常用各種外加劑原理及特性

1、常用外加劑之減水劑原理及特性減水劑是當(dāng)前外加劑中品種最多、應(yīng)用最廣的一種，根據(jù)其功能分為：普通減水劑(在混凝土坍落度基本相同的條件下，能減少拌合用水量的外加劑)；高效減水劑 (在保持混凝土坍落度基本相同的條件下，能大幅度減少用水量的外加劑)；引氣減水劑(兼有引氣和減水功能的外加劑)；緩凝減水劑(兼有緩凝和減水功能的外 加劑)；早強(qiáng)減水劑(兼有早強(qiáng)和減水功能的外加劑)。減水劑按其主要化學(xué)成分為：木質(zhì)素磺酸鹽系；多環(huán)芳香族磺酸鹽系；水溶性樹(shù)脂磺酸鹽系；糖鈣等。1常用減水劑 (1)木質(zhì)素磺酸鹽系減水劑。這類減水劑根據(jù)其所帶陽(yáng)離子的不同，有木質(zhì)素磺酸鈣(木鈣)、木質(zhì)素磺酸鈉(木鈉)、木質(zhì)素磺酸鎂(木鎂

2、)等。其中木鈣減水 劑(又稱M型減水劑)使用較多。木鈣減水劑是由生產(chǎn)紙漿或纖維漿的廢液，經(jīng)生物發(fā)酵提取酒精后的殘?jiān)?，再用石灰乳中和、過(guò)濾、噴霧干燥而制得的棕黃色粉 末。木鈣減水劑的摻量，一般為水泥質(zhì)量的02O3，當(dāng)保持水泥用量和混凝土坍落度不變時(shí)，其減水率為1015，混凝土28d抗壓強(qiáng)度提高 1020；若保持混凝土的抗壓強(qiáng)度和坍落度不變，則可節(jié)省水泥用量10左右；若保持混凝土的配合比不變，則可提高混凝土坍落度80100mm。 木鈣減水劑對(duì)混凝土有緩凝作用，摻量過(guò)多或在低溫下緩凝作用更為顯著，而且還可能使混凝土強(qiáng)度降低，使用時(shí)應(yīng)注意。木鈣減水劑是引氣型減水劑，摻用后可改 善混凝土的抗?jié)B性、抗凍性

3、、降低泌水性。木鈣減水劑可用于一般混凝土工程，尤其適用于大模板、大體積澆注、滑模施工、泵送混凝土及夏季施工等。木鈣減水劑 不宜單獨(dú)用于冬季施工，在日最低氣溫低于5時(shí)，應(yīng)與早強(qiáng)劑或早強(qiáng)劑、防凍劑等復(fù)合使用。木鈣減水劑也不宜單獨(dú)用于蒸養(yǎng)混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土。 (2)多環(huán)芳香族磺酸鹽系減水劑這類減水劑的主要成分為萘或萘的同系物的磺酸鹽與甲醛的縮合物，故又稱萘系減水劑。萘系減水劑通常是由工業(yè)萘或煤焦油中的萘、蒽、甲基萘等餾分，經(jīng)磺化、 水解、縮合、中和、過(guò)濾、干燥而制成。萘系減水劑一般為棕色粉末，也有為棕色粘稠液體。使用液體減水劑時(shí)，應(yīng)注意其有效成分含量(即含固量)。   

4、;  萘系減水劑的適宜摻量為水泥質(zhì)量的O51O，減水率為1025，混凝土28d強(qiáng)度提高20以上。在保持混凝土強(qiáng)度和坍落度相近時(shí)，則可節(jié)省水泥用量1020。摻用萘系減水劑后，混凝土的其他力學(xué)性能以及抗?jié)B性、耐久性等均有所改善。且對(duì)鋼筋無(wú)銹蝕作 用。萘系減水劑的減水、增強(qiáng)效果顯著，屬高效減水劑。萘系減水劑對(duì)不同品種水泥的適應(yīng)性較強(qiáng)。適用于配制早強(qiáng)、高強(qiáng)、流態(tài)、防水、蒸養(yǎng)等混凝土。也適用于 日最低氣溫0以上施工的混凝土，低于此溫度則宜與早強(qiáng)劑復(fù)合使用。 (3)水溶性樹(shù)脂系減水劑這類減水劑是以一些水溶性樹(shù)脂為主要原料的減水劑，如三聚氰胺樹(shù)脂、古瑪隆樹(shù)脂等。我國(guó)生產(chǎn)的SM減水劑即是將

5、三聚氰胺與甲醛反應(yīng)生成三羥甲基三聚氰胺，再經(jīng)硫酸氫鈉磺化而得的以三聚氰胺樹(shù)脂磺酸鈉為主要成分的減水劑。CRS減水劑則是以古瑪隆一茚樹(shù)脂磺酸鈉為主要成分的減水劑。SM減水劑摻量為水泥質(zhì)量的O520，其減水率為1527，混凝土3d強(qiáng)度提高30100，28d強(qiáng)度提高2030。CRS 減水劑摻量為水泥質(zhì)量的0752O，其減水率為1830，混凝土3d強(qiáng)度提高40130，28d強(qiáng)度可提高2030。這二種 減水劑除具有顯著的減水、增強(qiáng)效果外，還能提高混凝土的其他力學(xué)性能和混凝土的抗?jié)B、抗凍性，對(duì)混凝土的蒸養(yǎng)適應(yīng)性也優(yōu)于其他外加劑。水溶性樹(shù)脂系減水劑為高效減水劑，適用于早強(qiáng)、高強(qiáng)、蒸養(yǎng)及流態(tài)混凝土等。

6、0;2減水劑的作用機(jī)理上述各種減水劑盡管成分不同，但均為表面活性劑，所以其減水作用機(jī)理相似。表面活性劑是具有顯著改變(通常為降低)液體表面張力或二相間界面張力的物質(zhì)， 其分子由親水基團(tuán)和憎水基團(tuán)二個(gè)部分組成。表面活性劑加入水溶液中后，其分子中的親水基團(tuán)指向溶液，憎水基團(tuán)指向空氣、固體或非極性液體并作定向排列，形 成定向吸附膜而降低水的表面張力和二相間的界面張力。在液體中顯示出表面活性作用。當(dāng)水泥漿體中加入減水劑后，減水劑分子中的憎水基團(tuán)定向吸附于水泥 質(zhì)點(diǎn)表面，親水基團(tuán)指向水溶液，在水泥顆粒表面形成單分子或多分子吸附膜，在電斥力作用下，使原來(lái)水泥加水后由于水泥顆粒間分子凝聚力等多種因素而形成的

7、 絮凝結(jié)構(gòu)(圖428)打開(kāi)，把被束縛在絮凝結(jié)構(gòu)中的游離水釋放出來(lái)，這就是由減水劑分子吸附產(chǎn)生的分散作用。水泥加水后，水泥顆粒被水濕潤(rùn)，濕潤(rùn)愈 好，在具有同樣工作性能的情況下所需的拌和水量也就愈少，且水泥水化速度亦加快。當(dāng)有表面活性劑存在時(shí)，降低了水的表面張力和水與水泥顆粒間的界面張力， 這就使水泥顆粒易于濕潤(rùn)、利于水化。同時(shí)，減水劑分子定向吸附于水泥顆粒表面，親水基團(tuán)指向水溶液，使水泥顆粒表面的溶劑化層增厚，增加了水泥顆粒間的滑 動(dòng)能力，又起了潤(rùn)滑作用圖429(a)、(b)。若是引氣型減水劑，則潤(rùn)滑作用更為明顯。 綜上所述，混凝土中摻加減水劑后可獲得改善和易性或減水增強(qiáng)或節(jié)省水泥等多種效果。同

8、時(shí)混凝土的耐久性也能得到顯著改善。常用外加劑之早強(qiáng)劑原理及特性早強(qiáng)劑是加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展的外加劑。早強(qiáng)劑的主要種類有：無(wú)機(jī)物類(氯鹽類、硫酸鹽類、碳酸鹽類等)；有機(jī)物類(有機(jī)胺類、羧酸鹽類等)；礦物類(天然礦物如明礬石、合成礦物如氟鋁酸鈣、無(wú)水硫鋁酸鈣等)。  1常用早強(qiáng)劑 (1)氯鹽類早強(qiáng)劑主要有氯化鈣、氯化鈉、氯化鉀、氧化胺、氯化鐵、氯化鋁等，氯鹽類早強(qiáng)劑均有良好的早強(qiáng)作用，其中氯化鈣早強(qiáng)效果好而成本低，應(yīng)用最 廣。氯化鈣的適宜摻量為水泥質(zhì)量的051O，能使混凝土3d強(qiáng)度提高50100，7d強(qiáng)度提高2040。 (2)硫酸鹽類早強(qiáng)劑 主要有硫酸鈉(即元明粉)、硫代硫酸鈉、硫酸鈣

9、、硫酸鋁、硫酸鋁鉀等。其中硫酸鈉應(yīng)用較多。硫酸鈉為白色固體。一般摻量為水泥質(zhì)量的0520。 當(dāng)摻量115時(shí)，可使混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)70的時(shí)間縮短一半左右，硫酸鈉對(duì)礦渣水泥混凝土的早強(qiáng)效果優(yōu)于普通水泥混凝土。(3)有機(jī)胺類早強(qiáng)劑主要有三乙醇胺(簡(jiǎn)稱TEA)、三異丙醇胺(簡(jiǎn)稱TP)、二乙醇胺等，其中早強(qiáng)效果以三乙醇胺為最佳。三乙醇胺是無(wú)色或淡黃色油狀液 體，呈堿性，能溶于水。摻量為水泥質(zhì)量的002005，能使混凝土早期強(qiáng)度提高50左右，28d強(qiáng)不變或略有提高。2早強(qiáng)劑的作用機(jī)理 各類早強(qiáng)劑的早強(qiáng)作用機(jī)理不盡相同。 (1)氯鹽類氯鹽的摻入能增加水泥礦物的溶解度，加速水泥礦物的水化速度。

10、例如CaCl2能與C3A作用生成幾乎不溶于水和CaCl2 溶液的水化氯鋁酸鈣，CaCl2又能與水化產(chǎn)物Ca(0H)2反應(yīng)，形成溶解度極小的氧氯化鈣(CaCl23 Ca(0H)212HzO和CaCl2Ca(0H)2H20)，使水泥漿中Ca(0H)2濃度降低，這就有利于C3S的水化反應(yīng)的進(jìn)行。水化氯鋁酸 鈣和氧氯化鈣固相的早期析出，加速水泥漿體結(jié)構(gòu)的形成，利于早期強(qiáng)度的發(fā)展。 (2)硫酸鹽類 以硫酸鈉為例，硫酸鈉摻入后能發(fā)生如下反應(yīng)： Na2S04+Ca(0H)2+2H2OCaSO2H2O +2NaOH反應(yīng)中所生成的硫酸鈣具有高度分散性，且分布均勻，這種硫酸鈣極易與C3A反應(yīng)，迅速形成水

11、化硫鋁酸鈣晶體。同時(shí)上述反應(yīng)的發(fā)生離子，這種絡(luò) 離子與水泥的水化物作用生成溶解度很小的絡(luò)鹽，因此三乙醇胺對(duì)水泥水化有較好的催化作用。同時(shí)隨著體系中固相析出量的增加，水泥混凝土的早期強(qiáng)度提高。3早強(qiáng)劑的使用要點(diǎn)(1)氯鹽類早強(qiáng)劑的摻入使混凝土中氯離子濃度增加，使鋼筋與氯離子之間產(chǎn)生較大的電極電位，這就易使混凝土中鋼筋銹蝕。因此，我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工 及驗(yàn)收規(guī)范(GB5020492)和混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范(GBJll988)中對(duì)氯鹽的摻量都有限制(見(jiàn)表420)。同時(shí)還規(guī)定在下列 結(jié)構(gòu)中不得摻用氯鹽類早強(qiáng)劑：相對(duì)濕度大于80環(huán)境中使用的結(jié)構(gòu)；處于水位升降部位、露天、經(jīng)常受水淋的結(jié)構(gòu)；與鍍鋅鋼材

12、或鋁鐵相接觸部位以及有外露預(yù) 埋鐵件而無(wú)防護(hù)措施的結(jié)構(gòu)；與含有酸、堿或硫酸鹽等侵蝕性介質(zhì)相接觸的結(jié)構(gòu)；經(jīng)常處于環(huán)境溫度為60以上的結(jié)構(gòu)；使用冷拉鋼筋或冷拔低碳鋼絲配筋的結(jié) 構(gòu)；直接靠近直流電源或高壓電源的結(jié)構(gòu)；薄壁結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)；含有活性骨料的混凝土結(jié)構(gòu)等。為防止氯鹽對(duì)鋼筋的銹蝕，一般氯鹽與阻銹劑(如亞硝酸 鈉、鉻酸鹽、磷酸鹽、錳酸鹽等氧化劑)復(fù)合使用，其中亞硝酸鈉的阻銹效果最佳。(2)硫酸鹽對(duì)鋼筋無(wú)銹蝕作用。硫酸鈉的早強(qiáng)效果雖好，但若摻入量過(guò)多則會(huì)導(dǎo)致混凝土后期性能變差，且混凝土表面易析出“白霜”。影響外觀與表面裝飾，故 對(duì)其摻量必須控制(見(jiàn)表420)。此外，硫酸鈉的摻入會(huì)提高混凝土

13、中堿含量，當(dāng)混凝土中有活性骨料時(shí)，就會(huì)加速堿骨料反應(yīng)，因此硫酸鈉不得用于含有活性 骨料的混凝土。同時(shí)，硫酸鈉還不得用于下列結(jié)構(gòu)：與鍍鋅鋼材或鋁鐵相接觸部位的結(jié)構(gòu)；有外露鋼筋預(yù)埋鐵件而無(wú)防護(hù)措施的結(jié)構(gòu)；使用直流電源的工廠及使用電 氣化運(yùn)輸設(shè)施的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。(3)三乙醇胺對(duì)混凝土稍有緩凝作用，故必須嚴(yán)格控制摻量，摻量過(guò)多時(shí)會(huì)造成混凝土嚴(yán)重緩凝和混凝土強(qiáng)度下降。早強(qiáng)劑可加速混凝土硬化，縮短養(yǎng)護(hù)周 期，加快施工進(jìn)度，提高模板周轉(zhuǎn)率。多用于冬季施工或緊急搶修工程。在實(shí)際應(yīng)用中，早強(qiáng)劑單摻效果不如復(fù)合摻加。因此較多使用由多種組分配成的復(fù)合早強(qiáng) 劑，尤其是早強(qiáng)劑與早強(qiáng)減水劑同時(shí)復(fù)合使用，其效果更好。常用

14、復(fù)合早強(qiáng)劑、早強(qiáng)減水劑的組成與劑量，見(jiàn)表421。 常用外加劑之速凝劑原理及特性速凝劑是能使混凝土迅速凝結(jié)硬化的外加劑。速凝劑的主要種類有無(wú)機(jī)鹽類和有機(jī)物類。我國(guó)常用的速凝劑是無(wú)機(jī)鹽類。無(wú)機(jī)鹽類速凝劑按其主要成分大致可分為三類：以鋁酸鈉為主要成分的速凝劑；以鋁酸鈣、氟鋁酸鈣等為主要成分的速凝劑；以硅酸鹽(NaSiO)為主要成分的速凝劑。主要型號(hào)有紅星1型、711 型、782型、8604型、WJl、J85型等等。  1常用速凝劑紅星1型速凝劑是由鋁氧熟料(主要成分為鋁酸鈉)、碳酸鈉、生石灰按質(zhì)量1：1：O5的比例配制而成的一種粉狀物。適宜摻量為水泥質(zhì)量的 2540。 7ll型速

15、凝劑是由鋁氧熟料與無(wú)水石膏按質(zhì)量比3：1配合粉磨而成。適宜摻量為水泥質(zhì)量的35。 782型速凝劑是由礬泥、鋁氧熟料、生石灰質(zhì)量比r，45：145：11的比例配制而成。適宜摻量為57。其他幾種速凝劑也均以鋁氧熟料為主要成分。速凝劑摻入混凝土后，能使混凝土在5min內(nèi)初凝，10min內(nèi)終凝。1h就可產(chǎn)生強(qiáng)度，ld強(qiáng)度提高23倍，但后期強(qiáng)度會(huì)下降，28d強(qiáng)度約為不摻時(shí)的8090。溫度升高，提高速凝效果?；炷了冶仍龃髣t降低速凝效果，故摻用速凝劑的混凝土水灰比一般為O4左右。摻加速凝劑后，混凝土的干縮率有增加趨勢(shì)，彈性模量、抗剪強(qiáng)度、粘結(jié)力等有所降低。  2速凝劑的作用機(jī)理  速

16、凝劑加入混凝土后，其主要成分中的鋁酸鈉、碳酸鈉在堿性溶液中迅速與水泥中的石膏反應(yīng)形成硫酸鈉，使石膏喪失其原有的緩凝作用，從而導(dǎo)致鋁酸鈣礦物迅速水化，并在溶液中析出其水化產(chǎn)物晶體。同時(shí)，速凝劑中的鋁氧熟料、石灰、硫酸鈣等組分又為形成溶解度很小的水化硫鋁酸鈣、次生石膏晶體提供有效組分，上述作用都能致使水泥混凝土迅速凝結(jié)。速凝劑主要用于礦山井巷、鐵路隧道、引水涵洞、地下工程以及噴錨支護(hù)時(shí)的噴射混凝土或噴射砂漿工程中。在實(shí)際工程中為了提高旋工質(zhì)量、節(jié)約材料、改善勞動(dòng)條件，往往把速凝劑與減水劑復(fù)合使用。 (四)緩凝劑緩凝劑是能延長(zhǎng)混凝土凝結(jié)時(shí)間的外加劑。緩凝劑的主要種類有：羥基羧酸及其鹽類，如酒石酸、檸

17、檬酸、葡萄糖酸及其鹽類以及水楊酸；含糖碳水化合物類，如糖蜜、葡萄糖、蔗糖等；無(wú)機(jī)鹽類，如硼酸鹽、磷酸鹽、鋅鹽等；木質(zhì)素磺酸鹽類，如木鈣、木鈉等。  1常用緩凝劑  (1)糖蜜緩凝劑  糖蜜緩凝劑是由制糖下腳料經(jīng)石灰處理而成，其主要成分為已糖鈣、蔗糖鈣等。一般摻量為水泥質(zhì)量的O103(粉劑)，02O5(水劑)，混凝土的凝結(jié)時(shí)間可延長(zhǎng)24h，摻量每增加O1(水劑)，凝結(jié)時(shí)間約延長(zhǎng)1h，當(dāng)摻量大于1時(shí)，混凝土長(zhǎng)時(shí)間酥松不硬；摻量為4時(shí)，28d強(qiáng)度僅為不摻的110。  (2)羥基羧酸及其鹽類緩凝劑  這類緩凝劑一般摻量為水泥質(zhì)量的O03O10，混凝土凝

18、結(jié)時(shí)間可延長(zhǎng)410h。這類緩凝劑會(huì)增加混凝土的泌水率，在水泥用量低或水灰比大的混凝土中尤為突出。若與引氣劑一起使用，則可得到改善。  (3)木質(zhì)素磺酸鹽類緩凝劑  這類緩凝劑一般摻量為水泥質(zhì)量的O203，混凝土凝結(jié)時(shí)間可延長(zhǎng)23h。  2緩凝劑的作用機(jī)理  各種緩凝劑的作用機(jī)理各不相同。一般來(lái)說(shuō)，有機(jī)類緩凝劑大多是表面活性劑，對(duì)水泥顆粒以及水化產(chǎn)物新相表面具有較強(qiáng)的活性作用，吸附于固體顆粒表面，延緩了水泥的水化和漿體結(jié)構(gòu)的形成。無(wú)機(jī)類緩凝劑，往往是在水泥顆粒表面形成一層難溶的薄膜，對(duì)水泥顆粒的水化起屏障作用，阻礙了水泥的正常水化。這些作用都會(huì)導(dǎo)致水泥混凝

19、土的緩凝。緩凝劑對(duì)水泥品種適應(yīng)性十分明顯，不同水泥品種緩凝效果不相同，甚至?xí)霈F(xiàn)相反效果。因此，使用前必須進(jìn)行試拌，檢測(cè)效果。緩凝劑一般摻量較少，使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制摻量，過(guò)量摻入不僅會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間不凝現(xiàn)象，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)速凝現(xiàn)象。各種緩凝劑的摻量見(jiàn)表422。緩凝劑主要用于高溫季節(jié)混凝土、大體積混凝土、泵送和滑?；炷潦┕ひ约斑h(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)纳唐坊炷?。緩凝劑不宜用于日最低氣?以下施工的混凝土，也不宜用于有早強(qiáng)要求的混凝土和蒸養(yǎng)混凝土。常用外加劑之引氣劑原理及特性引氣劑是在攪拌混凝土過(guò)程中能引入大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡的外加劑。引氣劑的主要種類有：松香樹(shù)脂類，如松香熱聚物、松香皂等；烷基苯磺酸

20、鹽類，如烷基苯磺酸鈉、烷基磺酸鈉等；脂肪醇類，如脂肪醇硫酸鈉、高級(jí)脂肪醇衍生物等；非離子型表面活性劑，如烷基酚環(huán)氧乙烷縮合物等；木質(zhì)素磺酸鹽類，如木質(zhì)素磺酸鈣等。 1常用引氣劑 我國(guó)應(yīng)用較多的引氣劑為松香熱聚物、松香皂、烷基苯磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽類等。 松香熱聚物是松香與石碳酸、硫酸、氫氧化鈉以一定配比經(jīng)加熱縮聚面成。松香皂是由松香經(jīng)氫氧化鈉皂化而成。松香熱聚物的適宜摻量為水泥質(zhì)量的 O005002。混凝土含氣量為35，減水率為8 左右。松香皂引氣減水劑摻量為水泥質(zhì)量的0005O01，減水率為10以上。引氣劑的摻量雖然極微，但引氣劑對(duì)混凝土性能影響卻很大。其主要作用有：(1)改善混凝土拌合物的

21、和易性。引氣劑的摻入使混凝土拌合物內(nèi)形成大量微小的封閉球狀氣泡，這些微氣泡如同滾珠一樣，減少骨料顆粒間的摩擦阻力，使混凝土拌合物的流動(dòng)性增加。若保持流動(dòng)性不變，就可減少用水量。同時(shí)由于水分均勻分布在大量氣泡的表面，這就使能自由移動(dòng)的水量減少，混凝土拌合物的泌水量因此減少，而保水性、粘聚性相應(yīng)隨之提高。(2)降低混凝土的強(qiáng)度。由于大量氣泡的存在，減少了混凝土的有效受力面積，使混凝土強(qiáng)度有所降低。但引氣劑有一定的減水作用(尤其象引氣減水劑，減水作用更為顯著)，水灰比的降低，使強(qiáng)度得到一定補(bǔ)償。當(dāng)水灰比固定時(shí)，空氣量每增加1體積時(shí)，混凝土的抗壓強(qiáng)度要降低45，抗折強(qiáng)度降低23 。因此，引氣劑的摻量應(yīng)

22、嚴(yán)格控制，一般引氣量以36為宜。此外，由于大量氣泡的存在，使混凝土的彈性變形增大，彈性模量有所降低，這對(duì)提高混凝土的抗裂性是有利的。(3)提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍性。引氣劑使混凝土拌合物泌水性減小(一般泌水量可減少3040)。因此泌水通道的毛細(xì)管也相應(yīng)減少。同時(shí)，大量封閉的微氣泡的存在，堵塞或隔斷了混凝土中毛細(xì)管滲水通道，改變了混凝土的孔結(jié)構(gòu)，使混凝土抗?jié)B性顯著提高。氣泡有較大的彈性變形能力，對(duì)由水結(jié)冰所產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力有一定的緩沖作用，因而混凝土的抗凍性得到提高，耐久性也隨之提高。 2引氣劑的作用機(jī)理 引氣劑都為表面活性劑，其界面活性作用基本上與前述的減水劑相似，而區(qū)別在于減水劑的界面活性作用

23、主要發(fā)生在液一固界面上。而引氣劑的界面活性作用主要發(fā)生在氣一液界面上。含有引氣劑的水溶液拌制混凝土?xí)r，由于引氣劑能顯著降低水的表面張力和界面能，使水溶液在攪拌過(guò)程中極易產(chǎn)生許多微小的封閉氣泡，氣泡直徑大多在200m以下。引氣劑分子定向吸附在氣泡表面，形成較為牢固的液膜，使氣泡穩(wěn)定而不易破裂。引氣劑適用于抗凍、防滲、抗硫酸鹽、泌水嚴(yán)重的混凝土、貧混凝土、輕骨料混凝土以及對(duì)飾面有要求的混凝土等。由于單摻引氣劑有可能會(huì)使混凝土強(qiáng)度降低，故近年來(lái)較多使用引氣減水劑。常用外加劑之防凍劑原理及特性防凍劑是能使混凝土在負(fù)溫下硬化，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)達(dá)到足夠防凍強(qiáng)度的外加劑。我國(guó)常用的防凍劑是由多組分復(fù)合而成，其

24、主要組分有防凍組分、減水組分、引氣組分、早強(qiáng)組分等。 1常用防凍劑 防凍組分是復(fù)合防凍劑中的重要組分，按其成分可分為三類： (1)氯鹽類 常用為氯化鈣、氯化鈉。由于氯化鈣參與水泥的水化反應(yīng)，不能有效地降低混凝土中液相的冰點(diǎn)，故常與氯化鈉復(fù)合使用，通常采用配比為氯化鈣：氯化鈉一2：1。 (2)氯鹽阻銹類 氯鹽與阻銹劑復(fù)合而成。阻銹劑有亞硝酸鈉一鉻酸鹽、磷酸鹽、聚磷酸鹽等，其中亞硝酸鈉阻銹效果最好，故被廣泛應(yīng)用。 (3)無(wú)氯鹽類 有硝酸鹽、亞硝酸鹽、尿素、乙酸鹽等。 上述各類防凍組分適用溫度范圍一般為： 氯化鈉單獨(dú)使用時(shí)為5； 硝酸鹽(硝酸鈉、硝酸鈣鹽)、尿素型為一10； 亞硝酸鹽(亞硝酸鈉鹽)為

25、一15； 復(fù)合防凍劑中的減水組分、引氣組分、早強(qiáng)組分則分別采用前面所述的各類減水劑、引氣劑、早強(qiáng)劑。 2防凍劑的作用機(jī)理 防凍劑中各組分對(duì)混凝土的作用有：改變混凝土中液相濃度，降低液相冰點(diǎn)，使水泥在負(fù)溫下仍能繼續(xù)水化；減少混凝土拌合用水量，減少混凝土中能成冰的水量。 同時(shí)使混凝土中最可幾孔孔徑變小，進(jìn)一步降低液相結(jié)冰溫度，改變冰晶形狀；引入一定量的微小封閉氣泡，減緩凍脹應(yīng)力；提高混凝土的早期強(qiáng)度，增強(qiáng)混凝土抵 抗冰凍的破壞能力。上述作用的綜合效果是使混凝土的抗凍能力獲得顯著提高。 各類防凍劑具有不同的特性，因此防凍劑品種選擇十分重要。氯鹽類防凍劑適用于無(wú)筋混凝土。氯鹽防銹類防凍劑可用于鋼筋混凝土。無(wú)氯鹽類防凍劑，可用于鋼筋 混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土，但硝酸鹽、亞硝酸鹽類則不得用于預(yù)應(yīng)力混凝土以及與鍍鋅鋼材或與鋁鐵相接觸部位的鋼筋混凝土。含有六