混凝土外加剂

混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中掺入的用以改善混凝土性能的物质，其掺量一般不超过水泥质量的5%。混凝土外加剂的使用是混凝土技术的重大突破，现今外加剂已成为混凝土除四种基本组分以外的第五种重要组分。Ⅰ：混凝土外加剂一、混凝土外加剂的类型按其主要功能可分为四类：改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，如各种减水剂、泵送剂等。调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，如缓凝剂、早强剂、速凝剂等。改善混凝土耐久性的外加剂，如引气剂、防水剂、阻锈剂等。改善混凝土其它性能的外加剂，如膨胀剂、防冻剂、着色剂、脱模剂、防水剂等。二、常用的混凝土外加剂（一）减水剂减水剂是指在保证混凝土坍落度不变的条件下，能减少拌合用水量的外加剂。根据减水或增塑效果可分为普通减水剂和高效减水剂1.减水剂的作用机理图6-5水泥浆絮凝结构水泥颗粒游离水图6-6减水剂作用简图减水剂水泥颗粒电性斥力水泥颗粒溶剂化水膜游离水ab水泥絮凝结构减水剂作用简图2.减水剂的经济技术效果在保持水灰比与水泥用量不变的情况下，可提高混凝土拌合物的流动性。普通：坍落度增大60-80mm；高效：坍落度增大80-120mm。在保证混凝土强度和坍落度不变的情况下，可节约水泥用量。普通：5-10%；高效：10-20%。在保证混凝土拌合物和易性和水泥用量不变的条件下，可减少用水量，降低水灰比，从而提高混凝土的强度和耐久性。普通：减水10%，提强10%；高效：减水15%，提强20%。可减少拌合物的泌水离析现象；延缓拌合物的凝结时间；降低水泥水化放热速度；显著地提高混凝土的抗渗性及抗冻性，改善耐久性能。（二）早强剂早强剂是指能提高混凝土早期强度，并对后期强度无显著影响的外加剂。常用早强剂的品种有氯盐类、硫酸盐类、有机氨类及以它们为基础组成的复合早强剂。早强剂可在常温和负温条件下加速混凝土硬化过程，多用于冬季施工和抢修工程。（三）引气剂引气剂是指在混凝土拌合物搅拌过程中，能引入大量分布均匀、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。常用的引气剂：松香热聚物、松香皂和烷基苯磺酸盐等。作用：能有效减少混凝土拌合物的泌水离析，明显改善混凝土拌合物的和易性，提高硬化混凝土的抗冻性和抗渗性。主要用于抗冻混凝土、防渗混凝土、泌水严重的混凝土、抗硫酸盐混凝土及对饰面有要求的混凝土等，不宜用于蒸汽养护的混凝土和预应力混凝土。（四）缓凝剂缓凝剂是指能延缓混凝土凝结时间，并对混凝土后期强度发展无不利影响的外加剂。缓凝剂的品种及掺量应根据混凝土的凝结时间、运输距离、停放时间以及强度要求来确定。缓凝剂具有缓凝、减水、降低水化热等多种功能，适用于大体积混凝土、炎热气候条件下施工的混凝土、长期停放及远距离运输的商品混凝土。（五）速凝剂速凝剂是指能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。速凝剂主要用于矿山井巷、铁路隧洞、引水涵洞、地下厂房等工程以及喷射混凝土工程。（六）防冻剂主要功能：能够在一定负温条件下降低混凝土中自由水的冰点，从而避免混凝土早期被冻胀破坏。适用于一定负温条件下的混凝土施工。（七）防水剂主要功能：能够使混凝土或砂浆的抗渗性能显著提高。适用于地下防水、防潮工程与贮水工程。（八）膨胀剂主要功能：能够使混凝土或砂浆体积在水化、硬化过程中产生一定的膨胀、减少混凝土收缩开裂的可能性，从而提高混凝土的抗裂性和抗渗性能。适用范围：适用于补偿收缩混凝土、自防水屋面、地下防水等。填充用于膨胀混凝土及设备底座灌浆、地脚螺栓固定等。三、外加剂的技术指标混凝土外加剂的技术指标分为匀质性指标和掺外加剂混凝土性能指标两大类。匀质性是表示外加剂自身质量稳定均匀的性能，用来控制产品生产质量的稳定、统一、均匀，用来检验产品质量和质量仲裁。掺外加剂混凝土性能指标：是检验评定外加剂质量的依据，是在统一的检验条件下用掺外加剂的混凝土与不掺外加剂的混凝土（基准混凝土）性能的比值或差值来表示。1、减水率；2、泌水率；3、含气量；4、凝结时间差；5、抗压强度比；6、收缩率比；7、相对耐久性四、使用外加剂的注意事项（一）外加剂品种的选择（二）外加剂掺量的确定（三）外加剂的掺入方法混凝土外加剂一般不能直接加入搅拌机内。对于可溶于水的外加剂，应先配成合适浓度的溶液，使用时按所需掺量加入拌合水中，再连同拌合水一起加入搅拌机内。对于不溶于水的外加剂，可先于适量的水泥、砂子混合均匀后再加入搅拌机中。先掺法：减水剂先水加入，即减水剂与水泥、骨料同时加入搅拌机混合后，再加水搅拌。同掺法：将减水剂溶解成一定浓度的溶液，与水泥、骨料及水同时加入搅拌机内搅拌。滞水法：在搅拌过程中，减水剂滞于水1-3分钟加入。后掺法：减水剂不是在搅拌过程中加入而是在搅拌完成后，在运输过程或施工现场分一次或几次加入混凝土中，再经过二次或多次搅拌的方法。另外，外加剂的掺入时间对其效果的发挥也有很大影响，如为保证减水剂的减水效果，减水剂有先掺法、同掺法、滞水法、后掺法。Ⅱ：混凝土掺和料在混凝土拌合制备时，为节约水泥、改善混凝土性能、调节混凝土强度等级而加入的天然或人造的矿物材料，统称为混凝土掺合料，也称为矿物外加剂，成为混凝土中除水泥、砂、石、水、外加剂以外的第六组分。用于混凝土的掺合料可以分为两大类：非活性矿物掺合料：一般与水泥组分不起化学反应或化学作用很小，如磨细石英砂、石灰石、或活性指标不能达到要求的矿渣等材料。活性矿物掺合料：虽然本身不硬化或硬化速度很慢，但是能够与水泥水化生成的氢氧化钙发生化学反应，生成具有水硬性的胶凝材料。如粒化高炉矿渣粉、火山灰质材料、粉煤灰、硅灰等。Ⅱ：混凝土掺和料实际上，各种工业废渣和天然矿物材料，只要符合国家技术标准规定，均可以作为矿物外加剂。新开发的矿物外加剂根据其活性大小可以分为活性与非活性两种。水泥胶砂28d抗压强度比大于等于75%的为活性矿物外加剂；小于75%的为非活性矿物外加剂。新开辟的矿物外加剂的活性按照GB/T12957规定的活性评定方法进行。粉煤灰是由煅烧煤粉的锅炉烟气中收集到的细粉末，按照其含钙量分为高钙粉煤灰和低钙粉煤灰。低钙粉煤灰来源广泛，是当前国内外使用量最大、使用范围最广的混凝土掺合料。主要效果是节约水泥与改善混凝土性能。粉煤灰混凝土可以配制泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗混凝土、抗硫酸盐和抗软水侵蚀混凝土、蒸养混凝土、轻骨料混凝土、地下混凝土和水下工程混凝土、碾压混凝土等。