混凝土外加剂 (2)精选文档.ppt

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1、混凝土外加剂本讲稿第一页，共七十五页外加剂的定义及分类混凝土减水剂的性能外加剂的技术指标外加剂的应用技术外加剂的试验方法主要内容本讲稿第二页，共七十五页一、外加剂定义1、定义：、定义：混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中掺入，用以改善混凝土性能的物质，掺量不大于水泥质量的5%(特殊性况除外)。外加剂主要用来改善新拌混凝土性能和提高硬化混凝土性能。本讲稿第三页，共七十五页2、分类：、分类：1 1）改善混凝土拌合物流变性能）改善混凝土拌合物流变性能的外加剂；（各种减水剂、引气剂和泵送剂等）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）3）改善混凝土耐久性的外加剂；（包括引气

2、剂、防水剂和阻锈剂等）4）改善混凝土其他性能的外加剂；（包括加气剂、膨胀剂、防冻剂等）本讲稿第四页，共七十五页二、外加剂名称及定义普通减水剂：普通减水剂是一种能保持混凝土坍落度一普通减水剂：普通减水剂是一种能保持混凝土坍落度一普通减水剂：普通减水剂是一种能保持混凝土坍落度一普通减水剂：普通减水剂是一种能保持混凝土坍落度一致的条件下致的条件下致的条件下致的条件下减少拌合用水量减少拌合用水量减少拌合用水量减少拌合用水量的外加剂。的外加剂。的外加剂。的外加剂。高效减水剂：高效减水剂是一种能保持混凝土坍落度一致的高效减水剂：高效减水剂是一种能保持混凝土坍落度一致的高效减水剂：高效减水剂是一种能保持混凝

3、土坍落度一致的高效减水剂：高效减水剂是一种能保持混凝土坍落度一致的条件下条件下条件下条件下大幅度减少拌合用水量大幅度减少拌合用水量大幅度减少拌合用水量大幅度减少拌合用水量的外加剂。的外加剂。的外加剂。的外加剂。高性能减水剂：比高效减水剂具有高性能减水剂：比高效减水剂具有高性能减水剂：比高效减水剂具有高性能减水剂：比高效减水剂具有更高减水率更高减水率更高减水率更高减水率、更好坍落度保更好坍落度保更好坍落度保更好坍落度保持性能持性能持性能持性能、较小干燥收缩较小干燥收缩较小干燥收缩较小干燥收缩，且，且，且，且具有一定引气性能具有一定引气性能具有一定引气性能具有一定引气性能的减水剂。的减水剂。的减水

4、剂。的减水剂。早强剂：早强剂是一种早强剂：早强剂是一种早强剂：早强剂是一种早强剂：早强剂是一种加速加速加速加速混凝土混凝土混凝土混凝土早期强度发展早期强度发展早期强度发展早期强度发展的外加的外加的外加的外加剂。剂。剂。剂。缓凝剂：缓凝剂是一种缓凝剂：缓凝剂是一种缓凝剂：缓凝剂是一种缓凝剂：缓凝剂是一种延长延长延长延长混凝土凝结时间的外加剂。混凝土凝结时间的外加剂。混凝土凝结时间的外加剂。混凝土凝结时间的外加剂。本讲稿第五页，共七十五页引气剂：引气剂是一种在搅拌混凝土过程中能引入大量引气剂：引气剂是一种在搅拌混凝土过程中能引入大量引气剂：引气剂是一种在搅拌混凝土过程中能引入大量引气剂：引气剂是一

5、种在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分均匀分均匀分均匀分布布布布、稳定稳定稳定稳定而而而而封闭封闭封闭封闭的的的的微小气泡微小气泡微小气泡微小气泡的外加剂。的外加剂。的外加剂。的外加剂。防冻剂：防冻剂是一种能使混凝土在防冻剂：防冻剂是一种能使混凝土在防冻剂：防冻剂是一种能使混凝土在防冻剂：防冻剂是一种能使混凝土在负温下负温下负温下负温下硬化，并在规定养硬化，并在规定养硬化，并在规定养硬化，并在规定养护条件下达到预期性能的外加剂。护条件下达到预期性能的外加剂。护条件下达到预期性能的外加剂。护条件下达到预期性能的外加剂。速凝剂：速凝剂是一种能使混凝土速凝剂：速凝剂是一种能使混凝土速凝剂：速凝剂是一种

6、能使混凝土速凝剂：速凝剂是一种能使混凝土迅速凝结硬化迅速凝结硬化迅速凝结硬化迅速凝结硬化的外加剂。的外加剂。的外加剂。的外加剂。防水剂（抗渗剂）：防水剂是一种能防水剂（抗渗剂）：防水剂是一种能防水剂（抗渗剂）：防水剂是一种能防水剂（抗渗剂）：防水剂是一种能降低降低降低降低砂浆、混凝土在静水压砂浆、混凝土在静水压砂浆、混凝土在静水压砂浆、混凝土在静水压力下的力下的力下的力下的透水性透水性透水性透水性的外加剂。的外加剂。的外加剂。的外加剂。保水剂：保水剂是一种能使混凝土或砂浆的泌水量减少，保水剂：保水剂是一种能使混凝土或砂浆的泌水量减少，保水剂：保水剂是一种能使混凝土或砂浆的泌水量减少，保水剂：保

7、水剂是一种能使混凝土或砂浆的泌水量减少，防止离防止离防止离防止离析析析析，增强可塑性及和易性增强可塑性及和易性增强可塑性及和易性增强可塑性及和易性，从而减少水分损失的外加剂。，从而减少水分损失的外加剂。，从而减少水分损失的外加剂。，从而减少水分损失的外加剂。本讲稿第六页，共七十五页泵送剂：泵送剂是一种能改善混凝土拌合物泵送剂：泵送剂是一种能改善混凝土拌合物泵送剂：泵送剂是一种能改善混凝土拌合物泵送剂：泵送剂是一种能改善混凝土拌合物泵送性能泵送性能泵送性能泵送性能的外加剂。的外加剂。的外加剂。的外加剂。膨胀剂：膨胀剂是一种能使混凝土产生膨胀剂：膨胀剂是一种能使混凝土产生膨胀剂：膨胀剂是一种能使混

8、凝土产生膨胀剂：膨胀剂是一种能使混凝土产生一定体积膨胀一定体积膨胀一定体积膨胀一定体积膨胀的外加剂。的外加剂。的外加剂。的外加剂。灌浆剂：灌浆剂是一种能改灌浆料的浇注性能，对灌浆剂：灌浆剂是一种能改灌浆料的浇注性能，对灌浆剂：灌浆剂是一种能改灌浆料的浇注性能，对灌浆剂：灌浆剂是一种能改灌浆料的浇注性能，对流动流动流动流动性、膨胀、体积稳定性、泌水离析性、膨胀、体积稳定性、泌水离析性、膨胀、体积稳定性、泌水离析性、膨胀、体积稳定性、泌水离析等一种或多种性能等一种或多种性能等一种或多种性能等一种或多种性能有影响的外加剂。有影响的外加剂。有影响的外加剂。有影响的外加剂。阻锈剂：阻锈剂是一种能抑制或减

9、轻混凝土中钢筋或阻锈剂：阻锈剂是一种能抑制或减轻混凝土中钢筋或阻锈剂：阻锈剂是一种能抑制或减轻混凝土中钢筋或阻锈剂：阻锈剂是一种能抑制或减轻混凝土中钢筋或其它预埋金属其它预埋金属其它预埋金属其它预埋金属锈蚀锈蚀锈蚀锈蚀的外加剂。的外加剂。的外加剂。的外加剂。本讲稿第七页，共七十五页三、混凝土减水剂 混凝土减水剂是混凝土所有外加剂中使用最广泛、能改善混凝土多种性能的外加剂。当减水剂加入混凝土中，在保持流动性不变的情况下能减少混凝土的单位体积内的用水量。这是混凝土外加剂的基本性质。高效减水剂的减水率在12%12%以上，铁路上对高性能混凝土中使用的聚羧酸高性能减水剂减水率要求达到25%25%及其以上

10、，高效减水剂的减水率大于等于20%。本讲稿第八页，共七十五页减水剂的发展历史减水剂的发展历史减水剂的发展历史减水剂的发展历史20202020世世世世纪纪纪纪30303030年年年年代代代代初初初初，美美美美国国国国、英英英英国国国国、日日日日本本本本等等等等已已已已经经经经在在在在公公公公路路路路、隧隧隧隧道道道道、地地地地下工程中使用木质素磺酸盐类减水剂。下工程中使用木质素磺酸盐类减水剂。下工程中使用木质素磺酸盐类减水剂。下工程中使用木质素磺酸盐类减水剂。目前国外对萘系、三聚氰胺系等高效减水剂的研究和应用已日趋完善，目前国外对萘系、三聚氰胺系等高效减水剂的研究和应用已日趋完善，目前国外对萘系

11、、三聚氰胺系等高效减水剂的研究和应用已日趋完善，目前国外对萘系、三聚氰胺系等高效减水剂的研究和应用已日趋完善，我我我我国国国国在在在在80808080年年年年代代代代，典典典典型型型型的的的的三三三三类类类类高高高高效效效效减减减减水水水水剂剂剂剂，即即即即萘萘萘萘系系系系、多多多多环环环环芳芳芳芳烃烃烃烃和和和和三三三三聚聚聚聚氰氰氰氰胺胺胺胺减减减减水水水水剂剂剂剂都都都都相相相相继继继继研研研研制制制制成成成成功功功功并并并并投投投投人人人人使使使使用用用用。现现现现把把把把目目目目光光光光转转转转向向向向了了了了新新新新型型型型的的的的聚聚聚聚羧羧羧羧酸盐系高效减水剂。酸盐系高效减水剂

12、。酸盐系高效减水剂。酸盐系高效减水剂。聚聚聚聚羧羧羧羧酸酸酸酸盐盐盐盐系系系系高高高高效效效效减减减减水水水水剂剂剂剂是是是是直直直直接接接接用用用用有有有有机机机机化化化化工工工工原原原原料料料料通通通通过过过过接接接接枝枝枝枝共共共共聚聚聚聚反反反反应应应应合合合合成成成成的的的的高高高高分分分分子子子子表表表表面面面面活活活活性性性性剂剂剂剂，它它它它不不不不仅仅仅仅能能能能吸吸吸吸附附附附在在在在水水水水泥泥泥泥颗颗颗颗粒粒粒粒表表表表面面面面上上上上，使使使使水水水水泥泥泥泥颗颗颗颗粒粒粒粒表表表表面面面面带带带带电电电电而而而而互互互互相相相相排排排排斥斥斥斥，而而而而且且且且还还

13、还还因因因因具具具具有有有有支支支支链链链链的的的的位位位位阻阻阻阻作作作作用用用用，从从从从而而而而对对对对水水水水泥泥泥泥分分分分散散散散的的的的作作作作用用用用更更更更强强强强、更更更更持持持持久久久久。因因因因此此此此，聚聚聚聚羧羧羧羧酸酸酸酸盐盐盐盐系系系系减减减减水水水水剂被认为是目前最高效的新一代减水剂。剂被认为是目前最高效的新一代减水剂。剂被认为是目前最高效的新一代减水剂。剂被认为是目前最高效的新一代减水剂。本讲稿第九页，共七十五页高效减水剂的种类和特点 萘系减水剂其生产原料来自煤焦油，为含单环、多环或杂环芳烃并带有极其生产原料来自煤焦油，为含单环、多环或杂环芳烃并带有极性磺酸

14、基团的聚合物电解质，相对分子质量在性磺酸基团的聚合物电解质，相对分子质量在150010000150010000的范的范围内。围内。由于萘系减水剂由于萘系减水剂(磺酸甲醛缩合物磺酸甲醛缩合物)生产工艺成熟、原料供生产工艺成熟、原料供应稳定且产量大、性能优良稳定，故应用范围广。应稳定且产量大、性能优良稳定，故应用范围广。萘系高效减水剂根据萘系高效减水剂根据硫酸钠含量硫酸钠含量不同分为高浓型和低浓型两种，不同分为高浓型和低浓型两种，高浓型硫酸钠含量一般在高浓型硫酸钠含量一般在5%5%左右（以干粉计，下同），而左右（以干粉计，下同），而低浓型在低浓型在20%20%左右。左右。本讲稿第十页，共七十五页氨

15、基磺酸盐系减水剂 氨基磺酸盐系减水剂一般是在一定温度条件下，以对氨基苯磺酸、苯酚、甲醛为主要原料缩合而成，也可以联苯酚及尿素为原料加成缩合。本讲稿第十一页，共七十五页氨基磺酸盐系减水剂是氨基磺酸盐系减水剂是一种非引气可溶性树脂减水剂一种非引气可溶性树脂减水剂，生产，生产工艺较萘系减水剂简单。氨基磺酸盐系高效减水剂减水工艺较萘系减水剂简单。氨基磺酸盐系高效减水剂减水率高，坍落度损失较小，混凝土抗渗性、耐久性好。率高，坍落度损失较小，混凝土抗渗性、耐久性好。氨氨基磺酸盐系减水剂对水泥较敏感，过量时容易引发泌水基磺酸盐系减水剂对水泥较敏感，过量时容易引发泌水。它与萘系减水剂复合使用有较好的效果，特别

16、是在防止混它与萘系减水剂复合使用有较好的效果，特别是在防止混凝土坍落度损失过快方面有较好的作用。凝土坍落度损失过快方面有较好的作用。聚氰胺系高效减水剂聚氰胺系高效减水剂三聚氰胺系高效减水剂三聚氰胺系高效减水剂(俗称蜜胺减水剂俗称蜜胺减水剂)，化学名称，化学名称为磺化三聚氰胺甲醛树脂为磺化三聚氰胺甲醛树脂。本讲稿第十二页，共七十五页该类减水剂实际上是一种该类减水剂实际上是一种阴离子型高分子表面活性剂阴离子型高分子表面活性剂，具有具有无毒、高效无毒、高效的特点，特别适合高强、超高强混凝的特点，特别适合高强、超高强混凝土及以蒸养工艺成型的预制混凝土构件。研究结果土及以蒸养工艺成型的预制混凝土构件。研

17、究结果表明，磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂对混凝土性能表明，磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂对混凝土性能的影响与其相对分子质量及磺化程度有密切关系，的影响与其相对分子质量及磺化程度有密切关系，而分子中的而分子中的-S03-S03基团基团是其具有表面活性及许多其它重是其具有表面活性及许多其它重要性能的最主要原因，因此提高树脂要性能的最主要原因，因此提高树脂磺化度磺化度可显著增可显著增强其表面活性。强其表面活性。本讲稿第十三页，共七十五页羧酸盐系高效减水剂 该分子结构为梳型的聚羧酸盐系减水剂可由带该分子结构为梳型的聚羧酸盐系减水剂可由带羧酸盐基羧酸盐基(-COOMe),(-COOMe),磺磺酸盐基酸盐基(-

18、S0(-S03 3 Me)Me)、聚氧化乙烯侧链基的、聚氧化乙烯侧链基的烯类单体烯类单体按一定比例在水按一定比例在水溶液中共聚而成，其特点是在其主链上带有溶液中共聚而成，其特点是在其主链上带有多个极性较强的活性基团多个极性较强的活性基团，同时侧链上则带有较多的分子链较长的同时侧链上则带有较多的分子链较长的亲水性活性基团亲水性活性基团。有以下几个特点：有以下几个特点：(1)(1)低掺量低掺量(质量分数为质量分数为0.2%-0.5%)0.2%-0.5%)而而分散性能好分散性能好；(2(2)经时坍落度损失小经时坍落度损失小，90 min90 min内坍落度基本无损失；内坍落度基本无损失；(3)(3)

19、在相同流动度下比较时，可以在相同流动度下比较时，可以延缓水泥的凝结延缓水泥的凝结；(4)(4)分子结构上自由度大，制造技术上可控制的参数多，分子结构上自由度大，制造技术上可控制的参数多，高性能化高性能化的潜力大的潜力大；(5)(5)合成中不使用甲醛，因而对环境合成中不使用甲醛，因而对环境不造成污染不造成污染；(6)(6)与水泥和其它种类的混凝土外加剂与水泥和其它种类的混凝土外加剂相容性好相容性好；(7)(7)使用聚羧酸盐类减水剂，使用聚羧酸盐类减水剂，可用更多的矿渣或粉煤灰取代水泥可用更多的矿渣或粉煤灰取代水泥，从而降低成本。从而降低成本。本讲稿第十四页，共七十五页减水剂的功能：在不减少水泥、

20、用水量的情况下，改善新拌混凝土的工作度，提高在不减少水泥、用水量的情况下，改善新拌混凝土的工作度，提高混凝土的流动性；混凝土的流动性；在保持一定工作度下，减少水泥、用水量，提高混凝土的强度；在保持一定工作度下，减少水泥、用水量，提高混凝土的强度；在保持一定强度情况下，减少单位体积混凝土的水泥用量，节在保持一定强度情况下，减少单位体积混凝土的水泥用量，节约水泥；约水泥；改善混凝土拌合物的可泵性以及混凝土的其它物理力学性能。改善混凝土拌合物的可泵性以及混凝土的其它物理力学性能。当混凝土中掺人高效减水剂后，可以显著降低水灰比，并且保持当混凝土中掺人高效减水剂后，可以显著降低水灰比，并且保持混凝土较好

21、的流动性。混凝土较好的流动性。通常而言，高效减水剂的减水率可达通常而言，高效减水剂的减水率可达20%(20%(质量分数，下同质量分数，下同)左左右，而普通减水剂的减水率为右，而普通减水剂的减水率为10%10%左右。左右。四、减水剂对混凝土性能的作用机理 本讲稿第十五页，共七十五页一般认为减水剂能够产生减水作用主要是由于减水剂的一般认为减水剂能够产生减水作用主要是由于减水剂的吸附和分吸附和分散作用散作用所致。研究混凝土中水泥硬化过程可以发现，水泥在加水所致。研究混凝土中水泥硬化过程可以发现，水泥在加水搅拌的过程中，由于水泥矿物中含有带不同电荷的组分，搅拌的过程中，由于水泥矿物中含有带不同电荷的组

22、分，而正负而正负电荷的相互吸引将导致混凝土产生絮凝结构（如图）电荷的相互吸引将导致混凝土产生絮凝结构（如图）。絮凝结构。絮凝结构也可能是由于水泥颗粒在溶液中的热运动致使其在某些边棱角处互相也可能是由于水泥颗粒在溶液中的热运动致使其在某些边棱角处互相碰撞、相互吸引而形成。由于在絮凝结构中包裹着很多拌合水，因而碰撞、相互吸引而形成。由于在絮凝结构中包裹着很多拌合水，因而无法提供较多的水用于润滑水泥颗粒，所以降低了新拌混凝土的和易无法提供较多的水用于润滑水泥颗粒，所以降低了新拌混凝土的和易性。性。本讲稿第十六页，共七十五页因此，在施工中为了较好地润滑水泥颗粒，并达到分散的目的，就必须因此，在施工中为

23、了较好地润滑水泥颗粒，并达到分散的目的，就必须在拌合时相应地增加用水量，而这种用量的水远远超过水泥水化所需的在拌合时相应地增加用水量，而这种用量的水远远超过水泥水化所需的水，从而导致水泥石结构中形成孔隙，致使其物理力学性能下降，从而水，从而导致水泥石结构中形成孔隙，致使其物理力学性能下降，从而留下缺陷，加速了混凝土因各种外界环境条件的作用而劣化，导致耐久留下缺陷，加速了混凝土因各种外界环境条件的作用而劣化，导致耐久性性能下降。性性能下降。加入混凝土减水剂就是将这些多余的水分释放出来，加入混凝土减水剂就是将这些多余的水分释放出来，使之用于润滑水粒颗粒，减少拌合水用量，因而提高混凝土物理使之用于润

24、滑水粒颗粒，减少拌合水用量，因而提高混凝土物理力学性能和耐久性性能。力学性能和耐久性性能。混凝土中掺人减水剂后，可在保持水灰比不变的情况下增加流动混凝土中掺人减水剂后，可在保持水灰比不变的情况下增加流动性。普通减水剂在保持水泥用量不变的情况下，性。普通减水剂在保持水泥用量不变的情况下，使新拌混凝土坍使新拌混凝土坍落度增大落度增大10cm10cm以上，高效减水剂可配制出坍落度达到以上，高效减水剂可配制出坍落度达到25cm25cm的混凝的混凝土。土。本讲稿第十七页，共七十五页减水剂除了有吸附分散作用外，还有减水剂除了有吸附分散作用外，还有湿润和润滑作用湿润和润滑作用。水泥加水。水泥加水拌合后，水泥

25、颗粒表面被水所湿润，而这种湿润状况对新拌混拌合后，水泥颗粒表面被水所湿润，而这种湿润状况对新拌混凝土的性能影响甚大。湿润作用不但能使水泥颗粒有效地分散，凝土的性能影响甚大。湿润作用不但能使水泥颗粒有效地分散，亦会增加水泥颗粒的水化面积，影响水泥的水化速率。亦会增加水泥颗粒的水化面积，影响水泥的水化速率。减水剂中减水剂中的极性憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面上，而亲水基团向外定向的极性憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面上，而亲水基团向外定向排列排列。亲水基团很容易和水分子以氢键形式结合。当水泥颗粒吸附。亲水基团很容易和水分子以氢键形式结合。当水泥颗粒吸附足够的减水剂分子后，借助于磺酸基团负离子与水分子

26、中氢键的缔足够的减水剂分子后，借助于磺酸基团负离子与水分子中氢键的缔合，水泥颗粒表面便形成一层稳定的溶剂化水膜，颗粒之间因这层合，水泥颗粒表面便形成一层稳定的溶剂化水膜，颗粒之间因这层水膜的隔离而得到润滑，相对滑移更容易。由于减水剂是极性分子，水膜的隔离而得到润滑，相对滑移更容易。由于减水剂是极性分子，吸附在水泥颗粒表面，向外带相同的电荷，而向内则带另一种极性吸附在水泥颗粒表面，向外带相同的电荷，而向内则带另一种极性的相同电荷，故形成双电层。由于水泥颗粒表面均带相同的电荷，的相同电荷，故形成双电层。由于水泥颗粒表面均带相同的电荷，从则由于从则由于静电相斥作用而分散静电相斥作用而分散。本讲稿第十

27、八页，共七十五页由于减水剂的吸附分散作用、湿润作用和润滑作用，因而只要使用少量的水就能容易地将混凝土拌合均匀，从而改善了新拌混凝土的流动性。本讲稿第十九页，共七十五页本讲稿第二十页，共七十五页以上所介绍的就是减水剂的一种减水机理，以上所介绍的就是减水剂的一种减水机理，即静电斥力的解释即静电斥力的解释。但是，。但是，作为高效减水剂，特别是聚羧酸盐类高效减水剂，由于侧链结构复作为高效减水剂，特别是聚羧酸盐类高效减水剂，由于侧链结构复杂，因此只用一种静电斥力的机理，并不能为何减水效果更好，坍杂，因此只用一种静电斥力的机理，并不能为何减水效果更好，坍落度更大的问题。该类减水剂结构呈落度更大的问题。该类

28、减水剂结构呈梳形梳形，主链上带有多个活性基团，主链上带有多个活性基团，并且极性较强，还有较强的亲水性的基团。并且极性较强，还有较强的亲水性的基团。有人对氨基磺酸盐系有人对氨基磺酸盐系(SNF)(SNF)和和聚竣酸盐系聚竣酸盐系(PC)(PC)高效减水剂进行了比较，结果表明，在水泥品种和高效减水剂进行了比较，结果表明，在水泥品种和水灰比均相同的条件下，当水灰比均相同的条件下，当SNFSNF和和PCPC高效减水剂掺量相同时，水泥粒高效减水剂掺量相同时，水泥粒子对子对PCPC的吸附量以及掺的吸附量以及掺PCPC水泥浆的流动性都大大高于掺水泥浆的流动性都大大高于掺SNFSNF系统的对应系统的对应值。值

29、。但掺但掺PCPC系统的双电层系统的双电层电位绝对值却比掺电位绝对值却比掺SNFSNF系统的低得多系统的低得多（电电位是负值，它的绝对值越大，颗粒之间的静电斥力越大），这与静电斥力理位是负值，它的绝对值越大，颗粒之间的静电斥力越大），这与静电斥力理论是矛盾的。这也证明论是矛盾的。这也证明PCPC发挥分散作用的主导因素并非仅是静电斥力，而是发挥分散作用的主导因素并非仅是静电斥力，而是由减水剂本身大分子链及其支链所引起的空间位阻效应。这就是高效减水剂由减水剂本身大分子链及其支链所引起的空间位阻效应。这就是高效减水剂的的空间位阻解释。解释。本讲稿第二十一页，共七十五页静电斥力理论静电斥力理论适用于解

30、释分子中含有一适用于解释分子中含有一S0S03 3基团的高效基团的高效减水剂，如萘系减水剂、三聚氰胺系减水剂等，而减水剂，如萘系减水剂、三聚氰胺系减水剂等，而空间空间位阻效应位阻效应则适用于聚羧酸盐系高效减水剂。则适用于聚羧酸盐系高效减水剂。具有大分具有大分子吸附层的球形粒子在相互靠近时，颗粒之间的范德华力子吸附层的球形粒子在相互靠近时，颗粒之间的范德华力（分子引力）是决定体系位能的主要因素。当水泥颗粒表（分子引力）是决定体系位能的主要因素。当水泥颗粒表面吸附层的厚度增加时，有利于水泥颗粒的分散。聚羧酸面吸附层的厚度增加时，有利于水泥颗粒的分散。聚羧酸盐系减水剂分子中含有较多较长的支链，当它们

31、吸附在水盐系减水剂分子中含有较多较长的支链，当它们吸附在水泥颗粒表层后，可以在水泥表面上形成较厚的立体包层，泥颗粒表层后，可以在水泥表面上形成较厚的立体包层，从而使水泥达到较好的分散效果。从而使水泥达到较好的分散效果。本讲稿第二十二页，共七十五页五、外加剂技术指标 1、匀质性指标 外加剂的匀质性是表示外加剂自身质量稳定均匀的性能，用来控制产品生产质量的稳定、统一、均匀，用来检验产品质量和质量仲裁。主要指标包含：含固量或含水量、密度、氯离子含量、水泥净浆流动度、细度、PH值、表面张力、还原糖、总碱量、硫酸钠、泡沫性能、砂浆减水率 本讲稿第二十三页，共七十五页2、掺外加剂混凝土性能指标 1 1）减

32、水率：是指混凝土的坍落度在基本相同的条件下，）减水率：是指混凝土的坍落度在基本相同的条件下，掺用外加剂混凝土的用水量与不掺外加剂基准混凝土的用水掺用外加剂混凝土的用水量与不掺外加剂基准混凝土的用水量之差与不掺外加剂基准混凝土用水量的比值。量之差与不掺外加剂基准混凝土用水量的比值。减水率检验减水率检验仅在减水剂和引气剂中进行检验，它是区别高效型与普通型仅在减水剂和引气剂中进行检验，它是区别高效型与普通型减水剂的主要功能技术指标之一减水剂的主要功能技术指标之一。混凝土中掺用适量减水。混凝土中掺用适量减水剂，在保持坍落度不变的情况下，可减少单位用水量剂，在保持坍落度不变的情况下，可减少单位用水量5%

33、5%20%20%，从而增加了混凝土的密实度，提高混凝土的强度和，从而增加了混凝土的密实度，提高混凝土的强度和耐久性。耐久性。本讲稿第二十四页，共七十五页2）泌水率比：是指掺用外加剂混凝土的泌水量与不掺外加剂基准混凝土的泌水量的比值。在混凝土中掺用某些外加剂后，对混凝土泌水和骨料沉降有较大的影响。一般缓凝剂使泌水率增大，引气剂、减水剂使泌水率减小。如木质素磺酸钙减小泌水率30%，有利于减少混凝土的离析，改善混凝土的工作性，因此泌水率比越小越好。本讲稿第二十五页，共七十五页3 3）含气量：混凝土拌合物中加入适量具有引气功）含气量：混凝土拌合物中加入适量具有引气功能的外加剂后，会引入微小的气泡，从而

34、使混凝土能的外加剂后，会引入微小的气泡，从而使混凝土的含气量有所增加，而此指标就是对混凝土中含气的含气量有所增加，而此指标就是对混凝土中含气量作限制。量作限制。一般混凝土中引入极微小的气泡可以减小一般混凝土中引入极微小的气泡可以减小混凝土泌水，改善混凝土拌合物的工作性；同时引入混凝土泌水，改善混凝土拌合物的工作性；同时引入极微小的气泡还可以提高混凝土的抗冻性能极微小的气泡还可以提高混凝土的抗冻性能。因此，少量引入极微小的气泡是有益的，一般地，此项指标宜在25%之间。本讲稿第二十六页，共七十五页4）凝结时间差：指掺用外加剂混凝土拌合物与不掺外加剂混凝土拌合物（基准混凝土拌合物）的凝结时间的差值。

35、掺用外加剂混凝土拌合物的凝结时间，随着水泥品种、外加剂种类及掺量、气温条件以及混凝土流动度的不同而变化。掺用缓凝剂可延缓混凝土的凝结时间，而掺用早强剂可加速混凝土的凝结。混凝土的凝结时间对混凝土施工影响极大，要十分注意。本讲稿第二十七页，共七十五页5）抗压强度比；指掺外加剂的混凝土抗压强度与不掺外加剂混凝土抗压强度（基准混凝土）抗压强度的比值。它是评定外加剂质量等级的主要指标之一，抗压强度比受减水率、促凝剂、早强剂、加气剂的影响较大，减水率大，促凝早强效果更好，各龄期的抗压强度比值更高；而掺引气剂时，会使混凝土抗压强度比略有下降。本讲稿第二十八页，共七十五页6）收缩率比：指掺外加剂的混凝土抗压

36、强度与不掺外加剂混凝土抗压强度（基准混凝土）体积收缩的比值。掺入引气剂、缓凝剂、泵送剂、减水剂等会使混凝土的体积收缩值有不同程度的增加，这个指标就是限制体积收缩的指标。这个指标应在施工中引起重视。本讲稿第二十九页，共七十五页7 7）相对耐久性：指掺用引气剂和引气减水剂量的混）相对耐久性：指掺用引气剂和引气减水剂量的混凝土在检验其耐久性能时的特殊指标，它用以下两种凝土在检验其耐久性能时的特殊指标，它用以下两种方式的一种来表示：方式的一种来表示：在在2828天龄期时的掺外加剂混凝土，经冻融循环天龄期时的掺外加剂混凝土，经冻融循环200200次后，动弹性模量保留值应不小于次后，动弹性模量保留值应不小

37、于80%80%；在在2828天龄期时的掺外加剂混凝土，经冻融循环天龄期时的掺外加剂混凝土，经冻融循环后动弹性模量保留值等于后动弹性模量保留值等于80%80%时，掺外加剂混凝土与时，掺外加剂混凝土与基准混凝土冻融次数的比值应不小于基准混凝土冻融次数的比值应不小于300%300%。本讲稿第三十页，共七十五页8 8）钢筋锈蚀：由于氯离子对钢筋有锈蚀作用，故）钢筋锈蚀：由于氯离子对钢筋有锈蚀作用，故要限制混凝土外加剂中氯离子的含量。但国标不直要限制混凝土外加剂中氯离子的含量。但国标不直接限制氯离子浓度，而是要求掺外加剂的混凝土中，接限制氯离子浓度，而是要求掺外加剂的混凝土中，钢筋不能锈蚀现象。客运专线

38、上对外加剂的氯离子钢筋不能锈蚀现象。客运专线上对外加剂的氯离子含量要求不超过含量要求不超过0.2%0.2%；并规定：钢筋混凝土中由水泥、；并规定：钢筋混凝土中由水泥、矿物掺和料、骨料、外加剂和拌和用水等引入的氯离矿物掺和料、骨料、外加剂和拌和用水等引入的氯离子总含量不应超过胶凝材料总量的子总含量不应超过胶凝材料总量的0.1%0.1%。预应力混凝。预应力混凝土结构中氯离子总含量不应超过胶凝材料总量的土结构中氯离子总含量不应超过胶凝材料总量的0.06%0.06%。本讲稿第三十一页，共七十五页六、外加剂的主要功能及适用范围 1 1 1 1、普通减水剂的主要功能及适用范围、普通减水剂的主要功能及适用范

39、围、普通减水剂的主要功能及适用范围、普通减水剂的主要功能及适用范围（1 1）主要功能）主要功能a.a.在保持混凝土流动性及强度不变时，可节约水泥在保持混凝土流动性及强度不变时，可节约水泥5%10%.5%10%.b.b.在保持混凝土用水量及水泥用量不变时，可增大混凝土流动性，在保持混凝土用水量及水泥用量不变时，可增大混凝土流动性，即增大坍落度即增大坍落度6080mm6080mm。c c在保持混凝土工作性及水泥用量不变的情况下，可减小在保持混凝土工作性及水泥用量不变的情况下，可减小用水量用水量10%10%左右，提高强度左右，提高强度10%10%左右。左右。（2 2）适用范围）适用范围a.a.适用于

40、日最低气温适用于日最低气温+5+5以上的混凝土工程；以上的混凝土工程；b.b.适用于各种预制及现浇混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝适用于各种预制及现浇混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土、泵送混凝土、大体积混凝土及大模板、滑模等工程施工。土、泵送混凝土、大体积混凝土及大模板、滑模等工程施工。本讲稿第三十二页，共七十五页2 2、高效减水剂的主要功能和适用范围、高效减水剂的主要功能和适用范围（1 1）主要功能）主要功能a.a.在保持混凝土流动度不变的情况下，可减少用水量在保持混凝土流动度不变的情况下，可减少用水量15%15%左右，可提高混凝土强度左右，可提高混凝土强度20%20%左右。左右。b.b.在保

41、持混凝土用水量和水泥用量不变的情况下，可在保持混凝土用水量和水泥用量不变的情况下，可大幅度提高混凝土拌合物的流动性，即增大坍落度大幅度提高混凝土拌合物的流动性，即增大坍落度8080120mm120mm。c.c.在保持混凝土流动性和强度不变的情况下，可节约在保持混凝土流动性和强度不变的情况下，可节约水泥水泥10%10%20%20%。（2 2）适用范围）适用范围a.a.适用于日最低气温适用于日最低气温00以上的混凝土工程；以上的混凝土工程；b.b.适用于各种高强混凝土、早强混凝土、大流动度混凝适用于各种高强混凝土、早强混凝土、大流动度混凝土及蒸养混凝土等。土及蒸养混凝土等。本讲稿第三十三页，共七十

42、五页3 3、早强剂及早强减水剂的主要功能及适用、早强剂及早强减水剂的主要功能及适用范围范围（1）主要功能a.提高混凝土的早期强度。b.缩短混凝土蒸汽送气时间。c.早强减水剂还具有减水剂的相关功能。（2）适用范围a.适用于日最低气温-5以上及有早强或防冻要求的混凝土。b.适用于常温或低温下有早强要求的混凝土及蒸汽养护混凝土。本讲稿第三十四页，共七十五页4 4 4 4、缓凝剂及缓凝减水剂的主要功能和适用范围、缓凝剂及缓凝减水剂的主要功能和适用范围、缓凝剂及缓凝减水剂的主要功能和适用范围、缓凝剂及缓凝减水剂的主要功能和适用范围（1 1）主要功能）主要功能a.a.延缓水泥的反应速度，从而达到降低水泥水

43、化初延缓水泥的反应速度，从而达到降低水泥水化初期的水化热，降低水化热峰值、推迟热峰值的出现期的水化热，降低水化热峰值、推迟热峰值的出现时间，最终也延长了混凝土的凝结时间。时间，最终也延长了混凝土的凝结时间。b.b.缓凝减水剂还具有减水剂的功能。缓凝减水剂还具有减水剂的功能。（2 2）适用范围）适用范围a.a.大体积混凝土。大体积混凝土。b.b.夏季和炎热地区的混凝土施工。夏季和炎热地区的混凝土施工。c.c.用于日最低气温用于日最低气温+5+5以上的混凝土施工。以上的混凝土施工。d.d.预拌商品混凝土、泵送混凝土以及滑模施工。预拌商品混凝土、泵送混凝土以及滑模施工。本讲稿第三十五页，共七十五页5

44、 5 5 5、引气剂及引气减水剂的主要功能和适用范围、引气剂及引气减水剂的主要功能和适用范围、引气剂及引气减水剂的主要功能和适用范围、引气剂及引气减水剂的主要功能和适用范围（1 1）主要功能）主要功能a.a.提高混凝土拌合物的工作性，减少混凝土的泌水离提高混凝土拌合物的工作性，减少混凝土的泌水离析。析。b.b.提高混凝土提高混凝土耐久性耐久性和和抗渗性能抗渗性能。c.c.引气减水剂还具有减水剂的功能。引气减水剂还具有减水剂的功能。（2 2）适用范围）适用范围a.a.适用于有抗冻要求的混凝土和大面积易受冻融破坏适用于有抗冻要求的混凝土和大面积易受冻融破坏的混凝土，如公路路面、机场飞机跑道等。的混

45、凝土，如公路路面、机场飞机跑道等。b.b.适用于有抗渗要求的防水混凝土。适用于有抗渗要求的防水混凝土。c.c.适用于抗盐类结晶破坏及抗碱腐蚀混凝土。适用于抗盐类结晶破坏及抗碱腐蚀混凝土。d.d.适用于泵送混凝土、大流动度混凝土，并能改善混凝适用于泵送混凝土、大流动度混凝土，并能改善混凝土表面抹光性能。土表面抹光性能。e.e.适用于骨料质量相对较差以及轻骨料混凝土。适用于骨料质量相对较差以及轻骨料混凝土。本讲稿第三十六页，共七十五页6 6 6 6、防冻剂的主要功能和适用范围、防冻剂的主要功能和适用范围、防冻剂的主要功能和适用范围、防冻剂的主要功能和适用范围（1 1）主要功能）主要功能 能在一定的

46、负温条件下，使混凝土拌合物中仍保持有能在一定的负温条件下，使混凝土拌合物中仍保持有淳朴的自由水并降低其冰点，从而避免混凝土早期被冻淳朴的自由水并降低其冰点，从而避免混凝土早期被冻胀破坏。胀破坏。（2 2）适用范围）适用范围适用于一定负温条件下的混凝土施工。适用于一定负温条件下的混凝土施工。7 7 7 7、速凝剂的主要功能和适用范围、速凝剂的主要功能和适用范围、速凝剂的主要功能和适用范围、速凝剂的主要功能和适用范围（1 1）主要功能）主要功能能使砂浆或混凝土在能使砂浆或混凝土在15min15min内达到初凝、在内达到初凝、在210min210min内达到终凝，并有早强功能。内达到终凝，并有早强功

47、能。（2 2）适用范围）适用范围 主要用于喷射混凝土、喷射砂浆、临时性堵漏用砂主要用于喷射混凝土、喷射砂浆、临时性堵漏用砂浆及混凝土。浆及混凝土。本讲稿第三十七页，共七十五页8 8 8 8、防水剂的主要功能和适用范围、防水剂的主要功能和适用范围、防水剂的主要功能和适用范围、防水剂的主要功能和适用范围（1 1）主要功能）主要功能能使混凝土或砂浆的能使混凝土或砂浆的抗渗性能抗渗性能显著提高。显著提高。（2 2）适用范围）适用范围 适用于地下防水、防潮工程及贮水工程等。适用于地下防水、防潮工程及贮水工程等。9 9 9 9、膨胀剂的主要功能和适用范围、膨胀剂的主要功能和适用范围、膨胀剂的主要功能和适用

48、范围、膨胀剂的主要功能和适用范围（1 1）主要功能）主要功能能使混凝土或砂浆体积在水化、硬化过程中产生一定量的膨胀，能使混凝土或砂浆体积在水化、硬化过程中产生一定量的膨胀，减少混凝土收缩开裂的可能性，从而提高混凝土的减少混凝土收缩开裂的可能性，从而提高混凝土的抗裂性抗裂性和和抗渗性能抗渗性能。（2 2）适用范围）适用范围a.a.适用于补偿收缩混凝土、自防水屋面、地下防水等。适用于补偿收缩混凝土、自防水屋面、地下防水等。b.b.填充用膨胀混凝土及设备底座灌浆、地脚螺栓固定等。填充用膨胀混凝土及设备底座灌浆、地脚螺栓固定等。c.c.自应力混凝土自应力混凝土本讲稿第三十八页，共七十五页七、外加剂的禁

49、忌及不宜使用的环境条件（1 1）禁止使用失效及不合格的外加剂。）禁止使用失效及不合格的外加剂。（2 2）禁止使用长期存放、未进行质量再检验之前的外加剂。）禁止使用长期存放、未进行质量再检验之前的外加剂。（3 3）在下列情况下不得应用）在下列情况下不得应用氯盐或含氯盐的早强剂氯盐或含氯盐的早强剂、早强减水剂、早强减水剂和防冻剂：和防冻剂：1 1）在高湿度的空气环境中使用的结构（如排出大量蒸汽的车间、）在高湿度的空气环境中使用的结构（如排出大量蒸汽的车间、浴室，或经常处于空气相对湿度大于浴室，或经常处于空气相对湿度大于80%80%的房间，或钢筋混凝土的房间，或钢筋混凝土结构）；结构）；2 2）处于

50、水位升降部位的结构；）处于水位升降部位的结构；3 3）露天结构或经常受水淋的结构；）露天结构或经常受水淋的结构；4 4）与金属相接触部位的结构、有外露钢筋预进埋件而无防护措施的）与金属相接触部位的结构、有外露钢筋预进埋件而无防护措施的结构；结构；5 5）与酸、碱或硫酸盐等侵蚀性介质相接触的结构；）与酸、碱或硫酸盐等侵蚀性介质相接触的结构；6 6）使用过程中经常处于环境温度为）使用过程中经常处于环境温度为6060以上的结构；以上的结构；7 7）使用冷拉钢筋或冷拔低碳钢丝的结构；）使用冷拉钢筋或冷拔低碳钢丝的结构；8 8）直接靠近高压电源的结构；）直接靠近高压电源的结构；9 9）预应力混凝土结构；