土木工程材料第4章溷凝土.ppt

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1、第第 四四 章章第第 四四 章章混混凝凝土土混混凝凝土土(砼砼砼砼)ConcreteandMortar4.14.1混凝土概述混凝土概述 混混 凝凝 土土 ConcreteConcrete 要点：要点：1.1.普通混凝土的组成及各个组成材料的质量要求和普通混凝土的组成及各个组成材料的质量要求和 砂石级配的概念、作用及评定方法；砂石级配的概念、作用及评定方法；2.2.普通混凝土的主要技术性质普通混凝土的主要技术性质-和易性、强度、和易性、强度、变形性质及耐久性；变形性质及耐久性；3.3.普通混凝土质量控制的方法和意义；普通混凝土质量控制的方法和意义；4.4.普通混凝土配合比设计的原理方法和步骤；普

2、通混凝土配合比设计的原理方法和步骤；由胶凝材料、水（或不加水）和骨料按适当的比例配合，拌合制成混合物，经一定时间后硬化而成的人造石材，叫做混凝土。混凝土一词源自于拉丁文术语“Concretus”“共同生长”混凝土的概念混凝土的概念concrete混凝土混凝土它有哪些用途？它有哪些用途？CONCRETEinLosAngelesCONCRETEinLosAngelesBahaI TempleIn ChicagoBEAUTY and DURABILITY威远炮台和正在施工中的虎门大桥威远炮台和正在施工中的虎门大桥正在建设中的三峡大坝正在建设中的三峡大坝挪挪威威的的海海上上石石油油钻钻井井平平台台输输

3、水水管管线线外外径径7.5m内内径径6.6mCOLOUR PAVER混凝土的特点？混凝土的特点？l耐水性能好，用途广泛；耐水性能好，用途广泛；l组成材料来源丰富，可就地取材，经济；组成材料来源丰富，可就地取材，经济；l易成型形状与尺寸变化范围很大的构件；易成型形状与尺寸变化范围很大的构件；l生产耗能比钢低，可大量利用工业废料；生产耗能比钢低，可大量利用工业废料；l可与钢材复合为钢筋混凝土、预应力混凝土使用可与钢材复合为钢筋混凝土、预应力混凝土使用；l抗压强度高；抗压强度高；l耐久性良好。耐久性良好。优点优点混凝土的特点？混凝土的特点？缺点缺点抗拉强度低，易开裂；抗拉强度低，易开裂；自重大，比强

4、度小；自重大，比强度小；（肥梁、胖柱、厚基础、对大跨、高层不利）（肥梁、胖柱、厚基础、对大跨、高层不利）导热系数大，保温隔热差；导热系数大，保温隔热差；硬化慢，施工周期长硬化慢，施工周期长。水泥混凝土的由来东欧（B.C.5000y)B.C.5000y)、古埃及、古希腊的石灰混凝土；中国（）低温煅烧礓石混凝土；古罗马（）石灰和凝灰岩、火山灰混凝土英国（18241824）硅酸盐水泥混凝土最古老的水泥混凝土在中国 甘肃省秦安县大地湾（黄河支流渭水之畔，西安以西约600公里）发掘出两个大型住宅遗址，其地坪用混凝土建造，距今5千年。该混凝土用水硬性水泥制成。以礓石（富含碳酸钙的粘土）为原料在低于900煅

5、烧而成，没有发现硅酸钙水化物存在。该混凝土中所用的骨料，与现代的人工轻骨料成分基本相同。混凝土的分类混凝土的分类1.按所用胶凝材料分按所用胶凝材料分水泥混凝土沥青混凝土硅酸盐混凝土聚合物胶结混凝土聚合物浸渍混凝土聚合物水泥混凝土水玻璃混凝土石膏混凝土硫磺混凝土2.按表观密度大小分按表观密度大小分重 砼普通砼。2600 kg/m。=20002500 kg/m轻 砼。1950 kg/m轻骨料砼。=8001950 kg/m多 孔 砼。=3001000 kg/m大 孔 砼普通骨料。=15001900 kg/m轻骨料。=5001500 kg/m3.按施工工艺分按施工工艺分泵送混凝土喷射混凝土真空脱水混凝

6、土造壳混凝土(裹砂混凝土)碾压混凝土压力灌浆混凝土(预埋骨料混凝土)热拌混凝土太阳能养护混凝土4.按用途分按用途分防水混凝土防射线混凝土耐酸混凝土装饰混凝土耐火混凝土不发火混凝土补偿收缩混凝土水下浇筑混凝土粉煤灰混凝土硅灰混凝土磨细高炉矿渣混凝土纤维混凝土5.按掺合料分按掺合料分6.按抗压强度分按抗压强度分低强混凝土(抗压强度5mm的不属于细骨料，所以：为粗砂为中砂（配制混凝土时优先选用）为细砂砂的粗细程度用细度模数表示。筛分曲线筛分曲线筛孔尺寸筛孔尺寸I I区区IIII区区IIIIII区区9.50 mm9.50 mm0 00 00 04.75 mm4.75 mm10-010-010-010-

7、010-010-02.36 mm2.36 mm35-535-525-025-015-015-01.18 mm1.18 mm65-3565-3550-1050-1025-025-00.60 mm0.60 mm85-7185-7170-4170-4140-1640-160.30 mm0.30 mm95-8095-8092-7092-7085-5585-550.15 mm0.15 mm100-90100-90100-90100-90100-90100-90砂的筛分曲线注意：注意：砂的细度模数不能反映其级配的优劣，细度模数相同的砂级配可以很不相同。配制混凝土时必须同时考虑砂的级配和细度模数。砂的坚固性

8、砂的坚固性v定义：定义：指砂在自然风化和其他外界物理、化学因素作用下，抵抗破坏的能力，也即指砂的耐久性。v天然砂采用硫酸钠溶液法进行试验，计算总质量损失百分率；人工砂采用压碎指标值来判断砂的坚固性技术要求v有害杂质含量v针片状颗粒含量v强度v颗粒级配与最大粒径v坚固性粗骨料粗骨料石子强度指标石子强度指标(1)(1)岩石抗压强度:(2)(2)压碎指标值:将母岩制成50mm50mm50mm的立方体试件或50mm50mm的圆柱体试件，在水中浸泡48h以后，取出擦干表面水分，测得其在饱和水状态下的抗压强度值。PP骨料颗粒压碎强度试验示意图1.5倍倍（1.21.7）混凝土强度混凝土强度返回 压碎指标测定

9、：200KN石子d=1020mm，加压后用孔径为2.5mm的筛子筛析碎石用抗压强度和压碎指标值表示，卵石用压碎指标值表示。颗粒级配与最大粒径颗粒级配与最大粒径v 粗骨料颗粒级配 粗骨料的颗粒级配按供应情况分连续粒级和单粒级。v 评定方法 同砂子颗粒级配的评定方法。（2）石子的颗粒级配和最大粒径石子的级配分为连续粒级和单粒级两种。具体见表6.4。石子的级配通过筛分析试验确定，计算与砂相同。最大粒径：最大粒径：骨料筛析后，骨料中公称粒级的上限称为该骨料的最大粒径 Dmax最大粒径的选择主要根据构件截面尺寸和施工条件b 板梁cav最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4；不得超过钢筋最小净距的3/4

10、；对于实心板，不得超过板厚的1/2且不得超过50mm；对于泵送混凝土，最大粒径与输送管道内径之比，碎石不宜大于1:3，卵石不宜大于1:2.5。骨料最大粒径骨料最大粒径(Dmax)混凝土类型混凝土类型Dmax(mm)大坝混凝土大坝混凝土150普通混凝土普通混凝土40高强混凝土高强混凝土25（碎石）（碎石）15（卵石）（卵石）活性粉末混凝土活性粉末混凝土0.6返回4.2.2.6骨料的形状和表面特征骨料的形状和表面特征骨料颗粒形状近似球状或立方体形且表面光滑时,对混凝土流动性有利,但表面光滑时与水泥石粘结较差.对配制流动性要求高的混凝土宜选用卵石,对强度要求高的混凝土宜选用碎石。石子必须限制其针、片

11、状颗粒含量。针状颗粒：长度大于该颗粒所属粒级平均粒径（该 粒级上、下限粒径的平均值）的2.4倍者。片状颗粒：厚度小于平均粒径0.4倍者。含水状态：完全干燥 气 干 饱和面干 含水湿润含水量：不含水 有效含水量 有效含水量 有效含水量 完全干燥 气 干 饱和面干 含水湿润骨料的含水状态 返回4.2.3混凝土用水混凝土用水能饮用的水和清洁的天然水。酸碱度、不溶物、可溶物、氯化物、硫酸盐、硫化物等都有一定的含量限值。海水不得拌制钢筋混凝土、预应力混凝土和有饰面要求的混凝土。4.2.4.1概述概述1、定义、定义混凝土外加剂，是一种在混凝土搅拌之前或拌混凝土外加剂，是一种在混凝土搅拌之前或拌制过程中加入

12、的、用以改善新拌混凝土或硬化制过程中加入的、用以改善新拌混凝土或硬化混凝土性能的材料混凝土性能的材料。除特殊情况外，掺量一般。除特殊情况外，掺量一般不超过水泥用量的不超过水泥用量的5。外加剂的掺量虽小，但其技术经济效果却显著，外加剂的掺量虽小，但其技术经济效果却显著，因此，外加剂已成为混凝土的重要组成部分，因此，外加剂已成为混凝土的重要组成部分，被称为第五组分，获得愈来愈广泛的应用。被称为第五组分，获得愈来愈广泛的应用。4.2.4外加剂外加剂2、意义、意义外加剂的使用是混凝土技术的重大突破。随着外加剂的使用是混凝土技术的重大突破。随着混凝土工程技术的发展，对混凝土性能提出了混凝土工程技术的发展

13、，对混凝土性能提出了许多新的要求。如：许多新的要求。如：泵送混凝土要求高的流动性；泵送混凝土要求高的流动性；冬季施工要求高的早期强度；冬季施工要求高的早期强度；高层建筑、海洋结构要求高强、高耐久性。高层建筑、海洋结构要求高强、高耐久性。4.2.4.2外加剂的分类外加剂的分类混凝土外加剂种类繁多，根据混凝土外加剂种类繁多，根据混凝土外加混凝土外加剂的定义、分类、命名与术语剂的定义、分类、命名与术语(GB8075-2005)的规定，混的规定，混凝土外加剂按其主要功能分为四凝土外加剂按其主要功能分为四类：类：1)改善混凝土拌合物流变性能的外加剂改善混凝土拌合物流变性能的外加剂。包括。包括各种减水剂、

14、引气剂和泵送剂等。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。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。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改善混凝土耐久性的外加剂。包括引气剂、。包括引气剂、防水剂和阻锈剂、减缩剂等。防水剂和阻锈剂、减缩剂等。4)改善混凝土其他性能的外加剂改善混凝土其他性能的外加剂。包括加气剂、。包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。目前，在工程中常用的外加剂主要有目前，在工程中常用的外加剂主要有减水剂减水剂引气剂引气剂早强剂早强剂缓凝剂缓凝剂

15、防冻剂等。防冻剂等。一、减水剂一、减水剂定义：定义：减水剂是指在保持混凝土稠度不变的条减水剂是指在保持混凝土稠度不变的条件下，具有减水增强作用的外加剂。件下，具有减水增强作用的外加剂。1减水剂的作用原理减水剂的作用原理常用减水剂均属表面活性物质，其分子是由亲常用减水剂均属表面活性物质，其分子是由亲水基团和憎水基团两个部分组成，见图水基团和憎水基团两个部分组成，见图6-1。图图6.1表面活性剂分子结构模型表面活性剂分子结构模型图图6.2水泥浆的絮凝结构和减水剂作用示意图水泥浆的絮凝结构和减水剂作用示意图当水泥加水拌合后，由于水当水泥加水拌合后，由于水泥颗粒间分子凝聚力的作用，泥颗粒间分子凝聚力的

16、作用，使水泥浆形成絮凝结构使水泥浆形成絮凝结构由于减水剂的表面活性作用，致使由于减水剂的表面活性作用，致使憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面，憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面，亲水基团指向水溶液，使水泥颗粒亲水基团指向水溶液，使水泥颗粒表面带有相同的电荷，在电斥力作表面带有相同的电荷，在电斥力作用下，水泥颗粒互相分开用下，水泥颗粒互相分开当水泥颗粒表面吸附足够的减水剂后，在当水泥颗粒表面吸附足够的减水剂后，在水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化水膜水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化水膜层，它阻止了水泥颗粒间的直接接触，并层，它阻止了水泥颗粒间的直接接触，并在颗粒间起润滑作用，也改善了混凝土拌在颗粒间起润滑

17、作用，也改善了混凝土拌合物的和易性。此外，由于水泥颗粒被有合物的和易性。此外，由于水泥颗粒被有效分散，颗粒表面被水分充分润湿，增大效分散，颗粒表面被水分充分润湿，增大了水泥颗粒的水化面积，使水化比较充分，了水泥颗粒的水化面积，使水化比较充分，从而提高了混凝土的强度。从而提高了混凝土的强度。可见，减水剂作可见，减水剂作用原理可用原理可由吸咐由吸咐分散作用分散作用、润滑作用润滑作用、湿润湿润作用作用三部分组成三部分组成2减水剂的技术经济效果减水剂的技术经济效果根据使用目的不同，在混凝土中加入减水根据使用目的不同，在混凝土中加入减水后，一般可取得以下效果：后，一般可取得以下效果：(1)增加流动性增加

18、流动性在用水量及水泥用量不变时，混凝在用水量及水泥用量不变时，混凝土坍落度可增大土坍落度可增大100200mm，明显提高混凝土，明显提高混凝土流动性，且不影响混凝土的强度。泵送混凝土或流动性，且不影响混凝土的强度。泵送混凝土或其他大流动性混凝土均需掺入高效减水剂。其他大流动性混凝土均需掺入高效减水剂。(2)提高混凝土强度提高混凝土强度在保持流动性及水泥用量不变在保持流动性及水泥用量不变的条件下，可减少拌合水量的条件下，可减少拌合水量1015，从而降，从而降低了水灰比，使混凝土强度提高低了水灰比，使混凝土强度提高1520。特。特别是早期强度提高更为显著。掺入高效减水剂是别是早期强度提高更为显著。

19、掺入高效减水剂是制备早强、高强、高性能混凝土的技术措施之一。制备早强、高强、高性能混凝土的技术措施之一。(3)节约水泥节约水泥在保持流动性及水灰比不变的条件下，可以在保持流动性及水灰比不变的条件下，可以在减少拌合水量的同时，相应减少水泥用量，即在减少拌合水量的同时，相应减少水泥用量，即在保持混凝土强度不变时，可节约水泥用量在保持混凝土强度不变时，可节约水泥用量1015，且有利于降低工程成本。，且有利于降低工程成本。(4)改善混凝土的耐久性改善混凝土的耐久性由于减水剂的掺入，显著地改善了混凝土的孔结由于减水剂的掺入，显著地改善了混凝土的孔结构，使混凝土的密实度提高，透水性降低，从而构，使混凝土的

20、密实度提高，透水性降低，从而可提高抗渗、抗冻、抗化学腐蚀及防锈蚀等能力。可提高抗渗、抗冻、抗化学腐蚀及防锈蚀等能力。此外，掺用减水剂后，还可以改善混凝土拌合物此外，掺用减水剂后，还可以改善混凝土拌合物的泌水、离析现象，延缓混凝土拌合物的凝结时的泌水、离析现象，延缓混凝土拌合物的凝结时间，减慢水泥水化放热速度。防止因内外温差而间，减慢水泥水化放热速度。防止因内外温差而引起的裂缝。引起的裂缝。减水剂效果减水剂效果 用水量、强度一定时：用水量、强度一定时：流动性、水泥用量一定时：流动性、水泥用量一定时：流动性、强度一定时：流动性、强度一定时：流动性流动性Ww/cWw/c强度强度W(w/cW(w/c不

21、变不变)水泥用量水泥用量常用减水剂 木质素磺酸盐系 减水 1015%或 提高强度 1020%或 提高坍落度 80100mm 萘系减水剂 减水率1525%树脂系减水剂 减水率2030%3.常用的减水剂常用的减水剂按减水剂的作用效果及功能情况，可分为按减水剂的作用效果及功能情况，可分为普通普通减水剂、高效减水剂、早强减水剂、缓凝减水减水剂、高效减水剂、早强减水剂、缓凝减水剂、缓凝高效减水剂及引气减水剂剂、缓凝高效减水剂及引气减水剂等。等。按凝结时间可分为按凝结时间可分为标准型、早强型、缓凝型标准型、早强型、缓凝型三三种；种；按是否引气可分为按是否引气可分为引气型引气型和和非引气型非引气型两种：两种

22、：按其主要化学成分为：按其主要化学成分为：木质素磺酸盐系木质素磺酸盐系；多环多环芳香族磺酸盐系芳香族磺酸盐系；水溶性树脂磺酸盐系水溶性树脂磺酸盐系；糖蜜糖蜜类、腐植酸盐类、腐植酸盐和和复合型减水剂复合型减水剂等。等。(1)木质素磺酸盐系减水剂木质素磺酸盐系减水剂分类：分类：根据其所带阳离子的不同，有木质素磺根据其所带阳离子的不同，有木质素磺酸钙酸钙(木钙木钙)、木质素磺酸钠、木质素磺酸钠(木钠木钠)、木质素磺酸镁、木质素磺酸镁(木木镁等镁等)。其中木钙减水剂。其中木钙减水剂(又称又称M型减水剂型减水剂)使用较多。使用较多。木钙减水剂的掺量，一般为水泥质量的木钙减水剂的掺量，一般为水泥质量的0.

23、20.3。作用：作用：当保持水泥用量和混凝土坍落度不变时，当保持水泥用量和混凝土坍落度不变时，其减水率为其减水率为1015，混凝土，混凝土28d抗压强度提高抗压强度提高1020；若保持混凝土的抗压强度和坍落度不变，；若保持混凝土的抗压强度和坍落度不变，则可节省水泥用量则可节省水泥用量10左右；若保持混凝土的配合左右；若保持混凝土的配合比不变，则可提高混凝土坍落度比不变，则可提高混凝土坍落度80一一100mm。注意：注意：但是木钙减水剂对混凝土有缓凝作用，但是木钙减水剂对混凝土有缓凝作用，掺量过多或在低温下缓凝作用更为显著，而且还可掺量过多或在低温下缓凝作用更为显著，而且还可能使混凝土强度降低，

24、使用时应注意。木钙减水剂能使混凝土强度降低，使用时应注意。木钙减水剂是引气型减水剂，掺用后可改善混凝土的抗渗性、是引气型减水剂，掺用后可改善混凝土的抗渗性、抗冻性、降低泌水性。抗冻性、降低泌水性。使用范围：使用范围：木钙减水剂可用于一般混凝土工程，木钙减水剂可用于一般混凝土工程，尤其适用于大模板、大体积浇注、滑模施工、泵尤其适用于大模板、大体积浇注、滑模施工、泵送混凝土及夏季施工等。木钙减水剂不宜单独用送混凝土及夏季施工等。木钙减水剂不宜单独用于冬季施工，在日最低气温低于于冬季施工，在日最低气温低于5时，应与早时，应与早强剂或早强剂、防冻剂等复合使用。木钙减水剂强剂或早强剂、防冻剂等复合使用。

25、木钙减水剂也不宜单独用于蒸养混凝土及预应力混凝土。也不宜单独用于蒸养混凝土及预应力混凝土。组成：组成：多环芳香族磺酸盐系减水剂的主要成分多环芳香族磺酸盐系减水剂的主要成分为萘或萘的同系物的磺酸盐与甲醛的缩合物，故又为萘或萘的同系物的磺酸盐与甲醛的缩合物，故又称萘系减水剂。萘系减水剂的结构特点是憎水性的称萘系减水剂。萘系减水剂的结构特点是憎水性的主链为亚甲基连接的双环或多环的芳烃，亲水性的主链为亚甲基连接的双环或多环的芳烃，亲水性的官能团则是连在芳环上的官能团则是连在芳环上的-SO3M等。等。用量：用量：萘系减水剂的适宜掺量为水泥质量的萘系减水剂的适宜掺量为水泥质量的0.51.0。(2)多环芳香

26、族磺酸盐系减水剂多环芳香族磺酸盐系减水剂性能：性能：混凝土混凝土28d强度提高强度提高20以上。在保持以上。在保持混凝土强度和坍落度相近时，则可节约水泥用混凝土强度和坍落度相近时，则可节约水泥用量量1020。应用：应用：萘系减水剂对不同品种水泥的适应性较萘系减水剂对不同品种水泥的适应性较强。适用于配制早强、高强、流态、防水、蒸强。适用于配制早强、高强、流态、防水、蒸养等混凝土。也适用于日最低气温养等混凝土。也适用于日最低气温0以上施以上施工的混凝土，低于此温度则宜与早强剂复合使工的混凝土，低于此温度则宜与早强剂复合使用。用。组成：组成：水溶性树脂系减水剂是以一些水溶性树脂为水溶性树脂系减水剂是

27、以一些水溶性树脂为主要原料的减水剂，如三聚氰胺树脂、古玛隆树脂等，主要原料的减水剂，如三聚氰胺树脂、古玛隆树脂等，我国生产的我国生产的SM减水剂即是将三聚氰胺与甲醛反应生成三减水剂即是将三聚氰胺与甲醛反应生成三羟甲基三聚氰胺，再经硫酸氢钠磺化而得的以三聚氰胺羟甲基三聚氰胺，再经硫酸氢钠磺化而得的以三聚氰胺树脂磺酸钠为主要成分的减水剂。树脂磺酸钠为主要成分的减水剂。CRS减水剂则是以古减水剂则是以古玛隆一苟树脂磺酸钠为主要成分的减水剂。玛隆一苟树脂磺酸钠为主要成分的减水剂。用量及性能：用量及性能：SM减水剂掺量为水泥质量的减水剂掺量为水泥质量的0.52.0，其减水率为，其减水率为1527，混凝土

28、，混凝土3d提高提高30100，28d强度提高强度提高20一一30。CRS减水剂掺量为水减水剂掺量为水泥质量的泥质量的0.752.0，其减水率为，其减水率为1830，混凝，混凝土土3d强度提高强度提高40130，28d强度可提高强度可提高20一一30。(3)水溶性树脂系减水剂水溶性树脂系减水剂特点：特点：这二种减水剂除具有显著的减水、增这二种减水剂除具有显著的减水、增强效果外，还能提高混凝土的其他力学性能强效果外，还能提高混凝土的其他力学性能和混凝土的抗渗、抗冻性，对混凝土的蒸养和混凝土的抗渗、抗冻性，对混凝土的蒸养适应性也优于其他外加剂。适应性也优于其他外加剂。应用：应用：水溶性树脂系减水剂

29、为高效减水剂，水溶性树脂系减水剂为高效减水剂，适用于早强、高强、蒸养及流态混凝土等。适用于早强、高强、蒸养及流态混凝土等。适宜掺量适宜掺量是否伴有缓凝、引气、早强等作用是否伴有缓凝、引气、早强等作用与水泥的适应性与水泥的适应性对钢筋的锈蚀作用对钢筋的锈蚀作用减水剂使用注意事项减水剂使用注意事项 二、早强剂二、早强剂定义：定义：早强剂，是加速混凝土早期强度发展，并对后早强剂，是加速混凝土早期强度发展，并对后期强度无显著影响的外加剂。期强度无显著影响的外加剂。作用：作用：早强剂能加速水泥的水化和硬化，缩短养护期，早强剂能加速水泥的水化和硬化，缩短养护期，从而达到尽早拆模、提高模板周转率，加快施从而

30、达到尽早拆模、提高模板周转率，加快施工速度的目的。早强剂可以在常温、低温和负工速度的目的。早强剂可以在常温、低温和负温温(不低于一不低于一5C)条件下加速混凝土的硬化过条件下加速混凝土的硬化过程，多用于冬季施工和抢修工程。程，多用于冬季施工和抢修工程。分类：分类：早强剂主要有无机盐类早强剂主要有无机盐类(氯盐类、硫酸盐类氯盐类、硫酸盐类)和和有机类及有机一无机的复合物三大类。有机类及有机一无机的复合物三大类。1)氯盐早强剂氯盐早强剂2)组成：组成：氯盐早强剂主要包括氯化钙、氯盐早强剂主要包括氯化钙、氯化钠、氯化铝等。合理掺加氯盐类早强剂，氯化钠、氯化铝等。合理掺加氯盐类早强剂，会对混凝土的早期

31、强度发展有利。会对混凝土的早期强度发展有利。注意：注意：不过氯盐类的早强剂只准在不配不过氯盐类的早强剂只准在不配筋的素混凝土中掺加，对于钢筋混凝土，特筋的素混凝土中掺加，对于钢筋混凝土，特别是预应力钢筋混凝上，以及有金属预埋件别是预应力钢筋混凝上，以及有金属预埋件的混凝土中，要慎重使用这类外加剂，限制的混凝土中，要慎重使用这类外加剂，限制Cl-含量的引入量，甚至要禁止使用。含量的引入量，甚至要禁止使用。作用机理：作用机理：第一，第一，氯化物与水泥中的氯化物与水泥中的c3A形成更难溶形成更难溶于水的水化氯铝酸盐，加速了水泥中的于水的水化氯铝酸盐，加速了水泥中的c3A水水化，从而使水泥水化加速；化

32、，从而使水泥水化加速；第二，第二，氯化物与水泥水化所得的氢氧化钙氯化物与水泥水化所得的氢氧化钙生成难溶于水的氧氯化钙，降低液相中氢氧化生成难溶于水的氧氯化钙，降低液相中氢氧化钙的浓度，加速钙的浓度，加速c3s的水化。的水化。另外，另外，由于氯化物多为易溶盐类，具有盐由于氯化物多为易溶盐类，具有盐效应，可加大硅酸盐水泥熟料矿物的溶解度，效应，可加大硅酸盐水泥熟料矿物的溶解度，加快水化反应进程，从而加速水泥及混凝土的加快水化反应进程，从而加速水泥及混凝土的硬化。硬化。2)硫酸盐早强剂硫酸盐早强剂常用常用的硫酸盐早强剂为硫酸钠、硫酸的硫酸盐早强剂为硫酸钠、硫酸钾和硫酸钙。钾和硫酸钙。注意：注意：掺硫

33、酸盐早强剂的混凝土要掺硫酸盐早强剂的混凝土要注意预防泛碱和白华现象。硫酸盐的掺注意预防泛碱和白华现象。硫酸盐的掺量应通过实验确定，以免引起碱集料反量应通过实验确定，以免引起碱集料反应破坏或硫酸盐过量产生的侵蚀破坏。应破坏或硫酸盐过量产生的侵蚀破坏。3)硝酸盐和亚硝酸盐早强剂硝酸盐和亚硝酸盐早强剂硝酸盐和亚硝酸盐均对水泥水化过程起促硝酸盐和亚硝酸盐均对水泥水化过程起促进作用。这些盐类不仅能作为混凝土的早强剂进作用。这些盐类不仅能作为混凝土的早强剂组分，而且可以作为混凝土防冻剂组分使用。组分，而且可以作为混凝土防冻剂组分使用。其其主要品种主要品种有：亚硝酸钙一硝酸钙，硝酸钙一有：亚硝酸钙一硝酸钙，

34、硝酸钙一尿素、亚硝酸钙一硝酸钙一尿素、亚硝酸钙一尿素、亚硝酸钙一硝酸钙一尿素、亚硝酸钙一硝酸钙一氯化钙，以及亚硝酸钙一硝酸钙一氯硝酸钙一氯化钙，以及亚硝酸钙一硝酸钙一氯化钙一尿酸等。化钙一尿酸等。亚硝酸钠的掺入还可以防止混凝土内部钢亚硝酸钠的掺入还可以防止混凝土内部钢筋的锈蚀，筋的锈蚀，其原因是可以促使钢筋表面形成致其原因是可以促使钢筋表面形成致密的保护膜。所以氯盐早强剂或氯盐防冻剂中密的保护膜。所以氯盐早强剂或氯盐防冻剂中常复合有亚硝酸钠组分。常复合有亚硝酸钠组分。4)有机化合物早强剂有机化合物早强剂最最常用常用的有机化合物早强剂为的有机化合物早强剂为三乙醇三乙醇胺胺。三乙醇胺是一种表面活性

35、剂，掺入。三乙醇胺是一种表面活性剂，掺入水泥混凝土中，在水泥水化过程中起催水泥混凝土中，在水泥水化过程中起催化剂的作用，它能够加速化剂的作用，它能够加速C3A的水化和的水化和钙矾石的形成。三乙醇胺常与氯盐早强钙矾石的形成。三乙醇胺常与氯盐早强剂复合使用，早强效果更佳。常用的有剂复合使用，早强效果更佳。常用的有机化合物早强剂还有甲酸钙、乙酸和乙机化合物早强剂还有甲酸钙、乙酸和乙酸盐等。酸盐等。5)复合型早强剂和早强减水剂复合型早强剂和早强减水剂通过对各种早强剂组分之间的复合，以及通过对各种早强剂组分之间的复合，以及早强剂组分与减水剂组分之间的复合，可以收早强剂组分与减水剂组分之间的复合，可以收到

36、比单一早强剂更好的改性效果。到比单一早强剂更好的改性效果。如：大幅度提高混凝土的早期强度发展速如：大幅度提高混凝土的早期强度发展速率；既能较好地提高混凝土的早期强度，又对率；既能较好地提高混凝土的早期强度，又对混凝土后期强度发展带来好处；既具有一定减混凝土后期强度发展带来好处；既具有一定减水作用，又能大幅度加速混凝土早期强度发展；水作用，又能大幅度加速混凝土早期强度发展；既能起到良好的早强效果，又能避免有些早强既能起到良好的早强效果，又能避免有些早强组分引起混凝土内部钢筋锈蚀等。组分引起混凝土内部钢筋锈蚀等。早强剂的发展方向早强剂的发展方向1)非氯盐、非硫酸盐类早强剂及复配外加剂非氯盐、非硫酸

37、盐类早强剂及复配外加剂的生产和应用；的生产和应用；2)低氯离子、低硫酸根离子、低碱金属离低氯离子、低硫酸根离子、低碱金属离子含量的早强剂及复配外加剂的生产和应用；子含量的早强剂及复配外加剂的生产和应用；3)大掺量矿渣粉或粉煤灰混凝土早强型外大掺量矿渣粉或粉煤灰混凝土早强型外加剂的研制；加剂的研制；4)开展早强剂与水泥开展早强剂与水泥/掺合料适应性的研究，掺合料适应性的研究，以更科学地选择早强剂，收到最佳和最经济的以更科学地选择早强剂，收到最佳和最经济的应用效果。应用效果。三、缓凝剂三、缓凝剂1、定义：、定义：缓凝剂，是指能延缓混凝土凝结时间，并对混凝缓凝剂，是指能延缓混凝土凝结时间，并对混凝土

38、后期强度发展无不利影响的外加剂。土后期强度发展无不利影响的外加剂。2、分类：、分类：缓凝剂主要有四类：糖类，如糖蜜：木质素磺酸缓凝剂主要有四类：糖类，如糖蜜：木质素磺酸盐类，如木钙、木钠：羟基羧酸及其盐类，如盐类，如木钙、木钠：羟基羧酸及其盐类，如柠檬酸、酒石酸：无机盐类，如锌盐、硼酸盐柠檬酸、酒石酸：无机盐类，如锌盐、硼酸盐等。常用的缓凝剂是木钙和糖蜜，其中糖蜜的等。常用的缓凝剂是木钙和糖蜜，其中糖蜜的缓凝效果最好。缓凝效果最好。3、缓凝剂的作用原理缓凝剂的作用原理缓凝剂的作用原理十分复杂，至今尚没有一缓凝剂的作用原理十分复杂，至今尚没有一个比较完满的分析理论。常有以下几种解释：个比较完满的

39、分析理论。常有以下几种解释：吸附理论吸附理论认为缓凝剂被吸附在未水化水泥颗粒表认为缓凝剂被吸附在未水化水泥颗粒表面上，这是通过离子键、氢键或偶极间作用，面上，这是通过离子键、氢键或偶极间作用，由于屏蔽而防止水分子靠近，阻碍了水化反应。由于屏蔽而防止水分子靠近，阻碍了水化反应。沉淀理论沉淀理论认为是缓凝剂与水泥中某些组分生成了认为是缓凝剂与水泥中某些组分生成了不溶性物质，它包围了水泥颗粒从而阻碍了水不溶性物质，它包围了水泥颗粒从而阻碍了水化反应进行。化反应进行。又有的理论又有的理论认为是认为是Ca(OH)2晶核上吸附了缓凝剂，晶核上吸附了缓凝剂，妨碍了它的进一步生成、长大，这须使溶相中妨碍了它的

40、进一步生成、长大，这须使溶相中达到一定过饱和以后，达到一定过饱和以后，Ca(OH)2才能继续生长。才能继续生长。由于由于Ca(0H)2不能及时析出就妨碍了硅酸盐相的不能及时析出就妨碍了硅酸盐相的进一步水化进一步水化。总之，水泥水化反应延缓，以及凝结的推迟，总之，水泥水化反应延缓，以及凝结的推迟，是是由于缓凝剂吸附于水泥颗粒表面或水化产由于缓凝剂吸附于水泥颗粒表面或水化产物表面所引起的物表面所引起的。但目前还很难指出哪些化。但目前还很难指出哪些化合物能有缓凝作用。合物能有缓凝作用。作用作用：缓凝剂具有缓凝、减水、降低水化热：缓凝剂具有缓凝、减水、降低水化热和增强作用，对钢筋也无锈蚀作用。和增强作

41、用，对钢筋也无锈蚀作用。应用：应用：主要适用于大体积混凝土和炎热气候主要适用于大体积混凝土和炎热气候下施工的混凝土，泵送混凝土及滑模施工的下施工的混凝土，泵送混凝土及滑模施工的混凝土，以及需长时间停放或长距离运输的混凝土，以及需长时间停放或长距离运输的混凝土。混凝土。注意：注意：缓凝剂缓凝剂不宜用于不宜用于日最低气温日最低气温5C以下以下施工的混凝土，也不宜单独用于有早强要求施工的混凝土，也不宜单独用于有早强要求的混凝土及蒸养混凝土。的混凝土及蒸养混凝土。四、引气剂四、引气剂定义：定义：引气剂引气剂指在混凝土搅拌过程中，能指在混凝土搅拌过程中，能引入大量分布均匀的微小气泡，以减少混凝土引入大量

42、分布均匀的微小气泡，以减少混凝土拌合物的泌水、离析，改善和易性，并能显著拌合物的泌水、离析，改善和易性，并能显著提高硬化混凝土抗冻性、抗渗性的外加剂。提高硬化混凝土抗冻性、抗渗性的外加剂。分类分类：目前，应用较多的引气剂为松香热聚物、：目前，应用较多的引气剂为松香热聚物、松香皂、烷基苯磺酸盐等。松香皂、烷基苯磺酸盐等。引气剂 Air entraining agent作用：能在砼拌合物中产生一定量均匀 分布、稳定、微细、独立气泡作用机理：作用机理：引气剂大部分是阴离子表面活性剂，引气剂大部分是阴离子表面活性剂，在水气界面上，憎水基向空气一面定向吸附，在水气界面上，憎水基向空气一面定向吸附，在水泥

43、水外面上，水泥或其水化粒子与亲水基在水泥水外面上，水泥或其水化粒子与亲水基相吸附，憎水基背离水泥及其水化粒子，形成相吸附，憎水基背离水泥及其水化粒子，形成憎水化吸附层，并力图靠近空气表面，由于这憎水化吸附层，并力图靠近空气表面，由于这种粒子向空气表面靠近和引气剂分子在空气水种粒子向空气表面靠近和引气剂分子在空气水界面上的吸附作用，将显著降低水的表面张力，界面上的吸附作用，将显著降低水的表面张力，使混凝上在拌合过程中产生大量微细气泡，这使混凝上在拌合过程中产生大量微细气泡，这些气泡有带相同电荷的定向吸附层，所以相互些气泡有带相同电荷的定向吸附层，所以相互排斥并能均匀分布；排斥并能均匀分布；另一方

44、面另一方面，许多阴离子引气剂在含钙量高的水，许多阴离子引气剂在含钙量高的水泥水溶液中有钙盐沉淀，吸附于气泡膜上，能泥水溶液中有钙盐沉淀，吸附于气泡膜上，能有效防止气泡破灭，引入的细小均匀的气泡能有效防止气泡破灭，引入的细小均匀的气泡能在一定时间内稳定存在。在一定时间内稳定存在。从上述机理可以看出引气剂的界面活性作用与从上述机理可以看出引气剂的界面活性作用与减水剂相似：减水剂相似：区别在于减水剂的界面活性作用区别在于减水剂的界面活性作用主要发生在主要发生在液一固液一固界面，而引气剂的界面活性界面，而引气剂的界面活性作用主要在作用主要在气一液气一液界面上。由于能显著降低水界面上。由于能显著降低水的

45、表面张力和界面能，使水溶液在搅拌过程中的表面张力和界面能，使水溶液在搅拌过程中极易产生许多微小的封闭气泡，气泡直径多在极易产生许多微小的封闭气泡，气泡直径多在50250m。同时，因引气剂定向吸附在气泡。同时，因引气剂定向吸附在气泡表面，形成较为牢固的液膜，使气泡稳定而不表面，形成较为牢固的液膜，使气泡稳定而不破裂。按混凝土含气量破裂。按混凝土含气量35计计(不加引气不加引气剂的混凝土含气量为剂的混凝土含气量为1)，1m3混凝土拌合物混凝土拌合物中含数百亿个气泡。由于大量微小、封闭并均中含数百亿个气泡。由于大量微小、封闭并均匀分布的气泡的存在，使混凝土的某些性能得匀分布的气泡的存在，使混凝土的某

46、些性能得到明显改善或改变。到明显改善或改变。作用：作用：(1)改善混凝土拌合物的和易性。改善混凝土拌合物的和易性。由于大量微小由于大量微小封闭球状气泡在混凝土拌合物内形成，如同滚封闭球状气泡在混凝土拌合物内形成，如同滚珠一样，减少了颗粒间的摩擦阻力，使混凝土珠一样，减少了颗粒间的摩擦阻力，使混凝土拌合物流动性增加。同时，由于水分均匀分布拌合物流动性增加。同时，由于水分均匀分布在大量气泡的表面，使能自由移动的水量减少，在大量气泡的表面，使能自由移动的水量减少，混凝土拌合物的保水性、粘聚性也随之提高。混凝土拌合物的保水性、粘聚性也随之提高。(2)显著提高混凝土的抗渗性、抗冻性。显著提高混凝土的抗渗

47、性、抗冻性。大量大量均匀分布的封闭气泡有较大的弹性变形能力，均匀分布的封闭气泡有较大的弹性变形能力，对由水结冰所产生的膨胀应力有一定的缓冲作对由水结冰所产生的膨胀应力有一定的缓冲作用，因而混凝土的抗冻性得到提高。大量微小用，因而混凝土的抗冻性得到提高。大量微小气泡占据于混凝土的孔隙，切断毛细管通道，气泡占据于混凝土的孔隙，切断毛细管通道，使抗渗性得到改善。使抗渗性得到改善。(3)降低混凝土强度降低混凝土强度由于大量气泡的存在，由于大量气泡的存在，减少了混凝土的有效受力面积，使混凝土强减少了混凝土的有效受力面积，使混凝土强度有所降低。度有所降低。应用及注意：应用及注意：引气剂可用于抗渗混凝土、引

48、气剂可用于抗渗混凝土、抗冻混凝土、抗硫酸盐侵蚀混凝土、泌水严抗冻混凝土、抗硫酸盐侵蚀混凝土、泌水严重的混凝土、贫混凝土、轻混凝土，以及对重的混凝土、贫混凝土、轻混凝土，以及对饰面有要求的混凝土等，但引气剂不宜用于饰面有要求的混凝土等，但引气剂不宜用于蒸养混凝土及预应力混凝土。蒸养混凝土及预应力混凝土。五、防冻剂五、防冻剂1、定义：、定义：防冻剂，是能使混凝土在负温下硬化，防冻剂，是能使混凝土在负温下硬化，并在规定养护条件下达到预期足够防冻强度的并在规定养护条件下达到预期足够防冻强度的外加剂。外加剂。2、分类：、分类：按按负温养护温度负温养护温度可分为可分为-5、-10、-15三类；三类；按按成

49、分成分可分为：无机盐类、有机盐类、有可分为：无机盐类、有机盐类、有机化合物与无机盐复合类、复合型防冻剂。机化合物与无机盐复合类、复合型防冻剂。常用的防冻剂常用的防冻剂为复合型，由防冻、早强、为复合型，由防冻、早强、减水、引气等多组分组成各尽其能，完成预定减水、引气等多组分组成各尽其能，完成预定抗冻性能。抗冻性能。六、速凝剂六、速凝剂1、定义：、定义：速凝剂，是指能使混凝土迅速凝结速凝剂，是指能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。速凝剂主要有无机盐类和有机硬化的外加剂。速凝剂主要有无机盐类和有机物类两类。物类两类。2、功能：、功能：速凝剂掺入混凝土后，能使混凝土速凝剂掺入混凝土后，能使混凝土在在5mi

50、n内初凝，内初凝，10min内终凝，内终凝，1h就可产生强就可产生强度，度，1d强度提高强度提高23倍，但后期强度会下降，倍，但后期强度会下降，28d强度约为不掺时的强度约为不掺时的8090。3、应用：、应用：速凝剂主要用于矿山井巷、铁路隧速凝剂主要用于矿山井巷、铁路隧道、引水涵洞、地下工程以及喷锚支护时的喷道、引水涵洞、地下工程以及喷锚支护时的喷射混凝土或喷射砂浆工程。射混凝土或喷射砂浆工程。七、减缩剂七、减缩剂1、意义：、意义：混凝土很大的一个混凝土很大的一个缺点缺点是在干燥条件下是在干燥条件下产生收缩，这种收缩导致了硬化混凝土的开裂产生收缩，这种收缩导致了硬化混凝土的开裂和其他缺陷的形成