06混凝土2外加剂.ppt
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1、6.3 混凝土外加剂,Admixtures for Concrete,什么是外加剂?,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 ingredient of concrete to modify the properties of fresh or hardened concrete CONCRETE ADMIXTURES HANDBOOK,为什么要使用外加剂?,
2、外加剂的作用 改善混凝土拌合物的和易性; 加快或延缓凝结时间; 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用下的耐久性; 节约水泥用量,降低成本; 减少放热速度,控制温升。,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,6.3.1 减水剂 Water Reducers,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减水剂。,water reducers can reduce mixing water up to
3、 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:,注:减水率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准用水量的百分比。,对混凝土性能的影响分类:,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,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,形成表面吸附分子层,降低水固界面张力。,水泥加水拌和后,产生絮凝结构,10 30的拌合水(游离水)被包裹在其中,从
4、而降低了混凝土拌合物的流动性。,3.减水作用机理,原因: 1.降低了表面张力,使颗粒分散所克服的能量更小; 2.亲水基电离,水泥颗粒带同性电荷;,4. 减水剂的经济技术效果,加外加剂,无外加剂,5. 减水剂的常用品种,木质素磺酸盐减水剂的应用: 用量:水泥用量的0.20.3; 效果:不改变工作性时,减水810; 保持相同用水量时,坍落度增加6080mm;,1) 木质素系减水剂型减水剂,2)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。,3)磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂(密胺树脂),应用特点:适宜掺量为05.,减水率。,三羟甲基三聚
5、氰胺,n910,4)氨基磺酸系高效减水剂,适宜掺量57,减水率2032. 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,5)聚羧酸高效减水剂,第一代:甲基丙烯酸 / 甲基丙烯酸甲酯型聚羧酸盐,Nippon Shokubai/NMB 1986,(日本触媒),Nippon Oil & Fats (日本油脂),第二代:丙烯醚型聚羧酸盐,其中:EO=CH2CH2O,W. R. Grace, USA (格雷斯,美国),第三代 酰胺/亚酰胺型聚羧酸盐,第四代:聚酰胺/聚乙烯乙二醇共聚物 (两性),聚羧酸减水剂特点: 减水率可达40%; w/c = 0.15时具有塑化性能;,6.
6、3.2 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。 An accelerating admixture is a material that is added to concrete for reducing the time of setting and accelerating early strength development.,.氯盐类早强剂 氯盐类早强剂主要有氯化钙、氯化钠、氯化钾、氯化铝及三氯化铁等。 早强作用机理:,CaCl2+C3A+10H2O C3A CaCl2 10H2O,2NaCl+Ca(OH) 2 CaCl2
7、 +2NaOH,氯化钙的适宜掺量为。 早强效果:强度提高 ; 强度提高%。 注: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; 钢筋混凝土中; 无筋混凝土中 。,主要有:硫酸钠(元明粉)、硫酸钙、硫代硫酸钠(Na2S2O3) 早强作用机理:,硫酸钠的适宜掺量为0.5,复合使用效果更佳。,硫酸盐与C3A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,2) CaSO42H2O+C3A+10H2O C3A CaSO412H2 O,. 硫酸盐类,作用机理: 三乙醇胺是一种非离子型表面
8、活性剂,它不改变水化生成物,但能在水泥的水化过程中起着“催化作用”。,3. 有机化合物 三乙醇胺 ( triethanolamine )(TEA), 尿素,应用:三乙醇胺掺量水泥重量的0.020.05;,注:有机胺与其他早强剂复合效果更好。,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。 2)水化热释放速度加快;,3)混凝土强度,三. 缓凝剂 Retarding admixtures 延缓水泥的水化和混凝土硬化速度的外加剂缓凝剂 主要品种: 1. 磷酸盐 焦磷酸钠 (Na4P 2O7,)三聚磷酸钠(Na5P3O10),磷酸氢钠,磷酸二氢钠,磷酸二氢钾等 掺量:0.05
9、0.2。 2. 木质素磺酸盐 兼有缓凝和减水的双重作用。,3)有机物缓凝剂(缓凝减水剂),葡萄糖酸,酒石酸,粘酸,苹果酸,水杨酸,丹宁酸,羟基羧酸(盐):,多羟基碳水化合物:,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,注:丙三醇可以使水泥完全停止水化。,应用:掺量0.050.2,缓凝剂对混凝土性能的影响,1) 混凝土凝结时间,初凝时间、终凝时间均有所延长。 缓凝剂品种及掺量有同,凝结时间可延长35小时甚至更长。 主要应用:泵送混凝土,大体积混凝土,2) 水化放热速率,缓凝剂可减缓放热速率,降低放热高峰。,磷酸盐缓凝剂,3) 混凝土强度 早期强度发展缓慢,但后期不受影
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- 06 混凝土 外加
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