(二)混凝土外加劑
1.外加劑的作用
(1)能改善混凝土拌和物的和易性、減輕體力勞動強度、有利于機械化作業(yè)。
(2)可以加快施工進度,提高建設(shè)速度。
(3)能提高或改善混凝土質(zhì)量。
(4)能適當?shù)毓?jié)約水泥而不致影響混凝土的質(zhì)量。
(5)可以使水泥混凝土具備一些特殊性能。
2.外加劑的分類
通常有以下三種分類方法:
(1)混凝土外加劑按其主要功能分為四類:
1)改善混凝土拌和物流變性能的外加劑;
2)調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間、硬化性能的外加劑;
3)改善混凝土耐久性的外加劑;
4)改善混凝土其他性能的外加劑
(2)混凝土外加劑按化學成分分為有機外加劑、無機外加劑和有機無機復(fù)合外加劑。
(3)混凝土外加劑按使用效果分為減水劑,調(diào)凝劑,引氣劑、加氣劑,防水劑,阻銹劑,膨脹劑,防凍劑,著色劑,泵送劑以及復(fù)合外加劑。
2006考題:能增加混凝土和易性,同時減少施工難度的混凝土外加劑有(BDE)
A膨脹劑B減水劑C早強劑D引氣劑E泵送劑
3.常用混凝土外加劑
(1)減水劑?;炷翜p水劑是指在保持混凝土坍落度基本相同的條件下,具有減水增強作用的外加劑。
1)混凝土摻入減水劑的技術(shù)經(jīng)濟效果。
①保持坍落度不變,摻減水劑可降低單位混凝土用水量,提高混凝土早期強度,同時改善混凝土的密實度,提高耐久性;
②保持用水量不變,摻減水劑可增大混凝土坍落度,能滿足泵送混凝土的施工要求;
③保持強度不變,摻減水劑可節(jié)約水泥用量。
2)減水劑常用品種。主要有:
①普通型減水劑木質(zhì)素磺酸鹽類,如木質(zhì)素磺酸鈣(簡稱木鈣粉、M型),在相同強度和流動性要求下,節(jié)約水泥10%左右。
②高效減水劑,如NNO減水劑,摻入NNO的混凝土,其耐久性、抗硫酸鹽、抗?jié)B、抗鋼筋銹蝕等均優(yōu)于一般普通混凝土。在保持坍落度不變時,減水率為14%~18%。一般3d可提高混凝土強度60%,28d可提高30%左右。在保持相同混凝土強度和流動性的要求下,可節(jié)約水泥15%左右。
例題:配制混凝土時常用的減水劑有(?。?BR> A. M型木鈣粉
B. 硫酸鈉
C. 三乙醇胺復(fù)合劑
D. .木質(zhì)素磺酸鈣
答案:A.
分析:減水劑常用品種主要有:普通型減水劑木質(zhì)素磺酸鹽類,如木質(zhì)素磺酸鈣(簡稱木鈣粉、M型),高效減水劑,如NNO減水劑,
(2)早強劑?;炷猎鐝妱┦侵改芴岣呋炷猎缙趶姸?,并對后期強度無顯著影響的外加劑。若外加劑兼有早強和減水作用則稱為早強減水劑。
早強劑多用于搶修工程和冬季施工的混凝土。目前常用的早強劑有:氯鹽、硫酸鹽、三乙醇胺和以它們?yōu)榛A(chǔ)的復(fù)合早強劑。
1)氯鹽早強劑。常用的有氯化鈣(CaCl2)和氯化鈉(NaCl)。氯化鈣能與水泥中的礦物成分(C3A)或水化物[Ca(OH)2]反應(yīng),其生成物增加了水泥石中的固相比例,有助于水泥石結(jié)構(gòu)形成,還能使混凝土中游離水減少、孔隙率降低,因而摻入氯化鈣能縮短水泥的凝結(jié)時間,提高混凝土的密實度、強度和抗凍性。但氯鹽摻量不得過多,否則會引起鋼筋銹蝕。
2)硫酸鹽早強劑。常用的硫酸鈉(Na2so4)早強劑,又稱元明粉,是一種白色粉狀物,易溶于水,摻混凝土后能與水泥水化生成的氫氧化鈣作用,生成的CaSO4均勻分布在混凝土中,并與C3A反應(yīng),迅速生成水化硫鋁酸鈣,加快水泥硬化。
3)三乙醇胺[N(C2HOH)3]早強劑。是一種有機化學物質(zhì),強堿性、無毒、不易燃燒,溶于水和乙醇,對鋼筋無銹蝕作用。單獨使用三乙醇胺,早強效果不明顯,若與其他鹽類組成復(fù)合早強劑,早強效果較明顯。三乙醇胺復(fù)合早強劑是由三乙醇胺、氯化鈉、亞硝酸鈉和二水石膏等復(fù)合而成。
例題:早強劑多用于搶修工程和冬季施工的混凝土。目前常用的早強劑有[ ]。
A. 氯化鈣
B. 氯化鈉
C. 硫酸鈉
D. 三乙醇胺
E. 松脂皂
答案:A.B.C.D
分析:早強劑多用于搶修工程和冬季施工的混凝土。目前常用的早強劑有:氯鹽、硫酸鹽、三乙醇胺和以它們?yōu)榛A(chǔ)的復(fù)合早強劑。
(3)引氣劑。引氣劑是在混凝土攪拌過程中,能引人大量分布均勻的穩(wěn)定而封閉的微小氣泡,以減少拌和物沁水離析、改善和易性,同時顯著提高硬化混凝土抗凍融耐久性的外加劑。兼有引氣和減水作用的外加劑稱為引氣減水劑。
引氣劑主要有松香樹脂類,如松香熱聚物、松脂皂;有烷基苯磺酸鹽類,如烷基苯磺酸鹽、烷基苯酚聚氧乙烯醚等。也采用脂肪醇磺酸鹽類以及蛋白質(zhì)鹽、石油磺酸鹽等。其中,以松香樹脂類的松香熱聚物的效果較好,最常使用。
引氣減水劑減水效果明顯,減水率較大,不僅起引氣作用而且還能提高混凝土強度,彌補由于含氣量而使混凝土強度降低的不利,而且節(jié)約水泥。常在道路、橋梁、港口和大壩等工程上采用。解決混凝土遭受冰凍、海水侵蝕等作用時的耐久性問題,可采用的引氣減水劑有改性木質(zhì)素磺酸鹽類、烷基芳香烴磺酸鹽類以及由各類引氣劑與減水劑組成的復(fù)合劑。
引氣劑和引氣減水劑,除用于抗凍、防滲、抗硫酸鹽混凝土外,還宜用于泌水嚴重的混凝土、貧混凝土以及對飾面有要求的混凝土和輕骨料混凝土,不宜用于蒸養(yǎng)混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土。無論哪種混凝土中摻引氣劑或引氣減水劑,其摻量都十分微小。
(4)緩凝劑。緩凝劑是指延緩混凝土凝結(jié)時間,并不顯著降低混凝土后期強度的外加劑。兼有緩凝和減水作用的外加劑稱為緩凝減水劑。
緩凝劑用于大體積混凝土、炎熱氣候條件下施工的混凝土或長距離運輸?shù)幕炷?。緩凝劑有糖類,如糖鈣;有木質(zhì)素磺酸鹽類,如木質(zhì)素磺酸鈣、木質(zhì)素磺酸鈉羥基羥酸以及鹽類和無機鹽類;還有胺鹽及衍生物、纖維素醚等。最常用的是糖蜜和木質(zhì)素磺酸鈣,糖蜜的效果。
例題:緩凝劑最常用的是[ ] 。
A. 糖蜜
B. 木質(zhì)素磺酸鈣
C. 木質(zhì)素磺酸鈉羥基羥酸
D. 胺鹽及衍生物
E. 纖維素醚
答案:A.B
分析:緩凝劑用于大體積混凝土、炎熱氣候條件下施工的混凝土或長距離運輸?shù)幕炷?。緩凝劑有糖類,如糖鈣;有木質(zhì)素磺酸鹽類,如木質(zhì)素磺酸鈣、木質(zhì)素磺酸鈉羥基羥酸以及鹽類和無機鹽類;還有胺鹽及衍生物、纖維素醚等。最常用的是糖蜜和木質(zhì)素磺酸鈣,糖蜜的效果。
(5)泵送劑。泵送劑是指能改善混凝土拌和物的泵送性能,即使混凝土具有能順利通過輸送管道,不阻塞,不離析,粘塑性良好的外加劑。其組份包含緩凝及減水組分,增稠組分(保水劑),引氣組分,及高比表面無機摻合料。應(yīng)用泵送劑溫度不宜高于35℃,超摻泵送劑可能造成堵泵現(xiàn)象。泵送混凝土水灰比為0.45~0.60,砂率宜為38%~45%。最小水泥用量應(yīng)大于0.3t/m3。
例題:關(guān)于泵送劑正確的有[ ]
A. 應(yīng)用泵送劑溫度不宜高于35℃
B. 超摻泵送劑可能造成堵泵現(xiàn)象
C. 砂率宜為38%~45%。
D. 最小水泥用量應(yīng)大于0.4t/m3。
E. 其組份包含緩凝及減水組分
答案:A.B.C .E
分析:應(yīng)用泵送劑溫度不宜高于35℃,超摻泵送劑可能造成堵泵現(xiàn)象。泵送混凝土水灰比為0.45~0.60,砂率宜為38%~45%。最小水泥用量應(yīng)大于0.3t/m3。其組份包含緩凝及減水組分,增稠組分(保水劑),引氣組分,及高比表面無機摻合料。
混凝土中摻用外加劑,在使用前,必須了解不同外加劑的性能、相應(yīng)的使用條件,查閱出廠產(chǎn)品說明書,不能盲目照搬;使用不當,例如劑量過大和拌和不勻會釀成事故,此外還應(yīng)注意:
(1)外加劑的使用應(yīng)嚴格執(zhí)行現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范,外加劑的質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準的要求。
(2)外加劑的品種、摻量必須根據(jù)混凝土性能的要求、施工和氣候條件、混凝土采用的原材料和配合比等因素,通過試驗,調(diào)整后確定。摻用含氯鹽的外加劑,要特別注意對鋼筋銹蝕和對混凝土的腐蝕。
(3)蒸汽養(yǎng)護的混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土,不宜摻用引氣劑和引氣減水劑。
2004考題.引氣劑和引氣減水劑不宜用于( A )。
A.預(yù)應(yīng)力混凝-k
B.抗凍混凝土
C.輕骨料混凝土
D.防滲混凝土
1.外加劑的作用
(1)能改善混凝土拌和物的和易性、減輕體力勞動強度、有利于機械化作業(yè)。
(2)可以加快施工進度,提高建設(shè)速度。
(3)能提高或改善混凝土質(zhì)量。
(4)能適當?shù)毓?jié)約水泥而不致影響混凝土的質(zhì)量。
(5)可以使水泥混凝土具備一些特殊性能。
2.外加劑的分類
通常有以下三種分類方法:
(1)混凝土外加劑按其主要功能分為四類:
1)改善混凝土拌和物流變性能的外加劑;
2)調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間、硬化性能的外加劑;
3)改善混凝土耐久性的外加劑;
4)改善混凝土其他性能的外加劑
(2)混凝土外加劑按化學成分分為有機外加劑、無機外加劑和有機無機復(fù)合外加劑。
(3)混凝土外加劑按使用效果分為減水劑,調(diào)凝劑,引氣劑、加氣劑,防水劑,阻銹劑,膨脹劑,防凍劑,著色劑,泵送劑以及復(fù)合外加劑。
2006考題:能增加混凝土和易性,同時減少施工難度的混凝土外加劑有(BDE)
A膨脹劑B減水劑C早強劑D引氣劑E泵送劑
3.常用混凝土外加劑
(1)減水劑?;炷翜p水劑是指在保持混凝土坍落度基本相同的條件下,具有減水增強作用的外加劑。
1)混凝土摻入減水劑的技術(shù)經(jīng)濟效果。
①保持坍落度不變,摻減水劑可降低單位混凝土用水量,提高混凝土早期強度,同時改善混凝土的密實度,提高耐久性;
②保持用水量不變,摻減水劑可增大混凝土坍落度,能滿足泵送混凝土的施工要求;
③保持強度不變,摻減水劑可節(jié)約水泥用量。
2)減水劑常用品種。主要有:
①普通型減水劑木質(zhì)素磺酸鹽類,如木質(zhì)素磺酸鈣(簡稱木鈣粉、M型),在相同強度和流動性要求下,節(jié)約水泥10%左右。
②高效減水劑,如NNO減水劑,摻入NNO的混凝土,其耐久性、抗硫酸鹽、抗?jié)B、抗鋼筋銹蝕等均優(yōu)于一般普通混凝土。在保持坍落度不變時,減水率為14%~18%。一般3d可提高混凝土強度60%,28d可提高30%左右。在保持相同混凝土強度和流動性的要求下,可節(jié)約水泥15%左右。
例題:配制混凝土時常用的減水劑有(?。?BR> A. M型木鈣粉
B. 硫酸鈉
C. 三乙醇胺復(fù)合劑
D. .木質(zhì)素磺酸鈣
答案:A.
分析:減水劑常用品種主要有:普通型減水劑木質(zhì)素磺酸鹽類,如木質(zhì)素磺酸鈣(簡稱木鈣粉、M型),高效減水劑,如NNO減水劑,
(2)早強劑?;炷猎鐝妱┦侵改芴岣呋炷猎缙趶姸?,并對后期強度無顯著影響的外加劑。若外加劑兼有早強和減水作用則稱為早強減水劑。
早強劑多用于搶修工程和冬季施工的混凝土。目前常用的早強劑有:氯鹽、硫酸鹽、三乙醇胺和以它們?yōu)榛A(chǔ)的復(fù)合早強劑。
1)氯鹽早強劑。常用的有氯化鈣(CaCl2)和氯化鈉(NaCl)。氯化鈣能與水泥中的礦物成分(C3A)或水化物[Ca(OH)2]反應(yīng),其生成物增加了水泥石中的固相比例,有助于水泥石結(jié)構(gòu)形成,還能使混凝土中游離水減少、孔隙率降低,因而摻入氯化鈣能縮短水泥的凝結(jié)時間,提高混凝土的密實度、強度和抗凍性。但氯鹽摻量不得過多,否則會引起鋼筋銹蝕。
2)硫酸鹽早強劑。常用的硫酸鈉(Na2so4)早強劑,又稱元明粉,是一種白色粉狀物,易溶于水,摻混凝土后能與水泥水化生成的氫氧化鈣作用,生成的CaSO4均勻分布在混凝土中,并與C3A反應(yīng),迅速生成水化硫鋁酸鈣,加快水泥硬化。
3)三乙醇胺[N(C2HOH)3]早強劑。是一種有機化學物質(zhì),強堿性、無毒、不易燃燒,溶于水和乙醇,對鋼筋無銹蝕作用。單獨使用三乙醇胺,早強效果不明顯,若與其他鹽類組成復(fù)合早強劑,早強效果較明顯。三乙醇胺復(fù)合早強劑是由三乙醇胺、氯化鈉、亞硝酸鈉和二水石膏等復(fù)合而成。
例題:早強劑多用于搶修工程和冬季施工的混凝土。目前常用的早強劑有[ ]。
A. 氯化鈣
B. 氯化鈉
C. 硫酸鈉
D. 三乙醇胺
E. 松脂皂
答案:A.B.C.D
分析:早強劑多用于搶修工程和冬季施工的混凝土。目前常用的早強劑有:氯鹽、硫酸鹽、三乙醇胺和以它們?yōu)榛A(chǔ)的復(fù)合早強劑。
(3)引氣劑。引氣劑是在混凝土攪拌過程中,能引人大量分布均勻的穩(wěn)定而封閉的微小氣泡,以減少拌和物沁水離析、改善和易性,同時顯著提高硬化混凝土抗凍融耐久性的外加劑。兼有引氣和減水作用的外加劑稱為引氣減水劑。
引氣劑主要有松香樹脂類,如松香熱聚物、松脂皂;有烷基苯磺酸鹽類,如烷基苯磺酸鹽、烷基苯酚聚氧乙烯醚等。也采用脂肪醇磺酸鹽類以及蛋白質(zhì)鹽、石油磺酸鹽等。其中,以松香樹脂類的松香熱聚物的效果較好,最常使用。
引氣減水劑減水效果明顯,減水率較大,不僅起引氣作用而且還能提高混凝土強度,彌補由于含氣量而使混凝土強度降低的不利,而且節(jié)約水泥。常在道路、橋梁、港口和大壩等工程上采用。解決混凝土遭受冰凍、海水侵蝕等作用時的耐久性問題,可采用的引氣減水劑有改性木質(zhì)素磺酸鹽類、烷基芳香烴磺酸鹽類以及由各類引氣劑與減水劑組成的復(fù)合劑。
引氣劑和引氣減水劑,除用于抗凍、防滲、抗硫酸鹽混凝土外,還宜用于泌水嚴重的混凝土、貧混凝土以及對飾面有要求的混凝土和輕骨料混凝土,不宜用于蒸養(yǎng)混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土。無論哪種混凝土中摻引氣劑或引氣減水劑,其摻量都十分微小。
(4)緩凝劑。緩凝劑是指延緩混凝土凝結(jié)時間,并不顯著降低混凝土后期強度的外加劑。兼有緩凝和減水作用的外加劑稱為緩凝減水劑。
緩凝劑用于大體積混凝土、炎熱氣候條件下施工的混凝土或長距離運輸?shù)幕炷?。緩凝劑有糖類,如糖鈣;有木質(zhì)素磺酸鹽類,如木質(zhì)素磺酸鈣、木質(zhì)素磺酸鈉羥基羥酸以及鹽類和無機鹽類;還有胺鹽及衍生物、纖維素醚等。最常用的是糖蜜和木質(zhì)素磺酸鈣,糖蜜的效果。
例題:緩凝劑最常用的是[ ] 。
A. 糖蜜
B. 木質(zhì)素磺酸鈣
C. 木質(zhì)素磺酸鈉羥基羥酸
D. 胺鹽及衍生物
E. 纖維素醚
答案:A.B
分析:緩凝劑用于大體積混凝土、炎熱氣候條件下施工的混凝土或長距離運輸?shù)幕炷?。緩凝劑有糖類,如糖鈣;有木質(zhì)素磺酸鹽類,如木質(zhì)素磺酸鈣、木質(zhì)素磺酸鈉羥基羥酸以及鹽類和無機鹽類;還有胺鹽及衍生物、纖維素醚等。最常用的是糖蜜和木質(zhì)素磺酸鈣,糖蜜的效果。
(5)泵送劑。泵送劑是指能改善混凝土拌和物的泵送性能,即使混凝土具有能順利通過輸送管道,不阻塞,不離析,粘塑性良好的外加劑。其組份包含緩凝及減水組分,增稠組分(保水劑),引氣組分,及高比表面無機摻合料。應(yīng)用泵送劑溫度不宜高于35℃,超摻泵送劑可能造成堵泵現(xiàn)象。泵送混凝土水灰比為0.45~0.60,砂率宜為38%~45%。最小水泥用量應(yīng)大于0.3t/m3。
例題:關(guān)于泵送劑正確的有[ ]
A. 應(yīng)用泵送劑溫度不宜高于35℃
B. 超摻泵送劑可能造成堵泵現(xiàn)象
C. 砂率宜為38%~45%。
D. 最小水泥用量應(yīng)大于0.4t/m3。
E. 其組份包含緩凝及減水組分
答案:A.B.C .E
分析:應(yīng)用泵送劑溫度不宜高于35℃,超摻泵送劑可能造成堵泵現(xiàn)象。泵送混凝土水灰比為0.45~0.60,砂率宜為38%~45%。最小水泥用量應(yīng)大于0.3t/m3。其組份包含緩凝及減水組分,增稠組分(保水劑),引氣組分,及高比表面無機摻合料。
混凝土中摻用外加劑,在使用前,必須了解不同外加劑的性能、相應(yīng)的使用條件,查閱出廠產(chǎn)品說明書,不能盲目照搬;使用不當,例如劑量過大和拌和不勻會釀成事故,此外還應(yīng)注意:
(1)外加劑的使用應(yīng)嚴格執(zhí)行現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范,外加劑的質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準的要求。
(2)外加劑的品種、摻量必須根據(jù)混凝土性能的要求、施工和氣候條件、混凝土采用的原材料和配合比等因素,通過試驗,調(diào)整后確定。摻用含氯鹽的外加劑,要特別注意對鋼筋銹蝕和對混凝土的腐蝕。
(3)蒸汽養(yǎng)護的混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土,不宜摻用引氣劑和引氣減水劑。
2004考題.引氣劑和引氣減水劑不宜用于( A )。
A.預(yù)應(yīng)力混凝-k
B.抗凍混凝土
C.輕骨料混凝土
D.防滲混凝土

