土木工程材料與實訓（第三版）課件 9-項目五：2、混凝土外加劑

《土木工程材料與實訓》配套課件CivilEngineeringMaterialsandPracticalTraining課前回顧：

1、混凝土的強度

（立方體抗壓強度、立方體抗壓強度標準值、強度等級、軸心抗壓強度、抗折強度）

2、混凝土變形性能

（荷載、非荷載作用下的變形）

3、混凝土耐久性

（抗凍性、抗?jié)B性及抗侵蝕性）CONTENTS目錄04混凝土外加劑03混凝士的技術性202混凝土的技術性101普通混凝土的組成材料06混凝土實驗室配合比05混凝土初步配合比設計項目五：混凝土（一）砼外加劑的定義1、定義混凝土外加劑：混凝土外加劑是混凝土中除膠凝材料、骨料、水和纖維組分以外,在混凝土拌制之前或拌制過程中加入的,用以改善新拌混凝土和(或)硬化混凝土性能，對人、生物及環(huán)境安全無有害影響的材料。以下簡稱外加劑。——《混凝土外加劑術語》（GB/T8075—2017）第四節(jié)混凝土外加劑【職教云1】（一）砼外加劑的定義2、摻量計算第四節(jié)混凝土外加劑外加劑質(zhì)量=外加劑摻量/膠凝材料（包括水泥、摻和料）質(zhì)量膨脹劑摻量=外加劑質(zhì)量/（膠凝材料質(zhì)量+膨脹劑質(zhì)量）1、混凝土外加劑按其主要使用功能分為:

改善混凝土拌合物流變性能的外加劑,如各種減水劑和泵送劑等;調(diào)節(jié)混凝土凝結時間、硬化過程的外加劑，如緩凝劑、早強劑、促凝劑和速凝劑等;改善混凝土耐久性的外加劑.如引氣劑、防水劑和阻銹劑等;改善混凝土其他性能的外加劑,如膨脹劑、防凍劑和著色劑等。（二）砼外加劑的分類第四節(jié)混凝土外加劑1、減水劑

定義：混凝土減水劑是在保證混凝土坍落度基本相同的條件下，能顯著減少拌合用水量的外加劑。

一般情況下，按減水率大小可將減水劑分為普通減水劑、高效減水劑和高性能減水劑。

（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑1、減水劑（1）實現(xiàn)混凝土的高流態(tài)（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑1、減水劑（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑（2）降低用水量提高混凝土強度C60以上級別的混凝土的配制變得簡單超高性能混凝土得到迅速發(fā)展（3）降低用水量提高混凝土耐久性原來混凝土可以耐上千年1、減水劑（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑用水量多出現(xiàn)的問題（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）1、減水劑（4）保坍性

實現(xiàn)預拌混凝土長距離運輸，保證混凝土順利地運輸、泵送和澆筑工作。避免現(xiàn)場給混凝土二次加水，二次加水降低了混凝土強度及耐久性。避免現(xiàn)場澆水例如：在工地使用，上午隨著環(huán)境溫度的升高，坍落度很快損失，運到工地混凝土已經(jīng)假凝，工人只好再次加水。給工程質(zhì)量帶來隱患；下午和晚上，隨著環(huán)境溫度的降低，保坍能力越來越好。使混凝土整夜不凝固，大大延長了工作時間。ConcreteAdditives

沒加減水劑的水泥漿加減水劑后的水泥漿減水劑分散水泥的機理示意圖

1、減水劑（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑減水劑的作用效果根據(jù)使用條件不同，摻減水劑可以產(chǎn)生以下幾個方面的效果：在保持流動性及水泥用量不變的條件下，可以減少用水量，從而降低水灰比，使混凝土的強度及耐久性得到提高。在原配合比不變的條件下，可增大混凝土拌合物的流動性，且不致降低混凝土的強度。在保持流動性及水灰比不變的條件下，可以減少用水量及水泥用量，節(jié)約水泥。【職教云2、3】加10%水基準加0.1%減水劑1、減水劑（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑減水劑的常用品種木質(zhì)素系減水劑萘系減水劑水溶性樹脂減水劑糖蜜類減水劑復合減水劑由于有緩凝作用，水化熱低，有利于水工大體積混凝土工程施工。適用：1、減水劑（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑根據(jù)使用效果可分為普通減水劑（減水率5~10%）木質(zhì)素系減水劑、多元醇系高效減水劑（superplasticizer）（減水率10%~25%）萘系減水劑、水溶性樹脂減水劑高性能減水劑（減水率>25%）氨基磺酸鹽、多羧酸系接枝類共聚物復合減水劑所有砼工程，更適于配制高強、早強砼及流態(tài)混凝土工程。適用：2、引氣劑（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑（1）定義及用途

定義：指在混凝土攪拌過程中，能引入大量分布均勻的微小氣泡的外加劑。可以減少混凝土拌和物泌水離析，改善和易性，并能顯著提高硬化混凝土抗凍性、耐久性。使砼在攪拌過程中引入在量的均勻分布的封閉的微小氣泡，（20~1000um）。常用的引氣劑為松香熱聚物、松香皂，其摻量十分微小，一般為水泥質(zhì)量的0.5/萬~1.5/萬。2、引氣劑（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑（2）

引氣劑的作用效果1）改善拌和物的和易性，減少用水量5%~9%，改善保水性，減少泌水性；2）混凝土的抗?jié)B性提高50%，抗凍標號提高3倍；3）降低混凝土的強度，引入1%的空氣，可使強度下降5~6%；4）增大變形性，降低彈性模量，提高抗裂性和抗沖擊性。2、引氣劑（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑（3）常用引氣劑品種松香類：松香熱聚物，松香皂0.005~0.02%；引氣量3~5%；木質(zhì)素類：不是以引氣為主要目的，故摻量稍大，且引氣量也不大；烷基苯磺酸鹽類：十二烷基苯磺鈉等（0.005~0.02%）皂素類：0.001~0.01%港口、土工、地下防水砼等工程。適用：ConcreteAdditives

摻引氣劑前（港口）摻引氣劑后（港口）調(diào)節(jié)混凝土凝結時間、硬化性能的外加劑土木工程應用中，有時需要調(diào)節(jié)混凝土的凝結時間，例如：1、隧道內(nèi)襯、水下工程施工要求混凝土噴出后能迅速凝結；2、道路修補工程要求混凝土早期強度高，以便早日開放交通；3、冬天施工，要求混凝土強度增長快，以免凍壞。4、大體積工程要求混凝土緩慢凝結，以免水化放熱太快引起溫度應力的變形開裂。（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）調(diào)節(jié)混凝土凝結時間、硬化性能的外加劑早強劑防凍劑速凝劑緩凝劑（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）3、早強劑（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑（1）定義及用途

是加速混凝土早期強度發(fā)展的外加劑。適于在低溫施工時使用。多用于加速砼硬化，縮短施工周期，加快施工速度提高模板周轉(zhuǎn)率以及搶修工程。

在負溫下使用的早強劑稱為防凍劑或防凍早強劑?！韭毥淘?】低溫施工的砼工程。適用：3、早強劑（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑（2）早強劑的分類無機物氯鹽類：CaCl2，NaC，KCl，AlCl3等，其中，多用CaCl2，摻量：0.5~1.0%為宜，能使砼3天強度提高50~100%，7天提高20~40%。

硫酸鹽類：

Na2SO4（元明粉），CaSO4，其中，Na2SO4用的較多，適宜摻量0.5~2.0%。有機胺類：

主要有TEA（三乙醇胺），TP（三異丙醇胺等）。TEA星無色或淡黃色油狀液體，堿性，能溶于水。摻量為0.02~0.05%。3、早強劑（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑（3）早強劑的副作用氯鹽類早強劑對易使鋼筋銹蝕；硫酸鹽早強劑摻量過多，表面易出現(xiàn)“白霜”TEA它單獨作用時，更表現(xiàn)出緩凝性，早強效果不明顯，而與無機鹽，特別是Cl-鹽復合使用，早強、增強效果才明顯發(fā)揮。也有資料說，摻量稍大時早強效果反而明顯，具體原因尚不清楚。3、早強劑（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑（4）早強劑與其他外加劑的復配復合早強劑——早強效果更好早強減水劑——發(fā)揮早強、減水的共同特點4、緩凝劑（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑延長混凝土凝結時間的外加劑。常用緩凝劑類別及摻量范圍無機類：硼酸鹽、磷酸鹽、鋅鹽等（0.1~0.2%）有機類：羥其羧酸及鹽類：酒石酸，檸檬酸、葡糖酸等（0.03~0.1%）含糖碳水化合物類，糖蜜、葡糖、蔗糖等（0.1~0.3%）木質(zhì)素磺酸類：M一Ca.M--Na等（0.2~0.8%）多元醇類：如纖維素，多元醇等（0.01~0.3%）4、緩凝劑（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑可抵消因環(huán)境溫度高（熱天），混凝土凝結硬化加快的影響，使其在澆注期間保持工作度，特別在分層澆注時保持工作度，以避免冷縫或結構不連續(xù)問題的出現(xiàn)。緩凝劑不宜用于日最低氣溫5℃以下施工的混凝土，也不宜單獨用于有早強要求的混凝土及蒸養(yǎng)混凝土。【職教云5】大體積混凝土、炎熱氣候下施工的混凝土以及需長時間停放或長距離運輸?shù)幕炷痢＿m用：5、速凝劑（rapidsettingadmixtures）（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑（1）速凝劑的定義及用途——礦山井巷、隧道、涵洞、地下工程中的噴射砼或噴射砂漿。（快速消耗水泥中的CaSO4·2H20）速凝劑加入后，砼在5min內(nèi)初凝，10min內(nèi)終凝，1h可產(chǎn)生強度，但后期強度，彈性模量、粘結力等下降，干縮增加。5、速凝劑（rapidsettingadmixtures）（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑（2）速凝劑的分類噴砼速凝劑，包括紅星I型等，主要成分為鋁酸鈉、碳酸鈉或碳酸鉀與生石灰按比例混合而成，強度損失率較大，摻量：2.5~4%復合硫鋁酸鹽型，成分中包括石膏或礬水泥等，強度損失率較小，摻量3~5%(如711型)；硅酸鈉型一水玻璃，這一類與其它兩類相比不但凝結所化快，且早強也高，以抵抗?jié)B水沖刷等作用。5、速凝劑（rapidsettingadmixtures）（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑（2）速凝劑的速凝劑應用技術要點：注意摻量的多少，且摻量隨氣溫增加而酌減，氣溫降低可增加，摻量超過上限，砼凝結時間不再縮短；水泥中CgA和CgS含量高，速凝效果好，P.S效果較差；水灰比控制在0.4左右；注養(yǎng)加入速凝砼的養(yǎng)護。６、防凍劑（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑（1）定義：能使混凝土在負溫下硬化，并在規(guī)定時間內(nèi)達到足夠防凍強度的外加劑。（2）應用：負溫條件下施工的混凝土工程必須摻入防凍劑。目前應用較多的防凍劑均為復合型，如NOF-F型、NC-3型、MN-F型等，既能降低冰點，又能促凝、早強、減水等。７、其它外加劑（三）常用外加劑的性