06混凝土-2外加剂(精品).ppt
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1、Department of Civil Engineering6.3 6.3 混凝土外加剂混凝土外加剂Admixtures for ConcreteDepartment of Civil Engineering什么是外加剂?什么是外加剂?外加剂外加剂在拌制混凝土的过程中加入的,用以改善混凝土性能的在拌制混凝土的过程中加入的,用以改善混凝土性能的化学物质。(一般掺量不超过化学物质。(一般掺量不超过5)GB 8075-87 It is defined as a material other than water,aggregate and cement that is used as an ing
2、redient of concrete to modify the properties of fresh or hardened concrete CONCRETE ADMIXTURES HANDBOOKDepartment of Civil Engineering为什么要使用外加剂?为什么要使用外加剂?外加剂的作用外加剂的作用 改善混凝土拌合物的和易性;改善混凝土拌合物的和易性;加快或延缓凝结时间;加快或延缓凝结时间;控制强度增长;控制强度增长;提高冻融、碱骨料膨胀、硫酸盐侵蚀和钢筋锈蚀等作提高冻融、碱骨料膨胀、硫酸盐侵蚀和钢筋锈蚀等作用下的耐久性;用下的耐久性;节约水泥用量,降低成本;节
3、约水泥用量,降低成本;减少放热速度,控制温升。减少放热速度,控制温升。Department of Civil Engineering外加剂有哪些品种?外加剂有哪些品种?用于改善和易性减水剂 泵送剂 引气剂调整凝结硬化速度早强剂 速凝剂 缓凝剂减小收缩膨胀剂 减缩剂提高耐久性引气剂 防水剂 阻锈剂改善其它性能防冻剂 泡沫剂 消泡剂Department of Civil Engineering6.3.1减水剂减水剂WaterReducers 在混凝土和易性基本相同的条件下,能减少拌合用水在混凝土和易性基本相同的条件下,能减少拌合用水量的外加剂量的外加剂减水剂减水剂。Department of Ci
4、vil Engineeringwater reducers can reduce mixing water up to 10 to 15%.reduce mixing water up to 25 to 30%,and not less than 12%(China)依据减水程度分类:依据减水程度分类:注:注:减水率减水率加入减水剂后混凝土加入减水剂后混凝土用水量与基准混凝土用水量之差占基用水量与基准混凝土用水量之差占基准用水量的百分比。准用水量的百分比。对混凝土性能的影响分类:Department of Civil Engineering1.减水剂的组成与分子结构特点减水剂的组成与分子结构特
5、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氢分子链Department of Civil Engineering2.减水剂的物理化学特征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;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,形成表面吸能吸附在固体表面,并在固体表面定向排列,形成表面吸附分子层,降低水固界面张力。附分子层,降低水固界面张力。Department of Civil Engineering水泥加水拌和后,产生絮凝结水泥加水拌和后,产生絮凝结构,构,10 30的拌合水(游
6、离的拌合水(游离水)被包裹在其中,从而降低了混水)被包裹在其中,从而降低了混凝土拌合物的流动性。凝土拌合物的流动性。3.减水作用机理减水作用机理原因:原因:1.降低了表面张力,使颗降低了表面张力,使颗粒分散所克服的能量更粒分散所克服的能量更小;小;2.亲水基电离,水泥颗粒亲水基电离,水泥颗粒带同性电荷;带同性电荷;Department of Civil Engineering4.减水剂的经济技术效果减水剂的经济技术效果 加外加剂加外加剂无外加剂无外加剂Department of Civil EngineeringDepartment of Civil Engineering5.减水剂的常用品种
7、减水剂的常用品种木质素磺酸盐减水剂的应用:木质素磺酸盐减水剂的应用:用量:水泥用量的用量:水泥用量的0.20.30.20.3;效果:不改变工作性时,减水效果:不改变工作性时,减水810810;保持相同用水量时,坍落度增加保持相同用水量时,坍落度增加6080mm6080mm;1 1)木质素系减水剂木质素系减水剂型减水剂型减水剂Department of Civil Engineering2)萘系减水剂)萘系减水剂化学名:-萘磺酸甲醛树脂基本性能:掺量0.5-1.0%;减水率:12-22%;具有早强作用。Department of Civil Engineering3)磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂)
8、磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂(密胺树脂密胺树脂)应用特点:适宜掺量为应用特点:适宜掺量为0 05 5.,减水率。,减水率。三羟甲基三聚氰胺n910Department of Civil Engineering4)氨基磺酸系高效减水剂)氨基磺酸系高效减水剂适宜掺量适宜掺量57,减水率,减水率2032.特点:掺量小,减水率高,坍落度损失小。特点:掺量小,减水率高,坍落度损失小。羟甲基苯酚羟甲基对氨基苯磺酸钠Department of Civil Engineering5 5)聚羧酸高效减水剂)聚羧酸高效减水剂 第一代:甲基丙烯酸第一代:甲基丙烯酸 /甲基丙烯酸甲酯型聚羧酸盐甲基丙烯酸甲酯型聚羧酸盐N
9、ippon Shokubai/NMB 1986Nippon Shokubai/NMB 1986(日本触媒日本触媒)Department of Civil EngineeringNippon Oil&Nippon Oil&FatsFats(日本油脂日本油脂)第二代:丙烯醚型聚羧酸盐第二代:丙烯醚型聚羧酸盐其中:其中:EO=EO=CH2CH2CH2CH2O O Department of Civil EngineeringW.R.Grace,W.R.Grace,USA (USA (格雷斯,美国格雷斯,美国)第三代第三代 酰胺酰胺/亚酰胺型聚羧酸盐亚酰胺型聚羧酸盐Department of Civi
10、l Engineering第四代:聚酰胺第四代:聚酰胺/聚乙烯聚乙烯乙二醇共聚物乙二醇共聚物 (两性)(两性)聚羧酸减水剂特点:聚羧酸减水剂特点:减水率可达减水率可达40%40%;w/c w/c=0.15=0.15时具有塑化时具有塑化性能;性能;Department of Civil Engineering6.3.2早强剂早强剂 Accelerating admixtures 能加速混凝土凝结和早期强度发展的外加剂早强剂。早强剂。An accelerating admixture is a material that is added to concrete for reducing the
11、time of setting and accelerating early strength development.Department of Civil Engineering.氯盐类早强剂氯盐类早强剂 氯盐类早强剂主要有氯化钙、氯化钠、氯化钾、氯化铝及三氯盐类早强剂主要有氯化钙、氯化钠、氯化钾、氯化铝及三氯化铁等。氯化铁等。早强作用机理:早强作用机理:CaCl2+C3A+10H2O C3A CaCl2 10H2O2NaCl+Ca(OH)2 CaCl2+2NaOH氯化钙的适宜掺量为。氯化钙的适宜掺量为。早强效果:强度提高早强效果:强度提高;强度提高强度提高%。注:注:氯离子易促使钢筋产生
12、锈蚀,施工中严格控制掺量。氯离子易促使钢筋产生锈蚀,施工中严格控制掺量。我国规范中规定:预应力混凝土中不得使用;我国规范中规定:预应力混凝土中不得使用;钢筋混凝土中钢筋混凝土中;无筋混凝土中无筋混凝土中。Department of Civil Engineering开裂开裂剥落剥落分层分层FeFeOFe3O4Fe2O3Fe(OH)2Fe(OH)3Fe(OH)3 3H2O0 1 2 3 4 5 6 7 3 4322332体积,cm3 Department of Civil Engineering 主要有:硫酸钠(元明粉)、硫酸钙、硫代硫酸钠主要有:硫酸钠(元明粉)、硫酸钙、硫代硫酸钠(Na2S2
13、O3)早强作用机理:早强作用机理:硫酸钠的适宜掺量为硫酸钠的适宜掺量为0.5,复合使用效果更佳。,复合使用效果更佳。硫酸盐与硫酸盐与C3A反应生成水化硫铝酸钙反应生成水化硫铝酸钙1)Na2SO4+Ca(OH)2+2H2OCaSO42H2O+NaOH注:新生成石膏更易于参与反应注:新生成石膏更易于参与反应2)CaSO42H2O+C3A+10H2OC3ACaSO412H2O.硫酸盐类硫酸盐类Department of Civil Engineering 作用机理:作用机理:三乙醇胺是一种非离子型表面活性剂,它不改变水化生成物,三乙醇胺是一种非离子型表面活性剂,它不改变水化生成物,但能在水泥的水化过
14、程中起着但能在水泥的水化过程中起着“催化作用催化作用”。3.有机化合物有机化合物三乙醇胺三乙醇胺(triethanolamine)(TEA),尿素尿素应用:三乙醇胺掺量水泥重量的应用:三乙醇胺掺量水泥重量的0.020.05;注:注:有机胺与其他早强剂复合效果更好。有机胺与其他早强剂复合效果更好。Department of Civil Engineering早强剂对混凝土性能的影响早强剂对混凝土性能的影响1)新拌混凝土流动性能损失加快;凝结时间缩短。)新拌混凝土流动性能损失加快;凝结时间缩短。2)水化热释放速度加快;)水化热释放速度加快;Department of Civil Engineeri
15、ng3)混凝土强度)混凝土强度外加剂名称外加剂名称化学式化学式掺量掺量抗压强度抗压强度1d3d7d28空白空白三乙醇胺三乙醇胺元明粉元明粉氯化钙氯化钙硫代硫酸钠硫代硫酸钠乙酸钠乙酸钠硝酸钠硝酸钠硝酸钙硝酸钙亚硝酸钠亚硝酸钠碳酸钾碳酸钾碳酸钠碳酸钠二水石膏二水石膏氢氧化钠氢氧化钠N(C2H4OH)3Na2SO4CaCl2Na2S2O3CH3COONaNaNO3CaNO3NaNO2K2CO3NaCO3CaSO4.2H2ONaOH0.04222222222223.45.04.75.15.03.63.73.14.84.65.03.65.19.212.613.212.111.810.811.79.811
16、.210.010.710.29.914.618.217.817.214.417.514.914.816.714.713.814.711.923.627.121.723.222.628.022.823.323.320.517.323.215.6Department of Civil Engineering三三.缓凝剂缓凝剂 Retarding admixtures 延缓水泥的水化和混凝土硬化速度的外加剂延缓水泥的水化和混凝土硬化速度的外加剂缓凝剂缓凝剂 主要品种:主要品种:1.磷酸盐磷酸盐 焦磷酸钠焦磷酸钠 (Na4P 2O7,)三聚磷酸钠()三聚磷酸钠(Na5P3O10),磷酸氢钠,),磷酸氢
17、钠,磷酸二氢钠,磷酸二氢钾等磷酸二氢钠,磷酸二氢钾等 掺量:掺量:0.050.2。2.木质素磺酸盐木质素磺酸盐 兼有缓凝和减水的双重作用。兼有缓凝和减水的双重作用。Department of Civil Engineering3 3)有机物缓凝剂(缓凝减水剂)有机物缓凝剂(缓凝减水剂)葡萄糖酸葡萄糖酸酒石酸酒石酸粘酸粘酸苹果酸苹果酸水杨酸水杨酸丹宁酸丹宁酸羟基羧酸羟基羧酸(盐盐):多羟基碳水化合物:多羟基碳水化合物:葡萄糖、蔗糖、糖蜜葡萄糖、蔗糖、糖蜜 多元醇及衍生物:丙三醇、聚乙烯醇、山梨醇、甘露醇多元醇及衍生物:丙三醇、聚乙烯醇、山梨醇、甘露醇注:注:丙三醇可以使水泥完全停止水化。丙三醇可
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