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商品混凝土中外加剂与水泥

商品混凝土中外加剂与水泥
商品混凝土中外加剂与水泥

商品混凝土中外加剂与水泥/掺合料适应性的研究

孙振平

摘要:外加剂与水泥/掺合料之间有时出现的不相适应性问题长期以来影响着实际工程对外加剂/掺合料的应用,并受到材料科学研究人员的高度重视。本文首先对混凝土外加剂与水泥/掺合料之间的适应性进行定义,并从混凝土外加剂、水泥和掺合料三个方面讨论导致商品混凝土中外加剂与水泥/掺合料不相适应的原因和机理进行研究和分析。

关键词:外加剂水泥掺合料适应性影响因素

改革开放以来,我国商品混凝土发展十分迅速。从1979年我国建立第一家预拌混凝土搅拌站开始,商品混凝土搅拌站如雨后春笋般成长。1990年,我国已建成100家商品混凝土搅拌站,到2002年,我国商品混凝土搅拌站数量更是高达1039家,实际年产量为13914m3,与2002年相比,2003年商品混凝土年产量的增加幅度超过30%。混凝土商品化进程的实施在提高混凝土质量、满足结构工程实际需要、节约资源、节省能源、保护环境和文明施工等方面都发挥了巨大作用。然而,我国东、西部及沿海地区的经济、技术发展不均衡,混凝土商品化步伐和商品混凝土技术水平差别也很大。我国个别发达城市,如上海、北京、广州等,混凝土商品化供应比例已大于80%,而边远地区(有些甚至是省会城市),其混凝土商品化程度却不足20%。为进一步提高混凝土商品化程度,加速混凝土商品化进程,2003年10月16日,我国商务部、公安部、建设部和交通部联合发布“关于限制禁止在城市城区现场搅拌混凝土的通知”。通知规定:从2003年12月31日起,北京等124个城市禁止现场搅拌混凝土;其它城市从2005年12月31日起禁止现场搅拌混凝土。可见,我国混凝土商品化步伐将急速加快。

商品混凝土离不开化学外加剂和矿物掺合料,各种掺合料和以减水剂为主要组份配制的各种外加剂为商品混凝土的生产和应用提供了必要的技术保障。根据国外及我国发达城市商品混凝土的发展经验,首先要解决好化学外加剂和矿物掺合料的配套供应和应用技术问题,否则,混凝土商品化的进程必将受到严重的影响。

关于化学外加剂和矿物掺合料,我国已经制定了较齐全的标准规范,如:1)GB8076-1997 混凝土外加剂;

2)GB8077-2000 混凝土外加剂匀质性试验方法;3)JC473-2001混凝土泵送剂;4)GB50119-2003 混凝土外加剂应用技术规范;5)GB1596-1991 用于水泥和混凝土中的粉煤灰;6)GB/T18046-2000 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉;7)JTJ275-2000 海工工程混凝土结构防腐蚀技术规范;8)GB/T18736-2002 高强高性能混凝土用矿物外加剂。这些标准规范的制定和实施为混凝土化学外加剂和矿物掺合料的正确选择和应用提供了良好的技术保障。但尽管这样,在实际工程中,常会出现不如意的使用效果,甚至出现重大工程事故,造成严重的经济损失,再者,也容易引起原材料提供方、商品混凝土生产方和施工方之间的矛盾。实践表明,混凝外加剂与水泥/掺合料之间存在明显的适应性问题。发达国家的水泥生产厂和外加剂生产厂数量较少,质量相对稳定,而我国混凝土外加剂厂有500家以上,水泥生产厂更是超过2000家,所以,商品混凝土生产过程中外加剂与水泥/掺合料适应性问题相当突出,由此带来的技术难题和质量事故也较普遍。

为正确认识外加剂与水泥/掺合料的适应性问题,本文结合工程实际和近几年的科研成果,对外加剂与水泥/掺合料适应与否进行定义,并就商品混凝土生产中较常出现的减水剂型外加剂(普通减水剂、高效减水剂、缓凝型减水剂、泵送剂等)与水泥/掺合料之间的适应性影响因素及机理展开全面研究和分析。

1. 混凝土外加剂与水泥/掺合料适应性的定义

为正确定义外加剂与水泥/掺合料之间的适应性,首先应将因外加剂、水泥和掺合料本身性能不合格所产生的影响排除在外;其次,要将外加剂与水泥/掺合料是否能配合使用这一点考虑在内。

可以这样理解混凝土外加剂与水泥/掺合料的适应与不适应性的概念:按照混凝土外加剂应用技术规范[1],将经检验符合有关标准的某种外加剂掺加到用按规定可以使用该品种外加剂的水泥(和掺合料)所配制的混凝土中,若能够产生应有的效果,我们就认为该水泥/掺合料与这种外加剂是适应的;相反,如果不能产生应有的效果,则该水泥/掺合料与这种外加剂不适应。

比如,分别用五种普通硅酸盐水泥并掺加某种高效减水剂(经检验符合高效减水剂标准要求[2])配制混凝土,在其它因素都相同的情况下,有种水泥所配制的混凝土在减水率方面出现了严重不足,则说明这种水

泥与该高效减水剂不适应,而其它几种水泥与该高效减水剂是适应的。再比如,当某种水泥(掺有一定比例的掺合料)所配制的混凝土中掺加缓凝减水剂(经检验符合有关标准),不仅得不到应有的缓凝效果,反而出现了不正常的快凝现象,这肯定是由于该缓凝减水剂与所使用的水泥和/或掺合料不相适应引起的。

几乎所有品种的外加剂与水泥之间都存在适应性问题,只是目前来说商品混凝土中几乎全部使用减水型外加剂,而减水型外加剂与水泥/掺合料不相适应时能够比较直观快速地反应出,如出现混凝土流动性差、减水率低,或拌合物板结发热、流动性损失过快、不正常凝结等现象。商品混凝土生产和使用过程中反响最强烈的问题主要是外加剂与水泥/掺合料之间不相适应所导致的各种矛盾和质量事故。

2. 减水型外加剂与水泥/掺合料适应性的影响因素及机理

分析认为,减水型外加剂与水泥/掺合料的自身特性都会影响它们之间的适应性。就减水型外加剂自身来说,其分子特性、聚合度、中和离子、掺加时的状态等都会对其作用效果产生影响;而对水泥来说,其化学组成、矿物成分、调凝剂石膏的状态和掺量、碱含量、混合材种类和掺量、粉磨细度等都是必须考虑在内的因素;对于掺合料,则其种类、掺量等对减水型外加剂的作用效果影响较大。

2.1 减水剂自身特性对其塑化效果的影响

就萘系高效减水剂自身的特性来讲,影响其对水泥/掺合料塑化效果的因素有磺化度、平均分子量、分子量分布以及聚合度、聚合性质(直链、支链等) 等,另外,减水剂掺加时的状态(粉状或液态)也影响其塑化效果,具体情况如下。

1)萘系减水剂在合成时的磺化越完全,则转变为带有磺酸基磺化物的萘环越多,该减水剂的分散作用也越强;水解过程也同样重要,因为水解过程可以使得萘环上α位的磺酸基除去,以利于缩聚反应。

2)萘系减水剂的分子量(也即聚合度)对其塑化效果的影响非常显著,存在一个最佳分子量值。试验表明,萘系减水剂分子的聚合度为10左右时的塑化效果最理想。

3)萘系减水剂中起中和作用的反离子的性质也影响减水剂的塑化效果[3]。

4)萘系减水剂掺加时的状态会影响其对水泥的塑化效果。试验表明,掺加粉状的减水剂其塑化效果比掺加液态减水剂时约低5%,其原因是粉状减水剂的分子呈缠绕形结构,而减水剂溶解在水中1天以上时则其分子呈直锁形结构,因此吸附在水泥颗粒上所起的分散效果就大些。

对于木质素磺酸盐系减水剂来说,其生产原料中木质素的来源、纯度、制备时加入的金属阳离子种类、添加状态等都对其作用效果产生一定影响。表1是对木质素磺酸钙(MG)和木质素磺酸钠(MN)作用效果的对比结果。可见,在相同掺量情况下,MN的塑化效果比MG明显,但其对砂浆抗压强度的改善效果却不如MG。

表2 两种木质素磺酸盐减水剂对砂浆性能的影响(水泥采用海螺牌52.5P.O)

外加剂扩展度

(mm)减水率

(%)

抗压强度(MPa)/抗压强度比(%)

种类掺量(%C)1d3d7d28d /0125012.5/10038.3/10045.6/10062.8/100 MG0.15127 4.213.8/11039.8/10448.8/10763.2/101 MN0.151268.712.6/10135.8/9346.9/10361.3/98 MG0.251318.715.9/12738.4/10050.9/11265.3/104 MN0.2513013.9107/8621.5/5645.7/10053.3/85

与木质素磺酸盐系减水剂和萘系、密胺系高效减水剂相比,氨基磺酸盐系高效减水剂和聚缩酸系高效减水剂尽管减水率大,控制坍落度损失效果明显,但合成工艺过程中的诸多因素都会对其作用效果产生较大影响[4,5]。

2.2 水泥特性对减水剂塑化效果的影响

水泥品种不同,则减水剂对其产生的塑化效果也不相同。水泥熟料的矿物成分、化学组成、作为调凝剂的石膏的形态和比例等都会影响减水剂的塑化效果[3];水泥的细度、水泥中混合材的种类和掺量,以及水泥的新鲜程度、水泥的含水率、温度等也会对减水剂的塑化效果产生较大影响。

2.2.1 矿物成分

水泥的化学组成和矿物成分因生产厂家在原材料的选择、配比、生产工艺的控制等方面的差异而有所不同。我国水泥厂数量多,分布范围广,水泥熟料化学组成和矿物成分变动较大,这是我国商品混凝土生产中较易出现外加剂与水泥不相适应的原因之一。

通过对水泥熟料四大矿物成分C3S、C2S、C3A和C4AF对减水剂分子等温吸附的研究证明,其吸附程度的大小顺序为:C3A>C4AF>C3S>C2S,可见,铝酸盐相对减水剂分子的吸附程度大于硅酸盐相。其原因是:C3A和C4AF在水化初期其动电电位(Zeta电位)呈正值,因而较强较多地吸附减水剂分子(阴离子表面活性剂),而C3S和C2S在水化初期其动电电位呈负值,因此吸附减水剂的能力较弱。业已证明,水泥中C3A 和C4AF的比例越大,则减水剂的分散效果越差。

商品混凝土搅拌站生产过程中采用铝酸盐相(尤其是C3A矿物)含量较高的水泥时,容易遇到用水量大幅增加,混凝土坍落度损失加快的难题,原因就在于此。

2.2.2 调凝剂石膏的形态

水泥粉磨过程中要加入一定量石膏作为调凝剂。由于粉磨过程中磨机内温度升高,会使一部分二水石膏脱去部分结晶水转变为半水石膏甚至无水石膏(硬石膏),另外,有些水泥厂为节省生产成本,往往采用硬石膏或工业副产品石膏(无水石膏)替代二水石膏作为水泥调凝剂。不论采用何种石膏生产的水泥,按照有关水泥标准进行产品检验时一般区别不大,但在掺加减水剂情况下,有时却表现出大相径庭的塑化效果,尤其是以无水石膏作为调凝剂的水泥碰到木钙(木钠)、糖钙组分时,则会产生严重的不相适应性,不仅得不到预期的减水效果,而且往往会引起流动性损失过快甚至异常凝结。

为什么调凝剂二水石膏部分转化为无水石膏或以无水石膏作为调凝剂的水泥碰到木钙(木钠)、糖钙时会产生前述异常现象呢?这是因为,石膏结晶形态不同,其对木钙(木钠)或糖钙的吸附能力也不相同,顺序为CaSO4> CaSO4.1/2H2O> CaSO4.2H2O。当采用无水石膏为调凝剂的水泥掺加木钙(木钠)或糖钙与水一起拌合时,无水石膏表面立即大量吸附木钙(木钠)或糖钙分子,被吸附膜层严密地包围起来,无法溶出为水泥浆体系提供必要的SO42-离子,也就无法快速在C3A表面上形成大量AFt,因而造成C3A大量水化,形成相当数量的水化铝酸钙结晶体并相互连接。这一结果轻者导致混凝土坍落度损失过快,严重者将导致混凝土异常快凝。

目前,我国泵送剂产品一般按照市场需要,分为普通型、中效型和高效型三类。普通型泵送剂一般由木钙(木钠)和糖钙等组分进行复合,中效型泵送剂则一般由高效减水剂、木钙(木钠)和糖钙等组分复合而成。使用这两类常用泵送剂容易出现与水泥不相适应的情况[6],希望商品混凝土搅拌站应正确分析原因,通过试验选择适应性较好的泵送剂品种。

2.2.3 碱含量

水泥的碱含量主要指水泥中Na2O 和K 2O的含量,通常以Na2O等当量质量百分数表示。碱含量对水泥与减水剂的适应性会产生很大影响。图1和图2分别为水泥碱含量对低浓型萘系高效减水剂和高浓型萘系高效减水剂塑化效果的影响,可见随着水泥碱含量的增大,减水剂的塑化效果变差。水泥的碱含量提高还将导致混凝土的凝结时间缩短和坍落度损失急速加快。

水泥中碱的存在有助于加速水泥中铝酸盐相的溶出,导致水泥颗粒对减水剂分子吸附量增大,因而减水剂掺量一定时,塑化效果下降,混凝土坍落度损失加快[7,8]。

图1 碱含量对掺低浓型萘系高效减水剂图2 碱含量对掺高浓型萘系高效减水剂浆体流动性的影响浆体流动性的影响

2.2.4 混合材

目前我国80%以上的水泥在粉磨时都掺加了一定量的混合材,如火山灰、粉煤灰、矿渣粉、煤矸石、石灰石和窑灰等。由于混合材的品种、性质和掺量等不同,减水剂的作用效果存在较大差异。

试验表明,减水剂对以矿渣作为混合材的水泥的塑化效果优于纯硅酸盐水泥,而对以火山灰、煤矸石和窑灰作为混合材的水泥的塑化效果较差。可以认为,减水剂对掺不同混合材水泥的饱和掺量有较大差异。

2.2.5 细度

图3是针对嘉新水泥熟料与二水石膏的配料进行粉磨后的试验结果。可见,随着水泥细度增加,减水剂塑化效果下降。

水泥颗粒对减水剂分子具有比较强的吸附性,在掺加减水剂的水泥浆体中,水泥颗粒越细,意味着其比表面积越大,则对减水剂分子的吸附量越大。所以,减水剂在相同掺量情况下,对于细度较大的水泥,其塑化效果要差一些。水泥新标准实施后,某些厂家为达到早期强度的要求,过分提高水泥的细度,对于这类水泥,为了达到较好的塑化效果,必然要增加减水剂的掺量。

图3 水泥细度对减水剂塑化效果的影响(W/C=0.274,减水剂掺量为0.7%C)

2.2.6 新鲜程度和温度

相对于存放一定时间的水泥来说,减水剂对新鲜水泥的塑化效果要差一些。这是因为新鲜水泥的正电性较强,对减水剂的吸附能力较大。水泥的温度越高,减水剂对其塑化效果也越差,混凝土坍落度损失也较

快。因此,有些商品混凝土生产厂利用刚出磨还未来得及散失掉热量的水泥配制的混凝土往往表现出减水率低、坍落度损失过快,甚至在搅拌机内就异常凝结的现象,应引起高度重视并避免这种现象。

2.3 掺合料的种类和掺量

通过试验,对粉煤灰、矿渣粉、沸石粉和硅灰分别等量替代部分水泥后,减水剂作用效果的变化进行了对比,如图4至图7。

可见,商品混凝土中常用的掺合料---II级粉煤灰、S95矿渣粉、沸石粉和硅灰等量替代部分水泥后,对混凝土坍落度和坍落度保持性的影响是不同的。当用矿渣粉等量替代部分水泥后,可起到提高混凝土初始坍落度,减小坍落度损失率的良好效果,且随矿渣粉掺量的增加,这两种效果越明显。相反,其它三种掺合料等量替代部分水泥则会引起混凝土初始坍落度降低,坍落度损失速率加快。

图4 II级粉煤灰对掺高效减水剂浆体流图5 矿渣粉对掺高效减水剂浆体性

流动性和流动性保持性的影响动和流动性保持性的影响

图6 沸石粉对掺高效减水剂浆体流动性图7 硅灰对掺高效减水剂浆体流动性和流动性保持性的影响和流动性保持性的影响

混凝土掺合料对减水型外加剂作用效果的影响规律与水泥中的混合材基本相似,主要与其矿物成分、溶出离子的性质、表面亲水程度、细度、颗粒形状和颗粒大小分布等因素有关,但有时尚需考虑更多因素,主要原因在于掺合料生产方为提高水化活性可能在其中掺加了一定量的化学激发组分(如硫酸盐和碱等)。

3. 结论

1)对混凝土外加剂与水泥/掺合料进行定义时,首先应将因外加剂、水泥和掺合料不符合有关标准规范所带来的影响排除在外。

2)商品混凝土由于必须使用减水型外加剂,通常还掺加粉煤灰、矿渣粉、沸石粉和硅灰等掺合料,且为

改善某些方面的性能、满足实际工程的特殊需要,更有可能同时掺加其它种类的外加剂,所以在分析适应性问题时,要进行全方位考虑。

3)减水型外加剂对商品混凝土流动性和流动性保持性的影响受外加剂、水泥和掺合料等方面多因素的影响,只有通过试验并结合理论分析,才能找到根本原因。

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混凝土外加剂与水泥的适应性问题及解决方法 发表时间:2019-02-25T11:52:27.797Z 来源:《防护工程》2018年第33期作者:郝如如董予冬 [导读] 随着施工技术的不断进步,对水泥混凝土的要求越来越高。混凝土需要达到可调、高强度、流动性大、耐久性高等特点 山东广信工程试验检测集团有限公司山东省济南市 250000 摘要:随着施工技术的不断进步,对水泥混凝土的要求越来越高。混凝土需要达到可调、高强度、流动性大、耐久性高等特点,也需要最大限度地降低生产成本。因此,在这种情况下,需要对混凝土的添加进行严格的分析。其中,混凝土的掺混类型相当复杂,可以提高混凝土的性能。因此,有必要对混凝土外加剂进行严格的分析,不断研究外加剂和水泥的适应性和混凝土特性的影响,了解混凝土外加剂和水泥本身的适应性,充分了解和掌握混凝土本身的性能。为了更好地利用混凝土外加剂,最大限度地发挥混凝土在施工中的作用。 关键词:混凝土外加剂;水泥;适应性问题;解决方法 1 水泥矿物构成对外加剂的影响分析 从结构上来看,水泥矿物主要是由铝酸三钙(C3A)、硅酸二钙(C2S)、硅酸三钙(C3S)、铁铝酸四钙(C4AF)等构成,其中,C3A 的水化速度最快,其次是 C3S,再次是 C2S和 C4AF。以回转窑生产的水泥熟料为例,其矿物构成通常是C3S :45%~65%。C4AF :10%~18%。C2S :15%~32%。C3A :4%~11%。不过,从实际情况来看,在与外加剂匹配程度上,C3A 水化最快,而且,其对外加剂的吸附也最快,其次是 C3S。可见,C3A 和 C3S 对水泥与外加剂适应性产生主要影响。根据多年来的经验与教训,只要 C3A、C3S 能达到如下两个条件,一般都能满足施工要求:C3A 不大于8% 或 C3A+ C3S 不大于65%,即只要能确保 C3A 不大于8%,C3S 在 50%~55% 范围内,同时使用两种水泥石膏制备。这种水泥强度通常具有良好的掺混适应性。用萘系列高效复合减水剂、一般木质素型减水剂、泵加料剂等制备。混凝土的倒坍损失较小,能较好地满足施工标准要求。但是,如果C3A大于8%,或者C3A+ C3S大于65%,水泥和外加剂的问题就会不适应,混凝土的倒坍损失就会比较大。在水泥的各种矿物中,C3A是影响外加剂的主要因素。因此,为了提高水泥的早期强度,水泥厂会增加C3A的含量,但也给外加剂的应用带来很大的困难。 在施工实践中,当发生水泥与外加剂不相适应的问题时,通常可采用如下解决对策: 1.1进行试验比对,使用同一种外加剂,将其与几种不同品牌、种类的水泥进行配置,根据砂浆流动度试验结果,来对外加剂与水泥的适应情况进行评价和判断; 1.2以一种常用且适应良好的掺杂物的水泥为试样,通过砂浆流动试验结果配置其他掺杂物以确定掺杂物的质量。通过对比试验,我们可以看出失调的原因是在水泥或外加剂中。如结果表明是由水泥引起的,则需要进一步分析水泥矿物的组成,并分析水泥石膏的类型、掺入物的类型、高、低碱性含量,以及对外加剂的影响。如结果表明它是由外加剂引起的,有必要立即联系制造商进行调查,看看外加剂的配方是否有变化。 从近年来的情况来看,木质素外加剂的原料发生了很大的变化。主要原因是针叶林原料短缺,而优质褐煤主要供出口,这引起了许多复杂的木质素外加剂质量有所波动。此外,预混混凝土表面存在高含气量、减水量下降等明显问题,导致大量气泡频繁出现。试验结果表明,混凝土强度降低。在萘系减水剂方面,国内大厂都是采用全自动控制生产,产品质量比较稳定。不过,生产合成萘磺酸钠的不少厂家,仍然以人工操作为主,受人为因素影响,在关键生产过程中,磺化、缩合等存在不稳定现象,使得母体聚合度不高,且存在减水率波动较大的情况,如果使用此种母体复合各种萘系减水剂,其质量自然也达不到标准要求。由此看来,尽管外加剂厂家的配方没有发生变化,但却没有重视产品母体质量变化带来的影响。因此,在试验过程中,必须要重视原材料质量的调查和检验,只要发现属外加剂导致的问题,应当立即进行退货处理,如果发生第二次退货,就要停止使用此种外加剂,更换更稳定的品牌。现在国内大多数外加剂厂家,采用的都是复配生产,必须要加强对母体质量的控制。 2混凝土外加剂与水泥适应性的改善措施 根据上述内容可以知道混凝土外加剂与水泥适应性对整个工程施工质量与安全性的重大影响,因此也就要求工程施工单位要更加重视混凝土外加剂与水泥之间存在的适应性问题,从各方面采取改进和完善措施,使混凝土外加剂与水泥适应性问题得到有效解决。 2.1重视混凝土外加剂与水泥的质量检测。混凝土加料和水泥的质量是影响其适应性的重要因素。对混凝土编制者,要对实际施工过程中使用的每一批混凝土外加剂和水泥进行严格的质量检测,同时进行混凝土试验和试验,掌握原材料的技术特点。尽可能将适应性好的混凝土外加剂与水泥一起使用,以防止因联合使用不合适的混凝土外加剂和水泥而发生严重的工程质量事故或成本增加。 2.2复合选用混凝土外加剂,对掺入方法加以合理调整。对合理选择和复合使用混凝土外加剂可大大提高减水剂与水泥的相容性,并能抑制水泥的崩落损失。这已成为提高混凝土外加剂和水泥适应性的快速措施,受到市场的广泛欢迎。该措施的具体内容包括使用速效减水剂和延迟缩合试剂的混合物。通过这两种试剂的性能,可以显著降低水泥崩落速度的损失,进而引起大量微泡混合使用还原剂和气体。因此,提高了水泥混合物的实际流动性能,提高了水泥的粘结力,有利于减少水泥的水分分泌和分离分析。减水剂的混合和应用主要依靠叠加效应和协调效果,以提高混凝土与减水剂的相容性。当运用调整混凝土外加剂配方与掺量的方法还无法解决适应性问题的时候,可以采取调整混凝土配合比的方式来加以解决,在原有基础上适当将初始坍落度增大,这可以作为解决实际工程施工中遇到的紧急事件的处理方法。 2.3重视混凝土外加剂与水泥适应性问题的宣传。要提高混凝土外加剂与水泥的适应性,必须认识到其重要性,才能采取措施解决这一问题。因此,应向混凝土原料生产商、混凝土混合料制造商和实际施工技术人员宣传混凝土加料和水泥适应性的重要性,并重视这一问题的重要性。只有让全社会都认识到混凝土外加剂与水泥适应性问题的重要性,才能正确应对适应性问题带来的各种后果,才能鼓励人们为解决这一问题作出更大的努力。 2.4混凝土制备方、外加剂厂与水泥厂共同采取措施加以解决。混凝土外加剂和水泥的适应性问题不能由一边解决。所有涉及混凝土外加剂和水泥适应性问题的单位必须共同努力解决这一问题。例如,对于水泥厂来说,有必要设法改变过去使用石膏作为凝结剂的做法;当加剂厂遇到与水泥配合使用的水泥时,是混合石膏水泥的问题,需要为工程施工方提供不含糖钙或木钙的外加剂,也可以采取其他措施解

混凝土外加剂

混凝土外加剂是在搅拌混凝土过程中掺入,占水泥质量5%以下的,能显著改善混凝土性能的化学物质,在混凝土中掺入外加剂,具有投资少、见效快、技术经济效益显著的特点。随着科学技术的不断进步,外加剂已越来越多地得到应用,外加剂已成为混凝土除4种基本组分以外的第5种重要组分。请大家总结国内外各种混凝土外加剂种类以及各种外加剂的特性、适用范围。 混凝土分为四个种类: 1.改善混凝土拌合物流变性能的外加剂。包括减水剂、引气剂和泵送剂。 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。 3.改善混凝土耐久性的外加剂。包括引气剂、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、着色剂、防水剂和泵送剂。 具体的外加剂的的特性、适用范围: 普通减水剂:减水剂是一种在维持混凝土坍落度不变的条件下,能减少拌合用水量的混凝土外加剂。它的作用是加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用,能改善其工作性,减少单位用水量,改善混凝土拌合物的流动性;或减少单位水泥用量,节约水泥。它的适用范围~特别适用于配制高耐久、高流态、高保坍、高强以及对外观质量要求高的混凝土工程。对于配制高流动性混凝土、自密实混凝土、清水饰面混凝土极为有利。 早强剂:早强剂是指能提高混凝土早期强度,并且对后期强度无显著影响的外加剂。早强剂的主要作用在于加速水泥水化速度,促进混凝土早期强度的发展;既具有早强功能,又具有一定减水增强功能。它的适用范围最适宜初冬和早春季节在低温条件下施工。

缓凝剂:是一种降低水泥或石膏水化速度和水化热、延长凝结时间的添加剂,在商品混凝土中掺人缓凝剂的目的是为了延长水泥的水化硬化时间,使新拌混凝土能在较长时间内保持塑性,从而调节新拌混凝土的凝结时间。它的适用范围~缓凝剂可用于大体积混凝土、碾压混凝土、炎热气候条件下施工的混凝土、大面积浇筑的混凝土、避免冷缝产生的混凝土、需较长时间停放或长距离运输的混凝土,及其他需要延缓凝结时间的混凝土。缓凝高效减水剂可制备高强高性能混凝土。引气剂:为改善混凝土坍落度、流动性和可塑性,在混凝土拌合物在拌和过程中引入空气而形成大量微小、封闭而稳定气泡的外加剂。掺引气剂能改善混凝土坍落度、流动性和可塑性。减少混凝土泌水和离析,提高混凝土的均质性。提高混凝土的抗折强度,当含气量为3%-5%时,抗折强度提高10%-20%。可以让混凝土的热扩散及传导系数降低,提高了混凝了混凝土抗冻性、抗盐渍性、抗渗性、耐硫酸盐侵蚀及抗碱集料反应性能。适用范围!~主要用于泌水要求的混凝土工程。用于水工、港工等有抗冻性、耐久性要求的混凝土工程。用于建筑砂浆及轻质发泡混凝土等。 高效减水剂:在混凝土塌落基本相同条件下,能大幅度减少拌合物用水量的外加剂。高效减水剂对水泥有强烈分散作用,能大大提高水泥拌合物流动性和混凝土坍落度,同时大幅度降低用水量,显著改善混凝土工作性。但有的高效减水剂会加速混凝土坍落度损失,掺量过大则泌水。减水剂能大幅度降低用水量从而显著提高混凝土各龄期强度。在保持强度恒定时,则能节约水泥10%或更多。。在一个就是减水剂氯离子含量微少,对钢筋不产生锈蚀作用。能增强混凝土的抗渗、抗冻融及耐腐蚀性,提高了混凝土的耐久性。应用范围~几乎所有国家重大、重点工程中,尤其在水利、水电、水工、海工、桥梁等工程中,聚梭酸系减水剂得

混凝土外加剂不适应问题的主要原因及对策分析

摘要:简单介绍了外加剂在水泥混凝土中的作用, 总结了外加剂与水泥产生不相适应问题的主要表现及危害, 具体的论述了引起混凝土中外加剂与水泥不 相适应的主要影响因素。从工程施工质量和安全的角度出发, 阐述了由外加剂与混凝土不适应带来危害的解决对策。 关键词: 混凝土外加剂坍落度 1 引言 混凝土的性能不仅取决于组成材料的性能, 还受到材料之间的适应性及混凝土配合比等因素的影响。外加剂作为混凝土的第5 组分, 所占比重很小, 但对混凝土的性能却影响很大, 能够明显提高混凝土的坍落度、调节凝结时间, 改善混凝土施工性能或节约成本。水泥水化反应时形成絮凝结构将水包裹在里面, 为了使水化更完全以及提高混凝土施工性能需加入更多的水, 外加剂的加入能够 在水泥颗粒表面定向吸附, 使水泥颗粒表面带有同性电荷, 因斥力作用而分离开来,释放出水泥絮凝结构包裹的水分, 使更多的水参与水化反应并提高流动性。 但由于各种原因, 外加剂与水泥也极易产生不相适应问题。主要表现在: ( 1) 外加剂对水泥工作性能改善不明显; ( 2)混凝土坍落度损失过大或混凝土过于快凝; ( 3) 造成混凝土结构构件更易出现的裂缝。这些问题会严重影响水泥混凝土质量, 给工程质量带来隐患, 严重的甚至出现工程事故, 造成重大经济损失。本文着重分析混凝土外加剂与水泥产生不适应性问题的主要因素及相关对策, 对 工程施工质量和工程安全管理均具有一定的参考价值。 2 产生不适应性问题主要因素 外加剂与水泥的不相适应性问题主要的主要因素有: 2.1 外加剂自身的因素 外加剂的自身的原因主要有以下几个方面: ( 1) 品种不同; ( 2) 结构官能团的不同; ( 3) 聚合度不同; ( 4) 复配组分不同。这些影响回通过不同的方式会影响与水泥的适应性。而不同厂家生产出来的外加剂也会有很多差异, 主要原因有: ( 1) 生产制作工艺; ( 2) 厂家制作过程的技术水平; ( 3)质量管理水平。因此, 不同的厂家生产出来的产品必然有差异[1]。 2.2 水泥的矿物组成对外加剂的影响 水泥的矿物组成对外加剂的影响很大, 水泥的矿物组成主要有铝酸三钙(C3A)、铁铝酸四钙(C4AF)、硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)等, 不同矿物组成主要是由生产水泥的原材料和生产工艺决定的, 水泥的矿物组成中对外加剂影 响因素大小依次为C3A>C4AF>C3S>C2S。C3A 水化反应快, 早期强度提高快, 需水量大, C3A 含量过高(质量分数大于8%), C3A 吸附外加剂量大, 外加剂作 用损失大[2]。水泥矿物组成名称和范围见表1, 矿物与水作用时表现出来的特征见表2。 2.3 水泥熟料中添加调凝石膏品种的影响 水泥生产最后工序需加入石膏调节凝结时间, 水泥厂家使用的调凝石膏对外加剂影响因素大小依次为硬石膏( 工业无水石膏) >半水石膏>二水石膏, 水泥厂家为节约成本往往使用工业无水石膏, 这样不影响水泥达到质量指标要求, 对普通不掺加外加剂的混凝土亦没有不良反应, 但对现代掺加外加剂的混凝土, 使

浅谈混凝土外加剂与水泥的相容性及其应用

浅谈混凝土外加剂与水泥的相容性及其应用 混凝土是世界上使用最广泛的人造产品,是除了水之外的世界上最常使用的物质。大约66%的混凝土用来建立街道、建筑、公路和其他基础设施。其中混凝土的五大原材料包括水泥、掺合料、水、外加剂、骨料。其中矿粉掺合料情况相对稳定些。粉煤灰掺合料品牌虽然少但来源多元化,时常影响混凝土的拌合性能,对粉煤灰进行车检,对细度、需水量比进行检验控制;粗细骨料可以从厂家源头来控制。但原材料任何一项指标的波动,都或多或少带来混凝土的生产和施工问题。因此除了做好原材料的日常检验,往往是不够的。 标签:混凝土外加剂;水泥;相容性 1、什么是混凝土外加剂与水泥的相容性 按照混凝土外加剂应用技术规范,将经检验符合有关标准的某种外加剂掺加到按规定可以使用该品种外加剂的水泥所配的混凝土中,若能产生应有的效果,则该水泥与这种外加剂是相容的,反之,如果不能产生应有的效果,则该水泥与此种外加剂之间存在不相容性。混凝土外加剂与水泥不相容给混凝土工程带来的质量问题主要表现在以下几个方面:①预拌混凝土在搅拌过程中出现不正常的凝结,影响混凝土的均匀性;②混凝土泌水、离析、分层现象比较严重,致使混凝土质量明显降低;③新拌制的混凝土坍落度损失快,影响混凝土的浇筑和振捣; ④施工时,混凝土硬化以后强度出现明显下降,达不到质量要求,造成经济损失; ⑤混凝土的抗渗性和耐久性明显降低,收缩性加大,给混凝土的后期使用带来诸多不便;⑥大体积混凝土存在裂缝,致使工程质量受到较大影响;因此混凝土外加剂与水泥相容与否至关重要。本文根据GB50119-2013《混凝土外加剂应用技术规范》的附录A进行试验。单种外加剂与三种水泥的相容性试验,对混凝土外加剂与水泥的相容性进行初步探讨。预拌混凝土中普遍用到的是减水剂。 2、影响混凝土外加剂与水泥相容性的因素 2.1 外加剂方面的因素 首先,在混凝土外加剂中,萘系高效减水济的应用是目前占比较多的品种之一。而这种外加剂的主要成份是工业萘。一般来说,工业萘的种类和纯度不同都会直接影响减水剂的应用效果。如果工业萘在减水剂生产过程中所产生的磺化程度高,则就会产生更多的硫酸基磺化物,水溶性也会越好[1]。因此来说,萘系减水剂的水分子聚合度越高,对混凝土塑性效果越好。另外,减水剂的生成状态对水泥的塑性效果也有着关键性的影响,一般来说,萘系减水剂的聚合度保持在10 个左右是最佳的效果,而硫酸钠含量对外加剂适应性能有较大影响,如果在混凝土外加剂生产中对材料的配比失去平衡,则会直接影响外加剂对水泥的分散性能。其次,相对于萘系减水剂来说,聚羧酸高效减水剂的性能会更好一些,与水泥的适应性也更好。在与水泥配比中,不仅渗量低,而且所形成的塑性效果也更明显。一般来说,相同种类的聚羧酸高效减水剂对不同的水泥所产生的相融性

混凝土外加剂与水泥的适应性问题及解决方法 郭岩

混凝土外加剂与水泥的适应性问题及解决方法郭岩 摘要:随着我国的科技在不断的发展,社会在不断的进步,外加剂作为混凝土 拌合物中重要组成材料,对提高混凝土的性能发挥着极其重要的作用。本文总结 了各规范对外加剂匀质性能指标以及几种常用外加剂对混凝土性能的影响。 关键词:混凝土;外加剂;均质性能;影响 引言 通过各类胶质材料混合沙子以及石质,按照相对的比例进行配置,常见的混 凝土使以水泥作为混合料广泛使用的水泥混凝土。在这一过程中,需要借助机械 进行充分混合搅拌,同步加入水和有机或者复合的外加剂来强化混凝土结构黏性。混凝土的使用用途较广,包括土木建筑,机械工程,开发工程以及能源建筑工程等。混凝土的制造工艺和材料配比以及竣工密度的规范程度,会直接影响混凝土 的荷载效应和使用弹性。而外加剂的使用可以释放混凝土中多余的水分,同时可 以使混凝土中的沙石颗粒形成规律的网状结构,强化混凝土的硬度。 1外加剂种类 现代土木工程中用到的混凝土,在其搅拌过程中都会加入少量不同功能的外 加剂,从而可以有效改善混凝土的性能。现在国内外混凝土建筑物中最常用的混 凝土外加剂类型有早强剂、减水剂、引气剂、泵送剂、缓凝剂等几种。我国根据 各类建筑物的特性,提出了适用于不同建筑物的外加剂的匀质性能标准,见表1。表1 各规范外加剂匀质性能指标 2常用外加剂对混凝土性能影响 2.1引气剂对建筑工程的影响 混凝土的综合质量受到外部环境的影响,尤其是风蚀造成的影响,包括空气中的氧元素 和水分对混凝土的渗入。在混凝土制作过程中除了混合时掺入水分对其造成的影响,还会受 到混入空气的影响,空气占据相对空间,会影响石料的排列。但在此基础上,石料中混入的 空气值,能够起到绝对的支撑作用,降低因水分流失造成的混凝土干缩反应,加强混凝土体 积的饱满度,从而增强抗裂性能。日常的建筑工程中,混凝土的使用通常会伴随钢筋结构进行,要增强混凝土与钢筋结构的黏连,就必须严格控制相关配料的计量,主要是外加剂,某 些工程为了加强混凝土的硬度和抗收缩能力,加大了引气剂的计量,导致混凝土弹性饱和, 不能很好的与钢筋架构黏连,形成开放式裂口。比如土木建筑工程中常用到的混凝土灌注桩,该工程要求混凝土与钢筋笼之间形成良好的密闭性,使灌注桩达到要求的承重标准,一旦混 凝土与钢筋笼出现分裂开合,就会使整个地基的危险系数增高。根据此现象,我们判断外加 剂的计量需要严格控制,同时外加剂的使用对建筑结构具有较大的影响。 2.2早强剂 现代混凝土建筑物常用的早强剂可以分为以下几类:强电解质无机盐类、水溶性有机化合 物类(如三乙醇胺)、其他有机化合物、无机盐复合物等,目前最常用、效果最好的早强剂是 三乙醇胺。早强剂通过与混凝土拌合物发生化学反应,使混凝土的密实度提高,减少混凝土 孔隙率,从而提高混凝土的早期强度。掺入适量早强剂虽然混凝土表面的早期强度提高了, 但是也导致了混凝土中胶体含量较少从而显得结晶体含量较多,使混凝土弹性模量达不到规 范规定值,在后期混凝土长期的使用过程中产生较大的收缩徐变,严重时可以缩短混凝土建 筑物正常使用寿命。 2.3缓凝剂对建筑工程的影响 在日常的工程建筑中,混凝土的制造首先要考虑其收缩程度,再就是遇水遇高温天气造

GB80762008混凝土外加剂规范

目次 前言…………………………………………………………………………………………………………………引言…………………………………………………………………………………………………………………1范围……………………………………………………………………………………………………………2规范性引用文件………………………………………………………………………………………………3术语和定义……………………………………………………………………………………………………4代号……………………………………………………………………………………………………………5要求……………………………………………………………………………………………………………6试验方法………………………………………………………………………………………………………7检验规则………………………………………………………………………………………………………8产品说明书、包装、贮存及退货……………………………………………………………………………附录A(规范性附录)混凝土外加剂性能检验用基准水泥技术条件………………………………………附录B(规范性附录)混凝土外加剂中氯离子含量的测定方法(离子色谱法)…………………………附录C(资料性附录)混凝土外加剂…………………………………………………………………… 表1受检混凝土性能指标………………………………………………………………………………………表2匀质性指标…………………………………………………………………………………………………表3试验项目及所需数量………………………………………………………………………………………表4外加剂测定项目……………………………………………………………………………………………

混凝土外加剂和水泥的复配技术(一)

混凝土外加剂和水泥的复配技术(一) 一、外加剂与水泥的适应性调整方法 混凝土外加剂:(GB/T8075-2005)是一种在混凝土搅拌之前或拌制过程中加入的,用于改善新拌混凝土或硬化混凝土性能的材料,简称外加剂。 按其主要使用功能分为四类: (1)、改善砼拌合物流变性能的外加剂,包括各种减水剂和泵送剂等。 (2)、调节砼凝结时间、硬化性能的外加剂,包括缓凝剂、促凝剂和速凝剂等。 (3)、改善砼耐久性的外加剂,包括引气剂、防水剂、阻绣剂和矿物外加剂等。 (4)、改善砼其它性能的外加剂,如膨胀剂、防冻剂、着色剂等。 1、外加剂 1.1高效减水剂 单一组分的高效减水剂又称超塑化剂,俗称母液,复合型高效减水剂因所掺入其它组分从而满足对混凝土不同性能的需求而分别被称 为高效泵送剂、高效防冻剂等等 高效减水剂按主要化学结构的不同分为以下几类 (1)芳香烃(环状结构)(传统型) 单环:氨基磺酸盐类(苯酚和对氨基苯磺酸钠) 双环:萘系高效减水剂,蒽基减水剂, 甲基萘高效减水剂 三环:脱晶蒽油

杂环:三聚氰胺甲醛缩合物(亦称水溶性蜜胺树脂,耐温性能好,用于耐火砼,硬化后表面光亮),氧茚树脂(亦称古马隆,低温增强性能优于其他外加剂),蒸养混凝土。 (2)脂肪烃(链状)(属现代型) ①酮基磺酸盐高效减水剂:又称脂肪族高效减水剂,以丙酮、丁酮和亚硫酸钠等为原料合成。(目前山东各地应用较多) ②聚羧酸系列高效减水剂(PC): 第一代:含有不同侧链基团的结构(丙烯酸-烯酸甲酯共聚物,马来酸酐聚氧乙烯酯磺酸盐); 第二代:含羧酸基和磺酸基的接枝共聚高效减水剂—丙烯基醚共聚物;如甲基丙烯酸-丙烯酸-丙烯基磺酸钠共聚体 第三代:酰胺-酰亚胺型PCE高效减水剂; 第四代:两性型聚羧酸基高效减水剂;2002年欧洲出现的以聚酰胺-聚乙烯乙二醇为支链的两性型聚羧酸基化合物。 ③“小分子”高效减水剂:20世纪末出现的全新类型减水剂 1.2 常用的四种高效减水剂的常用掺量 萘系高效(粉):0.5~1.2% ( >1.5%,后期强度降低) 脂肪族(液30%浓度):1.8~2.5% 氨基(液 30%浓度):1.0~2.3,对引气剂品种有选择; 聚羧酸(液 40%浓度):0.3~1.6%(固0.15~0.64%)可配制C15~C100。 除聚羧酸外,另外三种减水剂可自由复配,和各种缓凝剂、引气剂、早强剂、防冻剂等复配,不会发生化学反应。 1.3 芳香族与水泥的适应性 1.3.1芳香族(萘系、氨基、三聚氰胺系、蒽油)掺量接近饱和点时,适应性好。 1.3.2原液与干粉再溶入水,性能有差异;原液效果性能好,差异5%左右。 1. 3.3氨基磺酸盐外加剂:与水泥的适应性最好,对引气剂有选择性,用三铁皂甙较好。

混凝土外加剂配方大全

For personal use only in study and research; not for commercial use For personal use only in study and research; not for commercial use 混凝土外加剂配方大全 预拌自密实混凝土外加剂预拌自密实混凝土外加剂属于建筑材料领域。本发明具体内容为:(1)、采用聚羧酸系列缩合物作为抗离析组分、三聚磷酸钠作为保塑组份、萘系高效减水剂作为基料的复合型高效混凝土外加剂;(2)、聚羧酸系列缩合物的掺入量是萘系高效减水剂的4%~7%;(3)、三聚磷酸钠的掺入量是萘系高效减水剂的0.4%~0.8%;(4)、萘系高效减水剂是两种缩合度有差异且减水率均大于25%的萘磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂复配而成,该两种高效减水 剂的比例为1∶1。本发明具有较高减水率、抗离析特征,提高了自密实混凝土 钢筋间隙通过能力,能够防止或减少预拌自密实混凝土在运输过程中抗离析性的下降,使自密实混凝土能较好适应大生产的工艺条件。建筑用水下抗分散混凝土外加剂本发明属建筑材料技术领域,具体涉及一种建筑用水下抗分散混凝土外加剂。由甲基纤维素、聚丙烯酰胺、十二烷基剂苯磺酸钠、萘系高效减水剂、硬脂酸、沸石粉组成,本发明具有在水下直接浇注施工而不分散、不离析,能在水下自填充模板和自密实的性能,是提高混凝土在水下浇注后的结构体性能、简化水下浇注工艺、节省劳力和避免对附近水域造成环境污染的重要材料,备受工程界的重视。水下混凝土外加剂一种用于水中灌注的水下混凝土外加剂,是由聚丙烯酰胺与页岩灰或与硅粉混合而成。可含有β—萘磺酸甲醛缩合物等阴离子表面活性剂。掺入该外加剂的水泥、砂浆或混凝土拌合物从中自由落下进行灌注时不离析、不分散,保持灌注硬化物的性质不变,成本较低。可用一般施工方法进行水下灌注混凝土、水下浆锚、水下灌浆等快速施工。从天然产物制备和加工混凝土外加剂的新方法本发明公开了一种用糖甘蔗衍生物生产减水塑化剂和缓凝塑化 剂的混凝土外加剂的方法。这种外加剂可以改善混凝土的结构特性,使其塑性和比重都有所改进,并改变其养护时间。一种纤维素硫酸酯型混凝土外加剂本发明涉及混凝土外加剂。$为改善水泥混凝土的性能,满足不同工程对水泥混凝土的特殊要求,通常加入各种外加剂。本发明提供一种含有纤维素硫酸酯的新型混凝土外加剂,它对水泥混凝土具有优良的应用性能,能大幅度地提高水泥混凝土的流动性,力学强度及其它性能。喷射混凝土外加剂一种与水泥组合物一起使用的促凝外加剂,特别是喷射混凝土,包含硫酸铝和至少一种链烷醇胺。优选的外加剂也包含一种稳其优选地选自含水的稳定聚合物分散液和海泡石硅酸镁。一种混凝土外加剂的制定剂, 造方法本发明是一种水泥混凝土外加剂的制备方法。$为改善水泥和混凝土的性能,使之适应多种用途,前人研制出多种类型的水泥混凝土外加剂。然而由于化工原料来源的限制以及化工原料价格的上涨,近年以来国内外研究领域的科研人员开始把目标瞄向来源广泛、价格低廉的天然植物纤维素,并以其为原料研制出新的高性能混凝土聚合物型外加剂。本发明提供一种以甘蔗渣为原料,浓硫酸为反应剂,以有机溶剂为反应介质的外加剂的制备方法。该方法制备的外加剂以一定量掺入水泥或混凝土材料中时,可以使水泥净浆流动度达130~180mm,水泥净浆强度提高40%左右,混凝土强度提高20~30%左右。利用超细粉

混凝土的外加剂种类及作用

混凝土外加剂种类及作用 1.按主要功能分为四类: (1) 改善混凝土拌合物流变性能的外加剂,包括普通减水剂、高效减水剂、早强减水剂、缓凝减水剂、缓凝高效减水剂、引气剂、引气减水剂和泵送剂等。(2) 调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂,包括缓凝剂、缓凝减水剂、缓凝高效减水剂、早强剂、早强减水剂和速凝剂等。 (3) 改善混凝土耐久性的外加剂,包括引气剂、引气减水剂、防水剂和阻锈剂、矿物外加剂等。 (4) 改善混凝土其他性能的外加剂,包括防冻剂、膨胀剂、养护剂、着色剂、水下浇筑混凝土抗分散剂、砂浆外加剂、脱模剂、混凝土表面缓凝剂、混凝土界面处理剂、大掺量掺合料专用混凝土外加剂等。 2.混凝土添加剂的种类及作用 (1) 普通减水剂:混凝土坍落度基本相同的条件下,能减少拌合用水量。 (2) 高效减水剂:混凝土坍落度基本相同的条件下,能大幅减少拌合用水量,或在用水量相同的条件下,能大幅提高混凝土流动性的外加剂。 (3) 早强剂:加速混凝土早期强度发展。 (4) 缓凝剂:延长混凝土凝结时间。 (5) 引气剂:在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡且能保留在硬化混凝土中的外加剂。 (6) 速凝剂:能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。 (7) 早强减水剂:兼有早强和减水功能。 (8) 缓凝减水剂:有缓凝和减水功能。 (9) 缓凝高效减水剂:兼有缓凝和大幅减少的功能。 (10) 引气减水剂:兼有引气和减水功能。 (11) 防水剂:能提高水泥砂浆、混凝土抗渗性能,降低混凝土在静水压力下的透水性。 (12) 阻锈剂:抑制或减轻混凝土中钢筋或其它预埋金属锈蚀。

(13) 加气剂:混凝土制备过程中因发生化学反应,放出气体,而使混凝土中形成大量气孔。 (14) 膨胀剂:使混凝土产生一定体积膨胀。 (15) 防冻剂:使混凝土在负温下硬化,并在规定时间内达到足够防冻、强度。 (16) 着色剂:制备具有稳定色彩混凝土。 (17) 泵送剂:改善混凝土拌合物泵送性能的。 (18) 保水剂:能增强混凝土保水能力的外加剂。 (19) 保凝剂:能缩短拌合物凝结时间的外加剂。 (20) 絮凝剂:在水中施工时,能增强混凝土粘稠性,抗水泥和集料分离的外加剂。 (21) 减缩剂:减少混凝土收缩的外加剂。 (22) 保塑剂:在一定时间内,减少混凝土塌落度损失的外加剂。 (23) 增稠剂:能提高混凝土拌合物黏度的外加剂。 3.外加剂的作用 (1)改善混凝土、砂浆、和水泥浆塑性阶段的性能 ①在不增加用水量的情况下提高新拌混凝土的和易性,或在和易性相同时减少用水量; ②降低沁水率; ③增加黏聚性,减少离析; ④增加含气量; ⑤降低坍落度经时损失; ⑥提高可泵性; ⑦改善在水下浇筑时的抗分散性; (2)改善混凝土、砂浆和水泥浆在凝结硬化阶段的性能 ①缩短或延长凝结时间; ②延缓水化或减少水化热,降低水化温升速度和温峰高度; ③加强早期强度增长速度;

谈混凝土外加剂与水泥之间的适应性

谈混凝土外加剂与水泥之间的适应性 发表时间:2009-11-26T09:37:31.373Z 来源:《中小企业管理与科技》2009年7月下旬刊供稿作者:李永庆 [导读] 根据掺外加剂的水泥水化理论,凡是有利于水泥水化更完全、更彻底的外加剂特别是减水剂,均会一定程度地增大干缩 李永庆(汕尾市营通水泥制品厂有限公司) 摘要:混凝土外加剂与水泥之间的适应性问题长期以来影响着实际工程对外加剂的应用效果,使用的外加剂要进行适应性试验和掺量优选,使用过程中对外加剂质量和掺量要严格控制。所以为了改善和提高混凝土性能和施工性能,现在广泛采用化学外加剂作混凝土的第5组分来配制混凝上,在增加混凝土耐久性,提高工程质量,配制特种混凝土等方面,混凝土外加剂发挥了不可替代的作用。 关键词:混凝土外加剂水泥适应性 1 存在的问题 对水泥制品和混凝土的性能提出了新的要求,采用水泥、砂子、集料和水4组分制作的常用混凝土已不能满足材料性能和施工性能要求。在混凝土、砂浆和净浆的制备过程中,掺人少量的(不超水泥用量的5%)能对混凝土、砂浆或净浆改变性能的一种产品,称为混凝土外加剂。在混凝土中加入适量的外加剂,能提高混凝土质量,改善混凝土性能,减少混凝土用水量,节约水泥,降低成本,加快施工进度。随着技术的进步,外加剂已成为除水泥、粗细骨料、掺合料和水以外的第5种必备材料。掺外加剂是混凝土配合比优化设计和提高混凝土耐久性的一项重要措施。 2 外加剂与水泥适应性检验的必要性 外加剂适应性必须检验,主要原因是,对于工程所使用的某种非基准水泥而言,即使符合《混凝上外加剂》(GB8076)一等品的外加剂,同样存在化学成分定性和剂量定量的不适应性问题。目前已经知道,所有的普通减水剂,如木钙、木镁、木钠、糖蜜、糖钙、糖镁等对水泥所使用的石膏调凝剂中的无水石膏、硬石膏、萤石膏、镁石膏、工业膏渣、半水石膏、脱水石膏均存在化学上的不适应题,使用后不是减少单位用水量,而是增加了水量。其次,剂量适应性则主要取决于铝酸三钙的含量大小,铝酸三钙越高外加剂剂量适应性越差不同产地的水泥中所含铝酸三钙含量差别较大,由于其强大的吸附能力,几乎对所有的(高效)减水剂都存在剂量不适应问题。外加剂适应性的定量检验实测出所有的水泥在混凝土中的减水率与减水剂的掺量关系,求出最优掺量即饱和掺量,超过饱和掺量,掺再多的外加剂也将不起减水作用,反而可能带来副作用。按最优(饱和)掺量的要求使用。是使用好减水剂的重要保证。 根据掺外加剂的水泥水化理论,凡是有利于水泥水化更完全、更彻底的外加剂特别是减水剂,均会一定程度地增大干缩。这是由于水化更充分的水泥石中会生成更多的水化硅酸钙凝胶,在其贡献更高更强的同时。也产生了更大的干缩。外加剂在化学适应的前提下。其产品的减水率并不代表实际减水率,这里还有剂量适应性问题。规范上所述的减水率是用基准水泥并按基准配合比的检测结果,与实际工程所使用的水泥与减水剂测得的减水率有差别。在温度、配合比不变的条件下减水剂存在最优(饱和)掺量,缓凝剂对混凝土初凝时间的影响存在最优掺量:即掺加少量的缓凝剂能延长混凝土的初凝时间。当掺量增加到一定值时。混凝土的初凝时间达到极值。若再增加掺量,其缓凝效果反而降低。这与实际工程所使用的水泥和缓凝剂测得的初凝时间最优掺量也有差别。 3 缓凝减水剂与水泥的适应性试验与分析 3.1 试验方法 由于混凝土凝结硬化过程是胶凝材料凝结硬化的体现,两者凝结过程的规律相似。所以本文探讨缓凝剂的剂量作用效果所使用的试验方法是在胶凝材料净浆及胶砂中进行。在相对湿度为98%,温度为2O℃±2℃的恒温恒湿箱中养护。 3.2 各工程项目的试验目的、试验材料及试验结果 3.2.1 ①1999年8月16日,某一级公路白石光跨线桥工程。②)目的:求出符合施工减水率(15%)和初凝时间(5-6小时)要求的缓凝高效减水剂掺量。③水泥:山东鲁南水泥厂“鲁宏”牌42.5MPa普通水泥。外加剂:RST一2缓凝高效减水剂。常用掺量为0.4%~1.2%。常用量为0.6%。④试验得出缓凝剂的不同掺量对水泥胶凝材料净浆、水泥胶砂影响结果 3.2.2 (①某村道工程。②目的:求出符合施工减水率(15%)和初凝时间(4~5小时)要求的缓凝高效减水剂掺量。③水泥:广西红水河水泥厂“红水河”牌52.5MPa普通水泥。外加剂:以β一奈磺酸盐甲醛高缩合物为主要成分的MNF—SP缓凝高效减水剂(液体,固化率30%),常用掺量为1.5%~3%,常用量为2%。④试验得出缓凝剂的不同掺量对水泥胶凝材料净浆、水泥胶砂影响结果 3.3 实验结果结论 从试验我们可以看到:随着缓凝剂掺量的增大,减水率和初凝时间到一定量值趋于饱和,但并不是同时到达饱和点。当外加剂达到饱和掺量时,再增大外加剂掺量也不起减水或缓凝作用,还会给拌和物带来副作用,如干缩开裂、强度等级降低等。因此,在工程施工中使用缓凝减水剂,必须严格控制剂量,不可用盲目超掺来增大减水率或缓凝,否则,可能会给工程质量和安全带来后患。 4 外加剂与水泥的适应性对施工质量与安全的影响及应注意的问题 在混凝土中加入适量的外加剂,能提高混凝土质量,改善混凝土性能,减少混凝土用水量,节约水泥,降低成本,加快施工进度,这给我们的施工带来明显的经济效益。但是,外加剂与水泥的适应性问题却没有引起足够的重视,给工程带来隐患,甚至造成了严重的质量和安全事故。如:某个商品混凝土单位,为了给施工单位提供高强混凝土,在未经检验外加剂剂量与水泥适应性的情况下,在拌制混凝土过程中添加了某种高效缓凝减水剂(2.5%),由于混凝土从完成搅拌出厂到施工现场泵送浇注所需的时间过长,在这段时间内,混凝土的坍落度损失很大,给浇注造成困难。为了顺利完成施工任务,商品混凝土位采取卸料时往混凝土拌和料中增加外加剂(约l%,总剂量约为3.5%)和水的做法来提高混凝土的流动性,这种危险做法对混凝土结构的质量产生严重的后患。该混凝土7天强度达到设计强度的65%以上,28天强度却远远低于设计强度,甚至比7天强度有所降低。经检验,使用的高效缓凝减水剂掺量与水泥存在不适应问题。最后,该混凝土结构物只能作报废拆除处理,这给施工单位造成了严重的经济损失以及给社会带来恶劣的影响。 5 结束语 混凝土外加剂是一种特殊产品。在混凝土中通常用量很少。但作用明显,因此产品质量特别重要不允许有任何质量误差,否则一旦发生混凝土工程事故,后果不堪设想。外加剂与水泥适应性的问题应该引起高度的重视。由于质量检验部门对外加剂的性能检测都是依据有关国家标准用基准水泥进行的,往往完全符合有关标准的水泥和外加剂,当在共同作为混凝土的原材料配制生产混凝土拌和料时就出现了不相适应的现象。工程中混凝土外加剂的使用,应通过试验找出适宜掺量范围,切勿盲目用超掺的方法来满足工程对外加剂的要求。

混凝土外加剂配方大全

. 混凝土外加剂配方大全 预拌自密实混凝土外加剂 预拌自密实混凝土外加剂属于建筑材料领域。本发明具体内容为:(1)、采用聚羧 酸系列缩合物作为抗离析组分、三聚磷酸钠作为保塑组份、萘系高效减水剂作为基料的复合型高效混凝土外加剂;(2)、聚羧酸系列缩合物的掺入量是萘系高效减水剂的4%~7%;(3)、三聚磷酸钠的掺入量是萘系高效减水剂的0.4%~0.8%; (4)、萘系高效减水剂是两种缩合度有差异且减水率均大于25%的萘磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂复配而成,该两种高效减水剂的比例为1∶1。本发明具有较 高减水率、抗离析特征,提高了自密实混凝土钢筋间隙通过能力,能够防止或减少预拌自密实混凝土在运输过程中抗离析性的下降,使自密实混凝土能较好适应大生产的工艺条件。 建筑用水下抗分散混凝土外加剂 本发明属建筑材料技术领域,具体涉及一种建筑用水下抗分散混凝土外加剂。由甲基纤维素、聚丙烯酰胺、十二烷基剂苯磺酸钠、萘系高效减水剂、硬脂酸、沸石粉组成,本发明具有在水下直接浇注施工而不分散、不离析,能在水下自填充模板和自密实的性能,是提高混凝土在水下浇注后的结构体性能、简化水下浇注工艺、节省劳力和避免对附近水域造成环境污染的重要材料,备受工程界的重视。水下混凝土外加剂 一种用于水中灌注的水下混凝土外加剂,是由聚丙烯酰胺与页岩灰或与硅粉混合而成。可含有β—萘磺酸甲醛缩合物等阴离子表面活性剂。掺入该外加剂的水泥、砂浆或混凝土拌合物从中自由落下进行灌注时不离析、不分散,保持灌注硬化物的性质不变,成本较低。可用一般施工方法进行水下灌注混凝土、水下浆锚、水下灌浆等快速施工。 精选范本 . 从天然产物制备和加工混凝土外加剂的新方法 本发明公开了一种用糖甘蔗衍生物生产减水塑化剂和缓凝塑化剂的混凝土外加剂的方法。这种外加剂可以改善混凝土的结构特性,使其塑性和比重都有所改进,并改变其养护时间。 一种纤维素硫酸酯型混凝土外加剂 本发明涉及混凝土外加剂。$为改善水泥混凝土的性能,满足不同工程对水泥混 凝土的特殊要求,通常加入各种外加剂。本发明提供一种含有纤维素硫酸酯的新型混凝土外加剂,它对水泥混凝土具有优良的应用性能,能大幅度地提高水泥混凝土的流动性,力学强度及其它性能。

混凝土外加剂种类及作用

混凝土外加剂种类及作用 现在越来越多的人认识到,外加剂是混凝土中除水泥、砂、石和水之外的不可缺少的第5种材料。混凝土外加剂是为改进水泥净浆、砂桨和混凝土的某些性能而掺入的物质。混凝土应具有耐久、高强、轻质等性能,随着科学技术的发展,应用外加剂就能够进一步提高这些性能。此外,应用外加剂还可以改善施工操作条件,并节约水泥。 一、混凝土外加剂从主要的使用功能来看.混凝土外加剂有四类:第—类能改变混凝土拌和物流变性能,包括各种减水剂、引气剂或泵送剂等。第二类能调节混凝土凝结时间,包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。 第三类能改善混凝土耐久性,包括引气剂、防水剂、阻锈剂等。 第四类能改善混凝土其他性能,包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。 从化学性质来看,混凝土外加剂大致可分为具有表面活性作用的减水剂(或引气剂)、无机电解质盐类以及有机和无机相结合的复合外加剂。不同的外加剂在混凝土中所起的作用各不相同,在近代混凝土外加剂中,表面活性剂占有重要的位置,无论是普通的表面活性剂或是高分子表面活性别,它们的合成或天然产品大都可以成为制造减水剂、引气剂、起泡剂、消泡剂、调凝剂等的主要成

分。表面活性剂能显著改变液体表面张力或二相界面张力。减水剂是一种表面活性材料,加入混凝土中,对水泥颗粒起扩散作用,把水泥凝聚体中的游离水释放出来。可保持混凝土工作性能不变,但显著减少用水量、降低水灰比、改善和易性、增加流动性、节约水泥。减水剂品种有木质素系、萘磺酸盐系、水溶性密胺树脂系、糖蜜系等。 二、混凝土外加剂的特性、适用范围。 1.引气剂可使砂浆、混凝土中产生大量微细的均匀分布封闭气泡。可以改善混凝土和易性、提高抗渗性和耐久性。引气剂品种有烷基磺酸钠等。 适用范围: 2.调凝剂是调节水泥凝结时间的外加剂,它对混凝土凝结时间和强度发展影响显著。调凝剂有缓凝剂、早强剂、速凝剂。 3.缓凝剂是一种延迟水泥和水的反应,从而延长混凝土凝结时间的外加剂。缓凝剂品种有NNO、糖蜜、木质素磺酸钙(钠)等。 4.早强剂可以提高混凝土的早期强度,对加速模板周转、力快工程进度、节约冬期施工费用有明显效果。早强剂品种有氯化物系、硫酸盐系、三乙醇胺等。 5.速凝剂一般用于喷射混凝土或抢修工程中、它可使混凝土在几分钟内凝结硬化,并具有粘结力高等特点。一般初凝1—5min,终凝2—10min。速凝剂品种有红星一型、7ll型、782型等。 6.膨胀剂是混凝土或砂浆因发生化学反应而产生膨胀的外加剂,主要作用是补偿混凝土收缩。膨胀剂有硫铝酸钙、石膏、铁粉、明矾石等。 7.加气剂能使混凝土中产生天数微小独立的气泡,以提高抗渗、抗冻能力,并减轻混凝土重量。加气剂的产品有铝粉等。 8.泡沫剂能产生均匀而稳定的泡沫,生产泡沫混凝土,泡沫剂还具有强烈减缓凝

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