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    混凝土外加劑基本知識

    編輯:Admin    來源:陜西九江成建設工程有限公司   發布時間: 2023-08-14    瀏覽量:36

    外加劑是指能有效改善混凝土某項或多項性能的一類材料。其摻量一般只占水泥量的5%以下,卻能顯著改善混凝土的和易性、強度、耐久性或調節凝結時間及節約水泥。外加劑的應用促進了混凝土技術的飛速進步,技術經濟效益十分顯著,使得高強高性能混凝土的生產和應用成為現實,并解決了許多工程技術難題。如遠距離運輸和高聳建筑物的泵送問題;緊急搶修工程的早強速凝問題;大體積混凝土工程的水化熱問題;縱長結構的收縮補償問題;地下建筑物的防滲漏問題等等。目前,外加劑已成為除水泥、水、砂子、石子以外的第五組成材料,應用越來越廣泛。


    一、外加劑的分類


    混凝土外加劑一般根據其主要功能分類:

    1.改善混凝土流變性能的外加劑。主要有減水劑、引氣劑、泵送劑等。

    2.調節混凝土凝結硬化性能的外加劑。主要有緩凝劑、速凝劑、早強劑等。

    3.調節混凝土含氣量的外加劑。主要有引氣劑、加氣劑、泡沫劑等。

    4.改善混凝土耐久性的外加劑。主要有引氣劑、防水劑、阻銹劑等。

    5.提供混凝土特殊性能的外加劑。主要有防凍劑、膨脹劑、著色劑、引氣劑和泵送劑等。


    二、建筑工程中常用的混凝土外加劑品種

    (一)減水劑

    減水劑是指在混凝土坍落度相同的條件下,能減少拌合用水量;或者在混凝土配合比和用水量均不變的情況下,能增加混凝土坍落度的外加劑。根據減水率大小或坍落度增加幅度分為普通減水劑和高效減水劑兩大類。此外,尚有復合型減水劑,如引氣減水劑,既具有減水作用,同時具有引氣作用;早強減水劑,既具有減水作用,又具有提高早期強度作用;緩凝減水劑,同時具有延緩凝結時間的功能等等。

    1.減水劑的主要功能。

    (1)配合比不變時顯著提高流動性。

    (2)流動性和水泥用量不變時,減少用水量,降低水灰比,提高強度。???(3)保持流動性和強度不變時,節約水泥用量,降低成本。

    (4)配置高強高性能混凝土。

    2.減水劑的作用機理。減水劑提高混凝土拌合物流動性的作用機理主要包括分散作用和潤滑作用兩方而。減水劑實際上為一種表面活性劑,長分子鏈的一端易溶于水——親水基,另一端難溶于水——憎水基。

    (1)分散作用:水泥加水拌合后,由于水泥顆粒分子引力的作用,使水泥漿形成絮凝結構,使10%~30%的拌合水被包裹在水泥顆粒之中,不能參與自由流動和潤滑作用,從而影響了混凝土拌合物的流動性。當加入減水劑后,由于減水劑分子能定向吸附于水泥顆粒表面,使水泥顆粒表面帶有同一種電荷(通常為負電荷),形成靜電排斥作用,促使水泥顆粒相互分散,絮凝結構破壞,釋放出被包裹部分水,參與流動,從而有效地增加混凝土拌合物的流動性。

    (2)潤滑作用:減水劑中的親水基極性很強,因此水泥顆粒表面的減水劑吸附膜能與水分子形成一層穩定的溶劑化水膜,這層水膜具有很好的潤滑作用,能有效降低水泥顆粒間的滑動阻力,從而使混凝土流動性進一步提高。

    圖片

    3.?常用減水劑品種。

    (1)木質素系減水劑:木素質系減水劑主要有木質素磺酸鈣(簡稱木鈣,代號MG),木質素磺酸鈉(木鈉)和木質素磺酸鎂(木鎂)三大類。工程上最常使用的為木鈣。

    MG是由生產紙漿的木質廢液,經中和發酵、脫糖、濃縮、噴霧干燥而制成的棕黃色粉末。

    MG屬緩凝引氣型減水劑,摻量擬控制在0.2%~0.3%之間,超摻有可能導致數天或數十天不凝結,并影響強度和施工進度,嚴重時導致工程質量事故。? ? MG的減水率約為10%,保持流動性不變,可提高混凝土強度8%~10%;若不減水則可增大混凝土19? 坍落度約80~100mm;若保持和易性與強度不變時,可節約水泥5%~10%;

    MG主要適用于夏季混凝土施工、滑模施工、大體積混凝土和泵送混凝土施工,也可用于一般混凝土工程。

    MG不宜用于蒸汽養護混凝土制品和工程。

    (2)萘磺酸鹽系減水劑:萘磺酸鹽系減水劑簡稱萘系減水劑,它是以工業萘或由煤焦油中分餾出含萘的同系物經分餾為原料,經磺化、縮合等一系列復雜的工藝而制成的棕黃色粉末或液體。其主要成分為β—萘磺酸鹽甲醛縮合物。品種很多,如FDN、NNO、NF、MF、UNF、XP、SN-Ⅱ、建1、NHJ等等。???萘系減水劑多數為非引氣型高效減水劑,適宜摻量為0.5%~1.2%,減水率可達15%~30%,相應地可提高28天強度10%以上,或節約水泥10%~20%。? ??萘系減水劑對鋼筋無銹蝕作用,具有早強功能。但混凝土的坍落度損失較大,故實際生產的萘系減水劑,極大多數為復合型的,通常與緩凝劑或引氣劑復合。? ?? 萘系減水劑主要適用于配制高強、早強、流態和蒸養混凝土制品和工程,也可用于一般工程。

    (3)樹脂系減水劑:樹脂系減水劑為磺化三聚氰胺甲醛樹脂減水劑,通常稱為密胺樹脂系減水劑。主要以三聚氰胺、甲醛和亞硫酸鈉為原料,經磺化、縮聚等工藝生產而成的棕色液體。最常用的有SM樹脂減水劑。? ??SM為非引氣型早強高效減水劑,性能優于萘系減水劑,但目前價格較高,適宜摻量0.5%~2.0%,減水率可達20%以上,1天強度提高一倍以上,7天強度可達基準28天強度,長期強度也能提高,且可顯著提高混凝土的抗滲、抗凍性和彈性模量。? ??摻SM減水劑的混凝土粘聚性較大,可泵性較差,且坍落度經時損失也較大。目前主要用于配制高強混凝土、早強混凝土、流態混凝土、蒸汽養護混凝土和鋁酸鹽水泥耐火混凝土等。

    (4)糖蜜類減水劑:糖蜜類減水劑是以制糖業的糖渣和廢蜜為原料,經石灰中和處理而成的棕色粉末或液體。國產品種主要有3FG、TF、ST等。

    糖蜜減水劑與MG減水劑性能基本相同,但緩凝作用比MG強,故通常作為緩凝劑使用。適宜摻量0.2%~0.3%,減水率10%左右。主要用于大體積混凝土、大壩混凝土和有緩凝要求的混凝土工程。

    (5)復合減水劑:單一減水劑往往很難滿足不同工程性質和不同施工條件的要求,因此,減水劑研究和生產中往往復合各種其他外加劑,組成早強減水劑、緩凝減水劑、引氣減水劑、緩凝引氣減水劑等等。隨著工程建設和混凝土技術進步的需要,各種新型多功能復合減水劑正在不斷研制生產中,如2~3h內無坍落度損失的保塑高效減水劑等,這一類外加劑主要有:聚羧酸鹽與改性木質素的復合物、帶磺酸端基的聚羧酸多元聚合物、芳香族氨基磺酸系高分子化合物、改性羥基衍生物與烷基芳香磺酸鹽的復合物、萘磺酸甲醛縮合物與木鈣等的復合物、三聚氰胺甲醛縮合物與木鈣等的復合物。

    其它減水劑新品種還有以甲基萘為原料的聚次甲基甲基萘磺酸鈉減水劑;以古馬隆為原料的氧茚樹脂磺酸鈉減水劑;胺基磺酸鹽系高效減水劑;丙烯酸酯或醋酸乙烯的接枝共聚物系高效減水劑;聚羧酸醚系與交聯聚合物的復合物系高效減水劑;順丁烯二酸衍生共聚物系高效減水劑;聚羧酸系高分子聚合物系減水劑等。


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