表面， 减离电水子荷剂基，分团 引子朝 起在水向 水泥水 泥颗，颗粒使粒表水相面泥互的吸颗排附粒斥表，面打带破有了几絮毫凝伏结的构负， 释放其包含的水，改善分散性——静电排斥作用；
普通减水剂 Water-reducer
❖ 特点：
➢ 一般含有杂质； ➢ 减水率较小，约10%； ➢ 有一些副作用；
❖ 主要品种
➢ 木质素磺酸盐(木钙， ) 副作用：引进气泡多而大
➢ 羟基羧酸及其盐(如柠檬酸、葡萄糖酸钠等) 副作用：缓凝作用明显，有引气剂时会增大拌合物含气量
➢ 多元醇(如糖钙等) ； 副作用：缓凝但不影响含气量
基本概念
❖学外习加要求剂——在混凝土中加入除四种主要组分 以➢外掌握的外其加它剂的外重加要材种类料；。
❖ 种➢物类理—化—学特化征学；外加剂和矿物外加剂：
➢➢作矿用物机外理加；剂：掺加量在水泥质量5%以上的称为 ➢应掺用和及料其；负作用。 ➢ 化学外加剂：掺加量在水泥质量5%以下的称为
外加剂。
为什么要使用外加剂？
氯化钙(促凝剂)的专利 水密性外加剂 铝 粉(发泡剂) 萘磺酸甲醛缩合物(碱水剂) 引气剂 早强剂与缓凝剂 木质磺酸盐(碱水剂) 消泡剂 冰点降低剂 密胺树脂(碱水剂) 聚丙烯酸(碱水剂) 聚羧酸脂(碱水剂)
1、减水剂 Water Reducers
❖ 减水剂——功能上能在和易性不变时，减少单位用 水量；或在单位用水量不变时，能改善和易性；或 二者都具备又不改变含气量的外加剂。
❖ 按照功能有：
➢ 改善和易性：减水剂、泵送剂、引气剂等； ➢ 调节凝结时间：速凝剂、缓凝剂、早强剂等； ➢ 减少塑性收缩：减缩剂、膨胀剂等； ➢ 提高耐久性：引气剂、阻锈剂、防水剂等； ➢ 其它：防冻剂、泡沫剂、消泡剂等。
混凝土外加剂的发展
1885 1925 1930 1932 1938 1938 1939 1950 1955 1960 1993 2019
❖ 组成特点：碳氢分子链上带有亲水性离子基团的表 面活性物质。
❖ 种类：
➢ 减水效果
普通减水剂(也称塑化剂，Plasticiser)； 高效减水剂(也称超塑化剂，Superplasticiser)。
➢ 复合功能
早强减水剂； 缓凝减水剂； 引气减水剂。
1) 减水剂的组成与分子结构特点
❖ 减水剂都是表面活性剂，分子结构中含有亲水的 离子基团和碳氢分子链，其中：
表面吸附分子层，降低水－固界面张力。
3) 减水剂的作用效果
水 灰 比
使 而➢坍落度在和水，通保易泥取过持 性浆得湿用 ，变下润水 使稀列量混、、效不凝润混 果变土滑的易凝 ：、条于土分件浇拌散下注和、，、流新比的定 拌 度 掺增成塑拌随增动当大型时 合 随 量化当混着加性坍 密水，物着的坍等凝 减 而实落增灰落混的减增作土 水 减；度大度比凝坍水加用的 剂 小，恒，一土落剂而水 掺，改定从灰 量能善时， ➢ 在保持坍落度不变的条件下，增减少大用水量，降低
❖ 现在有70～80％以上的混凝土使用了外加剂；
(一) 化学外加剂来自百度文库
种类： ❖ 按照组成有：有机质和无机质外加剂
➢ 有机质——表面活性物质 ➢ 无机质——电解质盐类化合物
高效减水剂 High-range Water-reducer
❖ 特点： ➢ 具高有效较减高的水分剂子的量应，纯用度，较成高为；混凝土技术发展里 程➢一减个水效重率要高的，里在程掺量碑较，小应的用条它件可下，以可配取制得出高流效；动性 满➢足副施作用工小需。要且水灰比低，因此强度很高的高强
➢ 离子基团是酸根离子或氨基，如：－SO3-、－COO-、 －NH 3 +等；
➢ 碳氢分子链，带有羟基，如：烷烃基、芳香烃基等。
❖ 其结构如下图所示：
碳氢链
阴离子基团 木质素磺酸盐的重复结构单元
2) 减水剂的物理化学特征
❖ 可溶于水，能显著降低水的表面张力； ❖ 能吸附在固体表面，并在固体表面定向排列，形成
❖ 由于减水剂碳氢分子链上的极性基吸附水，形成吸 附层包裹在水泥颗粒表面，产生空间位阻效应，阻 碍水泥颗粒的紧密接触，阻止絮凝结加入构减的水形剂成后。，絮凝
结构被打破
加减水剂前
减 水 剂 分 散 水 泥 的 机 理
没加减水剂的水泥浆
絮凝
加减水剂后
加减水剂后的水泥浆
分散
问题：试从水泥浆的组成与分散体结构，
分析减水剂的作用机理？
解答：
1) 由于水泥颗粒之间和水泥颗粒与水之间的的相互吸力，导致 水泥颗粒在水中分散困难，水泥颗粒容易相互粘聚形成絮凝 结构，有10~30%的拌和水被包含在其中，从而降低了水泥 浆的流动性。
2）当减水剂加入水泥浆中，减水剂分子吸附在水泥颗粒表面， 作定向排列，组成了单分子或多分子吸附层，使水泥浆结构 发生了的变化：
❖外单加纯剂依的靠作调用节水、水泥和骨料用量，难以解决下列 技术问题➢ 改善混凝土拌合物的和易性；
➢ 用水量➢与加良快好或和延易缓性凝间结的时矛间盾；； ➢ 施工操➢作控对制凝强结度时增间长、；放热速度、强度增长的要求； ➢ 耐久性➢对提低高连抗通冻孔融隙、率热的开要裂求、。碱－骨料膨胀、硫酸盐侵
蚀和钢筋锈蚀等作用下的耐久性；
➢ 水泥颗粒表面带相同电荷，相互间的静电斥力使水泥颗粒易于分散； ➢ 减水剂分子链上的极性基团使水泥颗粒表面溶剂化层增厚，产生空间
位阻，增加了水泥颗粒间的滑动能力，减少了粘滞性，增加润滑性； ➢ 水泥颗粒易于湿润，自动粘聚能力减弱，塑化能力增强。
5) 减水剂的品种及其应用
❖ 普通减水剂 ❖ 高效减水剂
(inch)
水灰比(水胶比) ，提高混凝土强度和抗渗性；
➢ 在保持混凝土强度和和易性，在减少用水量的同 时减少水泥用量。
减水减水剂剂掺掺量量((水水泥泥质质量量的的％％) ) 减水剂掺量对水灰比的影响 减水剂对混凝土拌合物坍落度的影响
4) 减水剂的作用机理
❖ 当没有减水剂时，水泥加水后，不能获得均匀分散 体系，由于下列原因而产生絮凝结构，使得部分拌 合水包含其中，不能贡献给水泥浆的流动性：
➢ 水具有高表面张力(氢键分子结构)
加减水剂前的
➢ 水泥颗粒边、角和表面正负电荷间的相互吸力絮凝结构
❖ 当减水剂加入到水泥浆中，吸附在水泥颗粒表面， 减离电水子荷剂基，分团 引子朝 起在水向 水泥水 泥颗，颗粒使粒表水相面泥互的吸颗排附粒斥表，面打带破有了几絮毫凝伏结的构负， 释放其包含的水，改善分散性——静电排斥作用；
普通减水剂 Water-reducer
❖ 特点：
➢ 一般含有杂质； ➢ 减水率较小，约10%； ➢ 有一些副作用；
❖ 主要品种
➢ 木质素磺酸盐(木钙， ) 副作用：引进气泡多而大
➢ 羟基羧酸及其盐(如柠檬酸、葡萄糖酸钠等) 副作用：缓凝作用明显，有引气剂时会增大拌合物含气量
➢ 多元醇(如糖钙等) ； 副作用：缓凝但不影响含气量
基本概念
❖学外习加要求剂——在混凝土中加入除四种主要组分 以➢外掌握的外其加它剂的外重加要材种类料；。
❖ 种➢物类理—化—学特化征学；外加剂和矿物外加剂：
➢➢作矿用物机外理加；剂：掺加量在水泥质量5%以上的称为 ➢应掺用和及料其；负作用。 ➢ 化学外加剂：掺加量在水泥质量5%以下的称为
外加剂。
为什么要使用外加剂？
氯化钙(促凝剂)的专利 水密性外加剂 铝 粉(发泡剂) 萘磺酸甲醛缩合物(碱水剂) 引气剂 早强剂与缓凝剂 木质磺酸盐(碱水剂) 消泡剂 冰点降低剂 密胺树脂(碱水剂) 聚丙烯酸(碱水剂) 聚羧酸脂(碱水剂)
1、减水剂 Water Reducers
❖ 减水剂——功能上能在和易性不变时，减少单位用 水量；或在单位用水量不变时，能改善和易性；或 二者都具备又不改变含气量的外加剂。
❖ 按照功能有：
➢ 改善和易性：减水剂、泵送剂、引气剂等； ➢ 调节凝结时间：速凝剂、缓凝剂、早强剂等； ➢ 减少塑性收缩：减缩剂、膨胀剂等； ➢ 提高耐久性：引气剂、阻锈剂、防水剂等； ➢ 其它：防冻剂、泡沫剂、消泡剂等。
混凝土外加剂的发展
1885 1925 1930 1932 1938 1938 1939 1950 1955 1960 1993 2019
❖ 组成特点：碳氢分子链上带有亲水性离子基团的表 面活性物质。
❖ 种类：
➢ 减水效果
普通减水剂(也称塑化剂，Plasticiser)； 高效减水剂(也称超塑化剂，Superplasticiser)。
➢ 复合功能
早强减水剂； 缓凝减水剂； 引气减水剂。
1) 减水剂的组成与分子结构特点
❖ 减水剂都是表面活性剂，分子结构中含有亲水的 离子基团和碳氢分子链，其中：
表面吸附分子层，降低水－固界面张力。
3) 减水剂的作用效果
水 灰 比
使 而➢坍落度在和水，通保易泥取过持 性浆得湿用 ，变下润水 使稀列量混、、效不凝润混 果变土滑的易凝 ：、条于土分件浇拌散下注和、，、流新比的定 拌 度 掺增成塑拌随增动当大型时 合 随 量化当混着加性坍 密水，物着的坍等凝 减 而实落增灰落混的减增作土 水 减；度大度比凝坍水加用的 剂 小，恒，一土落剂而水 掺，改定从灰 量能善时， ➢ 在保持坍落度不变的条件下，增减少大用水量，降低