外加剂基础知识学习材料
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表面活性剂在固体表面的 吸附，或是生成表面化合物，都
能改变固体的润湿性。
减水剂作用机理——（3）润滑
润滑
减水剂极性亲水 基团与氢键缔合，在 水泥颗粒表面形成溶 剂化水膜，减小摩擦， 起到润滑作用。
普通减水剂
木质素磺酸盐：造纸废液经适当处理得到的产品， 兼有减水、引气、缓凝功能。
糖 钙： 制糖工业副产品，兼有减水、缓凝功能
0.10~0.4%
减水率
10～25％
最高可达 45％
保坍性能
坍损大
90min 基本不损失
增强效果
120~145%
140~250%
收缩率
120~135%
80~90%
生产工艺
污染环境
清洁无污染
结构可调性
不可调 结构可变性多，高性能化潜力大
作用机理
静电排斥
空间位阻为主
高性能减水剂
应用范围
高流态 高保坍 高强、超高强混凝土
外加剂定义
外加剂定义（GB/T 8075－2005）： 一种在混凝土搅拌之前或拌制过程中加入的、用以改善新 拌混凝土和（或）硬化混凝土性能的材料。
矿物外加剂（GB/T 18736-2002 ）： 矿物外加剂是在混凝土搅拌过程中加入的、具有一定细度 和活性的用于改善新拌和硬化混凝土性能（特别是耐久性 能）的某些矿物类产品。
➢ 酒石酸高温缓凝非常强烈，可用于油井水泥，掺量 0.15%～0.5%，常用掺量为0.01%～0.1%
➢ 单宁酸主要主用油井水泥，具有一定的减水作用。
羟基羧酸及其盐类
注意事项
➢ 柠檬酸钠在掺量较低时可能引起促凝； ➢ 酒石酸可引起水泥浆析水和失水增大； ➢ 羟基羧酸盐缓凝剂会增大混凝土的泌水； ➢ 多数羟基羧酸盐在高温时对C3S的抑制程度明显减弱
至开裂。
硝酸盐及亚硝酸盐
产品性能特点
➢ 在低温、负温时可以做早强剂 ➢ 有防冻效果 ➢ 具有阻锈能力，可以与氯盐复合使用
有机物类早强剂
常用产品
三乙醇胺 三异丙醇胺 甲酸钙 乙酸钠等
CaCl2 + C3A+10H2O
C3A·CaCl2·10H2O
CaCl2 +3Ca(OH)2+12H2O C3A·3Ca(OH)2·12H2O
氯盐早强剂
氯化物早强效果比较 NH4Cl>KCl>LiCl BaCl2>CaCl2>MgCl2
氯盐早强剂
氯盐产品性能特点
➢ 早强效果好 ➢ 混凝土后期强度降低 ➢ 钢筋与混凝土粘结强度降低 ➢ 对钢筋有明显的锈蚀作用 ➢ 混凝土收缩增加较大
2. 络盐理论 水化。
与液相中Ca2+形成络合物膜层，延缓水泥
3. 沉淀理论 无机缓凝剂在水泥颗粒表面与水泥中组分生 成不溶性缓凝剂盐层，阻碍水化反应进行。
4. 成核生成抑制理论
缓凝剂吸附在Ca(OH)2晶核上，
抑制它继续生长，达到缓凝效果。
几种理论均有局限性。
糖类缓凝剂
常用产品：
蔗糖 葡萄糖 制糖废蜜和糖钙
普通减水剂应用范围
应用范围
（1）普通混凝土 （2）大体积混凝土 （3）大坝混凝土 （4）水工混凝土 （5）泵送混凝土等
主要用于配置强度等级不大于C30的混凝土，可用于现浇混
凝土，钢筋混凝土及预应力混凝土，但是由于普通减水剂具
有一定的引气、缓凝作用，不宜单独使用于蒸养混凝土。
高效减水剂
主要品种
1. 萘系高效减水剂（使用量最广，减水率较高） 2.蒽系高效减水剂（用量少，价格便宜） 3.古马隆系高效减水剂（焦化厂副产品制，减水率一般） 4.三聚氰胺系高效减水剂（减水增强效果好，价格较高） 5.氨基磺酸盐系高效减水剂（减水率高，保坍较好） 6.脂肪族高效减水剂（减水率较高，保坍一般）
糖类缓凝剂
产品性能
➢ 低掺量即具有强烈的缓凝效果； ➢ 与减水剂复合使用，具有增加流动度降低粘度作用；但在
高标号中使用可能增加粘度； ➢ 显著降低水泥水化发热速率，延迟放热峰的出现 ➢ 降低混凝土坍落度损失 ➢ 早期强度有下降，后期强度有提高。
适用范围： 高温施工混凝土、大体积混凝土、商品混凝土等。
调节凝结时间、硬化性能外加剂
主要品种
缓凝剂 早强剂 速凝剂
缓凝剂
定义：能够延长混凝土或砂浆初、终凝时间的外加剂。
主要品种
➢ 糖类及碳水化合物 ➢ 羟基羧酸及其盐类 ➢ 多元醇及其衍生物 ➢ 弱无机酸及其盐类 ➢ 有机磷酸盐类 ➢ 木质素磺酸盐、腐殖酸盐
缓凝剂作用机理
1. 吸附理论 缓凝剂在未水化水泥颗粒吸附或在已水化相 上吸附形成缓凝剂膜层，阻止水的浸入，从而延缓了C3S 和C3A的水化。
➢ 基本作用
降低分散体系中两相界面的界面自由能，提 高分散体系的稳定性。
➢ 分子构造
极性基团 ——原子团 非极性基团——长碳链
疏水基（亲油基） 亲水基
表面活性剂基本功能
• 润湿：提高液体的润湿能力 • 分散：增加粒子间静电斥力 • 乳化：一种液体以微小液滴或液晶形式均匀分散 到另一
种不相混溶的液体介质中形成稳定的多相分散体系
木质素减水剂性能
产品性能特点：
➢ 减水率较低，一般掺量为水泥重量0.1%～0.25%，减水 率在8%左右；混凝土28d抗压强度提高10％～20％； ➢ 改进型减水率有提高，能达到高效减水剂要求； ➢ 具有一定的引气作用，减小泌水和离析； ➢ 具有一定的缓凝作用，降低水化放热速率。
目前市场减水剂中单独使用木质素类的已经很少，几乎都 是与高效减水剂复合使用，比如与萘系、脂肪族等。
养护剂、脱模剂等
外加剂的用途
➢ 改善新拌混凝土、砂浆、水泥浆的性能 改善混凝土的和易性，减少离析、泌水，减小 坍损，改善可泵性； 缩短或延长初凝时间。
➢ 改善硬化混凝土、砂浆、水泥浆的性能 提高强度、弹模； 减少收缩或补偿收缩； 提高抗渗、抗冻融、抗碳化能力； 抑制碱集料反应。
➢ 获得良好的经济效益 减少单方水泥用量； 缩小构筑物尺寸；
外加剂
混凝土外加剂发展到今天，已经形成了一个巨大的产 业，各种新的外加剂不断出现，功能也越来越完善， 特别是高性能混凝土发展到今天，外加剂在混凝土中 扮演的角色越来越重要。
混凝土外加剂已成为混凝土不可缺少的第五组分。
二、 表面活性剂基本知识
表面活性剂定义
➢ 定义
一种显著降低液体表面张力或二相间界面张 力的物质。
根据适应性有效选择缓凝剂。
多元醇及其衍生物
常用产品
聚乙烯醇 山梨醇 甘露醇 木糖醇 麦芽糖醇 丙三醇 甲基纤维素
多元醇及其衍生物
产品性能特点
➢ 缓凝作用较稳定，掺量通常为0.05%～0.2% ➢ 山梨醇具有较强的辅助流化效果并具有一定的消泡性
弱无机酸及其盐、无机盐类
常用产品
磷酸盐、偏磷酸盐、硼酸及其盐类、氟硅酸盐、氯化 锌、碳酸锌以及铁、铜、铬的硫酸盐等
➢ 高温条件缓凝效果依次为：糖类>磷羧酸>柠檬酸>酒石 酸>聚羧酸>无机磷酸盐>多元醇。
➢ 缓凝剂对硬化混凝土早期有所降低，后期有增加，收缩轻 微增加。
➢ 超长缓凝时对混凝土早期、后期强度均有影响，须提高设 计标号。
➢ 超掺可能导致永久性不凝。
早强剂
定义：可加速混凝土早期强度发展的外加剂。
主要品种：
萘系高效减水剂
应用范围： （1）流态混凝土 （2）泵送混凝土 （3）蒸养混凝土 （4）高强高性能混凝土
仍是目前市场用量最大的产品，应用技术成熟。
高性能减水剂
聚羧酸系高性能减水剂特点
大减水 低收缩 优良保坍 有害离子含量低 分子可调
高性能减水剂
基本性能对比
高效减水剂
萘系
聚羧酸
掺量
0.3~1.0%
➢ 高性能减水剂（第三代）
比高效减水剂具有更高减水率、更好坍落度保持性能、 较小干燥收缩，且具有一定引气性能的减水剂。
减水作用机理——（1）吸附分散
（1）吸附分散（静电效应）: 减水剂的疏水基团定向吸附在水泥质点表面，水泥表面上
带相同电荷，在静电斥力作用下絮凝结构解体，游离水释放。
减水剂作用机理——（2）润湿
葡萄糖酸钠及葡萄糖酸 柠檬酸及柠檬酸钠 酒石酸及酒石酸钾钠 单宁酸及衍生物 半乳糖二酸
羟基羧酸及其盐类
产品性能特点
➢ 与减水剂复合，能够有效增加和保持水泥浆体的工作性， 起到控制坍落度损失的作用。
➢ 葡萄糖酸钠具有一定的辅助塑化效应。
➢ 柠檬酸具有明显的缓凝作用，通常掺量为0.03%~0.1%， 但对温度敏感，高温缓凝作用弱。掺量低于0.05%时混凝 土28天强度有提高，一般掺量超过0.13％强度下降。
能与C3A迅速反应生成水化硫铝酸钙，形成早期骨 架，由于上述反应，溶液中氢氧化钙浓度降低，加速 C3S水化反应，提高早期强度。
硫酸盐早强剂
硫酸盐产品性能特点
➢ 早强作用明显，后期强度会有下降 ➢ 不导致钢筋锈蚀 ➢ 提高抗硫酸盐侵蚀性能 ➢ 增加混凝土收缩
注意事项
➢ 硫酸钠随温度降低，溶解度下降，容易结晶沉淀。 ➢ 容易导致碱集料反应 ➢ 硫酸钙与水泥矿物反应膨胀，容易导致强度下降厉害，甚
萘系高效减水剂
产品性能特点
➢ 减水率：达到18%～25%甚至更高，混凝土流动 性较好，混凝土28d强度提高20％以上；
➢ 不引气：几乎不引气，掺量高时含气量增加； ➢ 无缓凝：几乎没有缓凝作用，早期强度较高； ➢ 坍损较快：采用超掺法，或混凝土浇筑前添加效
果较好；与缓凝剂复配是减小坍损的经典方法。
混凝土外加剂基础知识
前言 混凝土格言
• 既简单 又复杂 • 既便宜 又重要 • 既传统 又现代 • 既可爱 又可恨
混凝土过去与现实对比
传统普通混凝土：水泥＋砂＋石子＋水 ----现场搅拌为主。
现代普通混凝土：水泥＋砂＋石子+化学外加剂+矿物外加剂 ----预拌为主、泵送施工。
主要内容
➢ 混凝土外加剂的定义及分类 ➢ 表面活性剂基本知识 ➢ 常用混凝土外加剂介绍 ➢ 外加剂应用中注意事项
氯盐早强剂
下列情况下禁用
➢ 预应力混凝土 ➢ 相对湿度大于80%，露天及经常淋雨、受水流冲刷的结构 ➢ 大体积混凝土 ➢ 直接接触酸碱或其他侵蚀介质的结构 ➢ 处于60℃以上结构，需要经常蒸养的钢筋混凝土预制件 ➢ 有外观质量要求的混凝土 ➢ 薄壁结构 ➢ 骨料具有活性的混凝土结构
硫酸盐早强剂
硫酸盐早强剂作用机理
• 增溶：使不溶或微溶于水的有机化合物溶解度显著增大 • 起泡 • 消泡
表面活性剂分类
按离子类型分类：
溶于水时，亲 水基团在溶液中 能电离生成离子
三、 常用外加剂介绍
减水剂定义
➢ 普通减水剂（第一代）
在混凝土坍落度基本相同的条件下，能够减少拌和用 水量的外加剂。
➢ 高效减水剂（第二代）
在混凝土坍落度基本相同的条件下，能大幅度减少拌 合用水量的外加剂。
狭义：一般是指掺量不大于水泥质量5％（特殊情况除外） 的化学外加剂 。
广义： 化学外加剂和矿物外加剂
混凝土外加剂的分类
分类（按主要功能划分）
• 改善流变性能: 减水剂、泵送剂，增稠剂 • 调节凝结时间、硬化性能: 速凝剂、缓凝剂、早强剂、
促凝剂 • 改善耐久性: 引气剂、防水剂、阻锈剂 • 改善其它性能: 膨胀剂、防冻剂、着色剂、减缩剂、
无机盐类早强剂 有机物类早强剂 复合早强剂
无机盐类早强剂
常用产品：
氯盐 硫酸盐 硝酸盐及亚硝酸盐 碳酸盐等。
其中最常用的就是氯盐和硫酸盐。
氯盐早强剂
CaCl2作用机理
CaCl2 与水泥中的C3A作用，生成不溶性水化氯铝 酸钙，并与C3S水化析出的氢氧化钙作用，生成氧 氯化钙，有利于水泥石结构形成，同时降低液相中 碱度，加速C3S水化反应，提高早期强度。
糖钙减水剂性能
产品性能特点
• 减水率：掺水泥质量的0.1～0.3%，减水率5～8%左右。 • 缓凝作用：混凝土凝结时间随掺量的增加而延长，超剂量
使用会产生严重缓凝，导致后期强度下降。 • 减小泌水：适量掺入可有效减少泌水； • 沉淀：单独使用或与其它外加剂复合配制溶液，沉淀多。
目前糖钙单独使用较少，更多的是当做缓凝剂来使用。
产品性能特点
➢ 磷酸盐具有较强的缓凝作用，焦磷酸纳缓凝效果最好 ➢ 硼酸盐一般用作油井水泥和硫铝酸盐水泥的缓凝剂 ➢ 锌盐缓凝效果不稳定，用量很少
小结
➢ 缓凝剂对混凝土凝结时间的延缓程度，取决于所用缓凝剂 的类型及掺量、水泥的品种及用量、掺合料、水灰比、环 境温度、掺加顺序等因素。
➢ 普通硅酸盐水泥缓凝效果依次为：糖类>羟基羧酸类>木 钙类
糖类பைடு நூலகம்凝剂
注意事项
➢ 在低温时缓凝明显，需要根据气温及时调整掺量 ➢ 有研究表明：高掺量蔗糖可引起促凝，这是因为糖加速了
水泥中铝酸盐的水化，并抑制石膏的作用。（极少发生） ➢ 还原糖和多元醇会大大降低硬石膏、氟石膏、半水石膏在
水中的溶解度导致水泥假凝，要注意不同水泥的适应性。
羟基羧酸及其盐类
常用产品：
能改变固体的润湿性。
减水剂作用机理——（3）润滑
润滑
减水剂极性亲水 基团与氢键缔合，在 水泥颗粒表面形成溶 剂化水膜，减小摩擦， 起到润滑作用。
普通减水剂
木质素磺酸盐：造纸废液经适当处理得到的产品， 兼有减水、引气、缓凝功能。
糖 钙： 制糖工业副产品，兼有减水、缓凝功能
0.10~0.4%
减水率
10～25％
最高可达 45％
保坍性能
坍损大
90min 基本不损失
增强效果
120~145%
140~250%
收缩率
120~135%
80~90%
生产工艺
污染环境
清洁无污染
结构可调性
不可调 结构可变性多，高性能化潜力大
作用机理
静电排斥
空间位阻为主
高性能减水剂
应用范围
高流态 高保坍 高强、超高强混凝土
外加剂定义
外加剂定义（GB/T 8075－2005）： 一种在混凝土搅拌之前或拌制过程中加入的、用以改善新 拌混凝土和（或）硬化混凝土性能的材料。
矿物外加剂（GB/T 18736-2002 ）： 矿物外加剂是在混凝土搅拌过程中加入的、具有一定细度 和活性的用于改善新拌和硬化混凝土性能（特别是耐久性 能）的某些矿物类产品。
➢ 酒石酸高温缓凝非常强烈，可用于油井水泥，掺量 0.15%～0.5%，常用掺量为0.01%～0.1%
➢ 单宁酸主要主用油井水泥，具有一定的减水作用。
羟基羧酸及其盐类
注意事项
➢ 柠檬酸钠在掺量较低时可能引起促凝； ➢ 酒石酸可引起水泥浆析水和失水增大； ➢ 羟基羧酸盐缓凝剂会增大混凝土的泌水； ➢ 多数羟基羧酸盐在高温时对C3S的抑制程度明显减弱
至开裂。
硝酸盐及亚硝酸盐
产品性能特点
➢ 在低温、负温时可以做早强剂 ➢ 有防冻效果 ➢ 具有阻锈能力，可以与氯盐复合使用
有机物类早强剂
常用产品
三乙醇胺 三异丙醇胺 甲酸钙 乙酸钠等
CaCl2 + C3A+10H2O
C3A·CaCl2·10H2O
CaCl2 +3Ca(OH)2+12H2O C3A·3Ca(OH)2·12H2O
氯盐早强剂
氯化物早强效果比较 NH4Cl>KCl>LiCl BaCl2>CaCl2>MgCl2
氯盐早强剂
氯盐产品性能特点
➢ 早强效果好 ➢ 混凝土后期强度降低 ➢ 钢筋与混凝土粘结强度降低 ➢ 对钢筋有明显的锈蚀作用 ➢ 混凝土收缩增加较大
2. 络盐理论 水化。
与液相中Ca2+形成络合物膜层，延缓水泥
3. 沉淀理论 无机缓凝剂在水泥颗粒表面与水泥中组分生 成不溶性缓凝剂盐层，阻碍水化反应进行。
4. 成核生成抑制理论
缓凝剂吸附在Ca(OH)2晶核上，
抑制它继续生长，达到缓凝效果。
几种理论均有局限性。
糖类缓凝剂
常用产品：
蔗糖 葡萄糖 制糖废蜜和糖钙
普通减水剂应用范围
应用范围
（1）普通混凝土 （2）大体积混凝土 （3）大坝混凝土 （4）水工混凝土 （5）泵送混凝土等
主要用于配置强度等级不大于C30的混凝土，可用于现浇混
凝土，钢筋混凝土及预应力混凝土，但是由于普通减水剂具
有一定的引气、缓凝作用，不宜单独使用于蒸养混凝土。
高效减水剂
主要品种
1. 萘系高效减水剂（使用量最广，减水率较高） 2.蒽系高效减水剂（用量少，价格便宜） 3.古马隆系高效减水剂（焦化厂副产品制，减水率一般） 4.三聚氰胺系高效减水剂（减水增强效果好，价格较高） 5.氨基磺酸盐系高效减水剂（减水率高，保坍较好） 6.脂肪族高效减水剂（减水率较高，保坍一般）
糖类缓凝剂
产品性能
➢ 低掺量即具有强烈的缓凝效果； ➢ 与减水剂复合使用，具有增加流动度降低粘度作用；但在
高标号中使用可能增加粘度； ➢ 显著降低水泥水化发热速率，延迟放热峰的出现 ➢ 降低混凝土坍落度损失 ➢ 早期强度有下降，后期强度有提高。
适用范围： 高温施工混凝土、大体积混凝土、商品混凝土等。
调节凝结时间、硬化性能外加剂
主要品种
缓凝剂 早强剂 速凝剂
缓凝剂
定义：能够延长混凝土或砂浆初、终凝时间的外加剂。
主要品种
➢ 糖类及碳水化合物 ➢ 羟基羧酸及其盐类 ➢ 多元醇及其衍生物 ➢ 弱无机酸及其盐类 ➢ 有机磷酸盐类 ➢ 木质素磺酸盐、腐殖酸盐
缓凝剂作用机理
1. 吸附理论 缓凝剂在未水化水泥颗粒吸附或在已水化相 上吸附形成缓凝剂膜层，阻止水的浸入，从而延缓了C3S 和C3A的水化。
➢ 基本作用
降低分散体系中两相界面的界面自由能，提 高分散体系的稳定性。
➢ 分子构造
极性基团 ——原子团 非极性基团——长碳链
疏水基（亲油基） 亲水基
表面活性剂基本功能
• 润湿：提高液体的润湿能力 • 分散：增加粒子间静电斥力 • 乳化：一种液体以微小液滴或液晶形式均匀分散 到另一
种不相混溶的液体介质中形成稳定的多相分散体系
木质素减水剂性能
产品性能特点：
➢ 减水率较低，一般掺量为水泥重量0.1%～0.25%，减水 率在8%左右；混凝土28d抗压强度提高10％～20％； ➢ 改进型减水率有提高，能达到高效减水剂要求； ➢ 具有一定的引气作用，减小泌水和离析； ➢ 具有一定的缓凝作用，降低水化放热速率。
目前市场减水剂中单独使用木质素类的已经很少，几乎都 是与高效减水剂复合使用，比如与萘系、脂肪族等。
养护剂、脱模剂等
外加剂的用途
➢ 改善新拌混凝土、砂浆、水泥浆的性能 改善混凝土的和易性，减少离析、泌水，减小 坍损，改善可泵性； 缩短或延长初凝时间。
➢ 改善硬化混凝土、砂浆、水泥浆的性能 提高强度、弹模； 减少收缩或补偿收缩； 提高抗渗、抗冻融、抗碳化能力； 抑制碱集料反应。
➢ 获得良好的经济效益 减少单方水泥用量； 缩小构筑物尺寸；
外加剂
混凝土外加剂发展到今天，已经形成了一个巨大的产 业，各种新的外加剂不断出现，功能也越来越完善， 特别是高性能混凝土发展到今天，外加剂在混凝土中 扮演的角色越来越重要。
混凝土外加剂已成为混凝土不可缺少的第五组分。
二、 表面活性剂基本知识
表面活性剂定义
➢ 定义
一种显著降低液体表面张力或二相间界面张 力的物质。
根据适应性有效选择缓凝剂。
多元醇及其衍生物
常用产品
聚乙烯醇 山梨醇 甘露醇 木糖醇 麦芽糖醇 丙三醇 甲基纤维素
多元醇及其衍生物
产品性能特点
➢ 缓凝作用较稳定，掺量通常为0.05%～0.2% ➢ 山梨醇具有较强的辅助流化效果并具有一定的消泡性
弱无机酸及其盐、无机盐类
常用产品
磷酸盐、偏磷酸盐、硼酸及其盐类、氟硅酸盐、氯化 锌、碳酸锌以及铁、铜、铬的硫酸盐等
➢ 高温条件缓凝效果依次为：糖类>磷羧酸>柠檬酸>酒石 酸>聚羧酸>无机磷酸盐>多元醇。
➢ 缓凝剂对硬化混凝土早期有所降低，后期有增加，收缩轻 微增加。
➢ 超长缓凝时对混凝土早期、后期强度均有影响，须提高设 计标号。
➢ 超掺可能导致永久性不凝。
早强剂
定义：可加速混凝土早期强度发展的外加剂。
主要品种：
萘系高效减水剂
应用范围： （1）流态混凝土 （2）泵送混凝土 （3）蒸养混凝土 （4）高强高性能混凝土
仍是目前市场用量最大的产品，应用技术成熟。
高性能减水剂
聚羧酸系高性能减水剂特点
大减水 低收缩 优良保坍 有害离子含量低 分子可调
高性能减水剂
基本性能对比
高效减水剂
萘系
聚羧酸
掺量
0.3~1.0%
➢ 高性能减水剂（第三代）
比高效减水剂具有更高减水率、更好坍落度保持性能、 较小干燥收缩，且具有一定引气性能的减水剂。
减水作用机理——（1）吸附分散
（1）吸附分散（静电效应）: 减水剂的疏水基团定向吸附在水泥质点表面，水泥表面上
带相同电荷，在静电斥力作用下絮凝结构解体，游离水释放。
减水剂作用机理——（2）润湿
葡萄糖酸钠及葡萄糖酸 柠檬酸及柠檬酸钠 酒石酸及酒石酸钾钠 单宁酸及衍生物 半乳糖二酸
羟基羧酸及其盐类
产品性能特点
➢ 与减水剂复合，能够有效增加和保持水泥浆体的工作性， 起到控制坍落度损失的作用。
➢ 葡萄糖酸钠具有一定的辅助塑化效应。
➢ 柠檬酸具有明显的缓凝作用，通常掺量为0.03%~0.1%， 但对温度敏感，高温缓凝作用弱。掺量低于0.05%时混凝 土28天强度有提高，一般掺量超过0.13％强度下降。
能与C3A迅速反应生成水化硫铝酸钙，形成早期骨 架，由于上述反应，溶液中氢氧化钙浓度降低，加速 C3S水化反应，提高早期强度。
硫酸盐早强剂
硫酸盐产品性能特点
➢ 早强作用明显，后期强度会有下降 ➢ 不导致钢筋锈蚀 ➢ 提高抗硫酸盐侵蚀性能 ➢ 增加混凝土收缩
注意事项
➢ 硫酸钠随温度降低，溶解度下降，容易结晶沉淀。 ➢ 容易导致碱集料反应 ➢ 硫酸钙与水泥矿物反应膨胀，容易导致强度下降厉害，甚
萘系高效减水剂
产品性能特点
➢ 减水率：达到18%～25%甚至更高，混凝土流动 性较好，混凝土28d强度提高20％以上；
➢ 不引气：几乎不引气，掺量高时含气量增加； ➢ 无缓凝：几乎没有缓凝作用，早期强度较高； ➢ 坍损较快：采用超掺法，或混凝土浇筑前添加效
果较好；与缓凝剂复配是减小坍损的经典方法。
混凝土外加剂基础知识
前言 混凝土格言
• 既简单 又复杂 • 既便宜 又重要 • 既传统 又现代 • 既可爱 又可恨
混凝土过去与现实对比
传统普通混凝土：水泥＋砂＋石子＋水 ----现场搅拌为主。
现代普通混凝土：水泥＋砂＋石子+化学外加剂+矿物外加剂 ----预拌为主、泵送施工。
主要内容
➢ 混凝土外加剂的定义及分类 ➢ 表面活性剂基本知识 ➢ 常用混凝土外加剂介绍 ➢ 外加剂应用中注意事项
氯盐早强剂
下列情况下禁用
➢ 预应力混凝土 ➢ 相对湿度大于80%，露天及经常淋雨、受水流冲刷的结构 ➢ 大体积混凝土 ➢ 直接接触酸碱或其他侵蚀介质的结构 ➢ 处于60℃以上结构，需要经常蒸养的钢筋混凝土预制件 ➢ 有外观质量要求的混凝土 ➢ 薄壁结构 ➢ 骨料具有活性的混凝土结构
硫酸盐早强剂
硫酸盐早强剂作用机理
• 增溶：使不溶或微溶于水的有机化合物溶解度显著增大 • 起泡 • 消泡
表面活性剂分类
按离子类型分类：
溶于水时，亲 水基团在溶液中 能电离生成离子
三、 常用外加剂介绍
减水剂定义
➢ 普通减水剂（第一代）
在混凝土坍落度基本相同的条件下，能够减少拌和用 水量的外加剂。
➢ 高效减水剂（第二代）
在混凝土坍落度基本相同的条件下，能大幅度减少拌 合用水量的外加剂。
狭义：一般是指掺量不大于水泥质量5％（特殊情况除外） 的化学外加剂 。
广义： 化学外加剂和矿物外加剂
混凝土外加剂的分类
分类（按主要功能划分）
• 改善流变性能: 减水剂、泵送剂，增稠剂 • 调节凝结时间、硬化性能: 速凝剂、缓凝剂、早强剂、
促凝剂 • 改善耐久性: 引气剂、防水剂、阻锈剂 • 改善其它性能: 膨胀剂、防冻剂、着色剂、减缩剂、
无机盐类早强剂 有机物类早强剂 复合早强剂
无机盐类早强剂
常用产品：
氯盐 硫酸盐 硝酸盐及亚硝酸盐 碳酸盐等。
其中最常用的就是氯盐和硫酸盐。
氯盐早强剂
CaCl2作用机理
CaCl2 与水泥中的C3A作用，生成不溶性水化氯铝 酸钙，并与C3S水化析出的氢氧化钙作用，生成氧 氯化钙，有利于水泥石结构形成，同时降低液相中 碱度，加速C3S水化反应，提高早期强度。
糖钙减水剂性能
产品性能特点
• 减水率：掺水泥质量的0.1～0.3%，减水率5～8%左右。 • 缓凝作用：混凝土凝结时间随掺量的增加而延长，超剂量
使用会产生严重缓凝，导致后期强度下降。 • 减小泌水：适量掺入可有效减少泌水； • 沉淀：单独使用或与其它外加剂复合配制溶液，沉淀多。
目前糖钙单独使用较少，更多的是当做缓凝剂来使用。
产品性能特点
➢ 磷酸盐具有较强的缓凝作用，焦磷酸纳缓凝效果最好 ➢ 硼酸盐一般用作油井水泥和硫铝酸盐水泥的缓凝剂 ➢ 锌盐缓凝效果不稳定，用量很少
小结
➢ 缓凝剂对混凝土凝结时间的延缓程度，取决于所用缓凝剂 的类型及掺量、水泥的品种及用量、掺合料、水灰比、环 境温度、掺加顺序等因素。
➢ 普通硅酸盐水泥缓凝效果依次为：糖类>羟基羧酸类>木 钙类
糖类பைடு நூலகம்凝剂
注意事项
➢ 在低温时缓凝明显，需要根据气温及时调整掺量 ➢ 有研究表明：高掺量蔗糖可引起促凝，这是因为糖加速了
水泥中铝酸盐的水化，并抑制石膏的作用。（极少发生） ➢ 还原糖和多元醇会大大降低硬石膏、氟石膏、半水石膏在
水中的溶解度导致水泥假凝，要注意不同水泥的适应性。
羟基羧酸及其盐类
常用产品：