四、混凝土外加剂PPT课件

表面吸附分子层，降低水－固界面张力。
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3) 减水剂的作用效果
水 灰 比
使 而➢➢坍落度在和在水，通保易保泥取过持 性 持浆得湿用 ， 坍变下润水 使 落稀列量混度、、效不凝不润混 果变土变滑的易的凝 ：、条于条土分件浇件拌散下注下和、，、，流新比的定 拌 度 掺 增增成减塑拌随增动当大型少时 合 随 量 大化当混着加性坍 密 用水，物着的坍等凝 减 而实 水落增灰落混的减增作土 水 减； 量度大度比凝坍水加用的 剂 小，，恒，一土落剂而水 掺，降改定从灰 量能低善时，
❖ 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
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结构被打破 10
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
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问题：试从水泥浆的组成与分散体结构，
副作用：缓凝但不影响含气. 量
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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 ❖ 混种凝类土：、可以自行流动成型密实的自密实混凝土， 以➢及改充性木分质满素足磺不酸同盐，工较程高特分定子性量能的纯需木要质和素匀盐质； 性良 好➢的磺高化密性胺能缩混合凝树土脂。，一般是钠盐；
1960
密胺树脂(碱水剂)
1993
聚丙烯酸(碱水剂)
1997
聚羧酸. 脂(碱水剂)
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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。
❖ 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。
五、混凝土外加剂 Admixtures for Concrete
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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
❖ 现在有70～80％以上的混凝土使用了外加剂；
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(一) 化学外加剂
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
❖ 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；
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：
外加剂。
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为什么要使用外加剂？
❖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；
❖ 外➢ 加耐久剂性是➢蚀➢对解提节和低决高约钢连抗水筋上通冻泥锈述孔融用蚀隙问、量等率题热，作的，开降用要改裂低下求、成的善。碱本耐混－；久凝骨性土料；性膨能胀、，硫以酸满盐足侵 工程特殊➢ 要减求少放的热重速要度技，术控途制温径升；。
➢ 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。
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混凝土外加剂的发展
1885
氯化钙(促凝剂)的专利
1925
水密性外加剂
1930
铝 粉(发泡剂)
1932
萘磺酸甲醛缩合物(碱水剂)
1938
引气剂
1938
早强剂与缓凝剂
1939
木质磺酸盐(碱水剂)
1950
消泡剂
1955
冰点降低剂
➢ 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
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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
➢ 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。
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5) 减水剂的品种及其应用
❖ 普通减水剂 ❖ 高效减水剂
➢ 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；
❖ 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。
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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：
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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) ；
(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
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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：