当前课程知识点：道路工程材料 > 第四章 普通水泥混凝土 > 第7节 水泥混凝土外加剂 > 水泥混凝土外加剂
各位同学大家好
今天我们讲述第四章
普通水泥混凝土的第七讲
水泥混凝土外加剂
内容包括三个方面
一个就是
外加剂的类型以及功能
第二就是介绍一下
常用的外加剂
第三外加剂的掺加方法
首先我们来看一看
外加剂的类型及功能
首先我们给外加剂
给出一个定义
外加剂就是
在混凝土拌和的时候
或者拌和以后掺入
用于改善水泥混凝土的性能
除膨胀剂防冻剂等少数外加剂以外
大部分外加剂的掺量
为水泥质量的2-3%
我们来看一看外加剂的分类
按化学成分可分为三类
第一类无机化合物
多为电解质盐类
第二有机化合物
多为表面活性剂
还有就是有机和无机的复合物
按主要功能分为四类
第一个是改善混凝土拌和物的
流动性的外加剂
第二是调节混凝土凝结时间
硬化性能的外加剂
第三是改善混凝土
耐久性的外加剂
最后一个是改善
其他性能的外加剂
那么常用的外加剂
主要是这几类
一个是减水剂引气剂
缓凝剂和早强剂
当然了速凝剂 防冻剂
膨胀剂 泵送剂 阻锈剂
在工程当中也有应用
那今天我重点介绍
这四类最常用的外加剂
第一是减水剂
也就是说
在混凝土工作性
基本相同的情况下
能减少用水量的外加剂
一般来讲减水率≥5%
那这个是普通的减水剂
如果减水率≥10%
这就属于高效减水剂
还有就是引气剂
能引入大量的均匀分布
稳定而且密闭的
这种小气泡的外加剂
第三是缓凝剂
就是可以延长
混凝土的凝结时间的外加剂
最后是早强剂
就是加速混凝土
强度发展的一种外加剂
那么这几张图片
就是一些外加剂应用实例
比如说这个经贸大厦他有88层
那么上面的混凝土
就用到了泵送剂和泵送技术
将混凝土可以说一泵到底
还有就是青藏铁路
用到了防冻剂和速凝剂
杭州湾大桥用到了一些
聚羧酸系的外加剂
三峡大坝用到了
高效缓凝减水剂还有泵送剂
第二个我们来看一看
常用的外加剂
首先我们介绍
用量最普遍的外加剂就是减水剂
那首先我们来看一看
减水剂的作用机理
减水剂有三个方面的机理
一个是吸附分散作用
还有一个就是润滑作用
最后一个是湿润作用
因为一般的减水剂
它都是一种带极性的材料
一边是亲水端 一边是憎水端
那么这些带极性的材料
它会吸附在颗粒的表面
水泥颗粒的表面
它形成一个定向排列
这样的话就是同性它会相斥
通过这种斥力
可以将水泥颗粒分散开来
使得这种絮凝状的材料破裂
然后它跟水的接触面积增大
这种就叫吸附分散作用
还有就是润滑作用
由于这个减水剂的定向排列
亲水端极性非常强
它可以与水中的氢键
产生缔和作用
形成一层稳定的溶剂化水膜
这样的话就形成了一个润滑作用
还有一个 当然就是湿润的作用
由于分散作用
使得水泥与水接触面积增大
水化更加充分
那么减水剂有什么作用呢
主要体现在这三个方面
也就是说保证工作性
和水泥用量不变的情况下
它可以减小用水量提高强度
大概可以提高15%-20%
还有第二个作用就是
在工作性及强度不变的情况下
可以节约水泥
大概也是节约10%-15%的水泥
再就是保证用水量
水泥用量不变的情况下
它可以提高混凝土的工作性
坍落度可以增大一百到二百毫米
最后一个就是改善混凝土的耐久性
改善孔结构提高密实度
从而提高了混凝土的抗渗
抗冻 抗化学腐蚀及防腐蚀等能力
我们来看一看减水剂的具体分类
那么按减水效果
分为普通减水剂 高效减水剂
按凝结时间分为标准型 早强型和缓凝型
按是否引气可以分为引气性和非引气性
按化学成份可以分成这么几类
最常用当然是木质素磺酸盐类
还有萘系等等
第二个我们来介绍一下引气剂
首先我们来看一看引气剂的作用机理
那么引气剂
它也是属于一种表面活性剂
而且是憎水性的
它可以显著降低
水的表面张力和界面能
使水溶液在搅拌过程当中
极易产生许多微小的
封闭的气泡
那么气泡的直径
一般在50-250微米之间
按混凝土含气量3%-5%计
一方混凝土拌和物当中
含有的气泡数是非常多
可以达到百亿个气泡
由于大量微小封闭
并且均匀分布的气泡的存在
那么使得混凝土性能
得到显著的改善或者是改变
第二个我们介绍一下引气剂的作用
那么引气剂有什么作用呢
加入引气剂以后
可以改善拌和物的和易性
为什么可以改善呢
因为气泡都是圆的
这个气泡呢在混凝土当中
可以起到一种滚珠的作用
可以减少颗粒间的摩阻力
显著改善流动性
提高保水性 减小离析
第二个作用就是
显著提高混凝土的抗冻与抗渗性
因为水结冰以后会产生膨胀
那么有封闭气泡的存在
对于水结冰所产生的膨胀应力
它有一定的缓冲作用
因此抗冻性得到提高
微小气泡还切断了
这个毛细管通道
使得抗渗性也得到极大的改善
最后一个作用就是
降低混凝土的强度
因为混凝土当中有大量的小气泡
使得混凝土有效受力面积有所减小
使得强度有所降低
一般混凝土的含气量每增加1%
其抗压强度降低4%-6%
抗折强度降低2%-3%
所以对强度要求比较高的
那么又对抗冻要求不是特别高的
那还是要慎重的使用引气剂
第三我们来看一看引气剂的分类
引气剂的品种非常多
主要有松香热聚物
松香皂 烷基苯磺酸盐
那么松香热聚物
适宜的掺量为0.005%-0.02%
混凝土含气量为3%-5%
大概的减水率在8%左右
引气剂可用于抗渗
及抗冻混凝土
抗硫酸盐腐蚀的混凝土
泌水比较严重的混凝土
平混凝土 轻混凝土
以及对市面有要求的
这些混凝土
都可以使用引气剂
但是引气剂不宜用于蒸氧混凝土
及预应力混凝土
第三我来介绍一下
缓凝剂 缓凝剂是什么呢
能延缓水泥混凝土的
凝结时间并对后期强度
无不良影响的这种外加剂
那么缓凝剂的作用机理是什么呢
有这么几个方面
不同的理论它认为这个机理是不一样的
我们来看一看吸附理论认为
缓凝剂被吸附在水泥颗粒表面
通过离子键 氢键类作用
屏蔽而防止水分子靠近水泥颗粒
这样的话就阻碍了水化反应
延缓了水化反应的过程
沉淀理论认为
缓凝剂与水泥当中某些组分
生成了不溶物质
它包围了水泥颗粒
从而也是阻碍了水泥的水化
络合物生成理论认为
缓凝剂分子
可与水泥水化的钙离子形成络盐
控制了液象中钙离子
阻碍了这个水泥水化象这个形成
氢氧化钙结晶成核抑制理论
它认为氢氧化钙晶核上
吸附缓凝剂
妨碍了这个氢氧化钙
进一步生成长大
那么氢氧化钙
如果不能及时洗出的话
就妨碍了硅酸盐水泥的
进一步水化
缓凝剂有什么作用呢
第一个缓凝剂具有缓凝 减水
降低水化热和增强作用
主要用于大体积混凝土
和炎热气侯条件下
施工的混凝土
泵送混凝土
以及滑膜施工的混凝土
还有呢需要长时间停放
或者长距离运输的混凝土
我们来看一看
缓凝剂的分类
它主要分为糖类
木质素磺酸盐类
羟基羧酸及其盐类 无机盐类
那么这几类主要常用的缓凝剂
是这个木钙和糖蜜
第四个我们来介绍一下早强剂
什么叫早强剂呢
它就是能提高
水泥混凝土的早期强度
而对于后期强度
无不利影响的外加剂
那么我们来看一看早强剂
为什么能够使得
混凝土强度早期形成呢
我们看它的作用机理
那么这个不同的早强剂类型
有不一样的作用机理
氯盐类的作用机理
主要有这么几个方面
一个是氯化钙与氯酸三钙反应
生成了不溶于水的氯铝酸钙
增加了固象的比例
氯铝酸钙进一步
与水泥当中的氢氧化钙作用
产生不溶于水的氧氯化钙
它都不溶于水
所以它的固象比例增大
所以就是这两个不溶于水
它本身又具有一定的强度
那么这样的话就导致
混凝土固象比例增加速度比较快
那么强度形成也就比较快
就起到了早强的作用
硫酸盐类主要是
硫酸钠与氢氧化钙作用
生成了硫酸钙
大家都知道这个硫酸钙
它和氯酸三钙反应速度很快
而且生成了一种硫铝酸钙
就是我们经常讲到的钙矾石
而且这种是针状晶体
那么早期强度比较高
而且能形成骨架
同时呢由于氢氧化钙的浓度降低
促进了硅酸三钙的水化速度
这样的话
就有利于早期强度的形成
这些就是早强剂的作用机理
我们来看一看早强剂
有什么样的作用呢
第一个作用就是
缩短混凝土的蒸养时间
加快施工进度
提高模板和场地的周转率
第二个就是增强
硬化混凝土的抗冻融性
第三早强剂可以在
常温 低温和负温
当然是不低于-5℃
在这种条件下
他可以加速混凝土的硬化过程
一般多用于冬季施工
或者抢修工程
那么我们来看一看
早强剂的一些分类
那么分成这三类
一类是氯盐类早强剂
它是以氯化钙应用最广
掺量大概为水泥质量的0.5%-2.0%
它可以使混凝土
三天强度提高50%-100%
这个提高幅度非常大
七天的强度提高20%-40%
但是掺量不宜过多
否则会引起水泥的速凝
与钢筋的锈蚀
第二个是硫酸盐类早强剂
与硫酸钠应用最为广泛
适宜的掺量为水泥质量的0.5%-2%
当掺量为1%-1.5%时
它达到混凝土设计强度70%的时间
可以缩短一半
可见这个时间还是短很多
第三就是有机氨类早强剂
那么有机氨类早强剂
主要有三乙醇胺
三异丙醇胺类等
这些早强剂与三乙醇胺使用最多
而且效果也好
它的掺量占水泥质量的0.02%-0.05%
掺量也是非常低的
第三个我们来介绍一下
外掺剂的掺加方法
大家都知道
外掺剂种类多
掺加方法不一样
它的效果有一定的差异
那么同掺法
就是减水剂在混凝土拌和的时候
同时掺入一起拌和
就叫做同掺法
后掺法是指的
拌和好的混凝土
放置一段时间
间隔一定的时间后
再掺入外加剂
就叫后掺法
还有一种叫分掺法
就是一部分减水剂在混凝土拌和的时候掺入
另一部分在间隔一段时间以后再掺入
这就叫分掺法
也就是分阶段掺入法
那么到底选用什么样的方法呢
那么我们要根据功效
看它对混凝土功效影响大小
还要根据外加剂的品种施工条件
选择合适的掺入方法
以提高功效
以上就是我们今天所有的内容
我们主要介绍了
一些混凝土常用的外加剂
同学们 我们下一讲再见
-绪论
--绪论
-第1节 岩石的组成、分类
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-第1节 岩石的组成、分类--作业
-第2节 岩石性质与技术等级
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-第2节 岩石性质与技术等级--作业
-第3节 集料分类和物理性质
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-第3节 集料分类和物理性质--作业
-第4节 粗、细集料和矿粉特性
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-第4节 粗、细集料和矿粉特性--作业
-第5节 集料筛分、级配与级配理论
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-第5节 集料筛分、级配与级配理论--作业
-第6节 集料组成设计方法
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-第6节 集料组成设计方法--作业
-第1节 石灰
--第1节 石灰
-第1节 石灰--作业
-第2节 水泥的定义、组成、水化及硬化
-第2节 水泥的定义、组成、水化及硬化--作业
-第3节 硅酸盐水泥的技术性质
-第3节 硅酸盐水泥的技术性质--作业
-第4节 硅酸盐水泥的强度与技术标准
-第4节 硅酸盐水泥的强度与技术标准--作业
-第5节 硅酸盐水泥的腐蚀与防止
-第5节 硅酸盐水泥的腐蚀与防止--作业
-第6节 粉煤灰及其他工业废渣
-第6节 粉煤灰及其他工业废渣--作业
-第1节 分类、工艺组成及胶体结构
-第1节 分类、工艺组成及胶体结构--作业
-第2节 密度及绝对黏度
-第2节 密度及绝对黏度--作业
-第3节 相对黏度（针入度、软化点）
-第3节 相对黏度（针入度、软化点）--作业
-第4节 低温及感温性
--沥青延度演示视频
-第4节 低温及感温性--作业
-第5节 加热稳定性
-第5节 加热稳定性--作业
-第6节 改性沥青
--第6节 改性沥青
-第6节 改性沥青--作业
-第7节 沥青分级及技术要求
-第7节 沥青分级及技术要求--作业
-第8节 乳化沥青、泡沫沥青
-第8节 乳化沥青、泡沫沥青--作业
-第1节 水泥混凝土的组成及特点
-第1节 水泥混凝土的组成及特点--作业
-第2节 新拌水泥混凝土的工作性
-第2节 新拌水泥混凝土的工作性--作业
-第3节 水泥混凝土的强度特征
-第3节 水泥混凝土的强度特征--作业
-第4节 水泥混凝土的变形特性
-第4节 水泥混凝土的变形特性--作业
-第5节 水泥混凝土的耐久性
-第5节 水泥混凝土的耐久性--作业
-第6节 普通水泥混凝土组成设计
-第6节 普通水泥混凝土组成设计--作业
-第7节 水泥混凝土外加剂
--水泥混凝土外加剂
-第7节 水泥混凝土外加剂--作业
-第8节 新型水泥混凝土
--新型水泥混凝土
-第8节 新型水泥混凝土--作业
-第1节 组成结构与强度形成原理
--Video
-第1节 组成结构与强度形成原理--作业
-第2节 基本路用性能
--Video
-第2节 基本路用性能--作业
-第3节 体积参数与技术要求
--Video
-第3节 体积参数与技术要求--作业
-第4节 原材料的技术要求和选用方法
--Video
-第4节 原材料的技术要求和选用方法--作业
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-第8节 沥青混合料再生及组成设计方法--作业
-第1节 钢材的冶炼与分类
--Video
-第1节 钢材的冶炼与分类--作业
-第2节 钢材的技术性质
--Video
-第2节 钢材的技术性质--作业
