五混凝土的外加剂本世纪年代开始采用的以引气剂与塑化剂为主的.pptx

五、混凝土的外加剂

“本世纪30年代开始采用的以引气剂与塑化剂为主的混凝土外加剂技术，对优质混凝土的四大要素，即耐久性、强度、工作性与经济性，产生了十分明显甚至是决定性的作用。时至今日，外加剂已成为现代混凝土不可缺少的组分；掺加各种外加剂已成为混凝土改性的一条必经的技术途径”。

——吴中伟院士;一、混凝土外加剂的分类

1.定义——混凝土外加剂是指在混凝土拌和过程中掺入的，用以改善混凝土性能的物质，掺量一般不超过水泥质量的5％。

2.按其主要功能分为四类：

（1）改善混凝土拌和物流变性能的外加剂。包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。

（2）调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。

（3）改善混凝土耐久性的外加剂。包括引气剂、防水剂??阻锈剂等。

（4）改善混凝土其它性能的外加剂。包括膨胀剂、防冻剂、着色剂等。;

工程上常用的混凝土外加剂主要有：

各类减水剂

引气剂

早强剂

缓凝剂

防冻剂等;二、减水剂

早在20世纪30年代初，美国就使用亚硫酸盐纸浆废液用于改善混凝土的和易性。1937年，E.W斯克里彻获得此项美国专利。

40～60年代，木质素系的减水剂研究和开发。

60年代初，日本和前西德发明了三种高效减水剂。

20世纪混凝土技术发展史上的里程碑

（1）水灰比定则（1918年，Abrams），为配合比设计奠基；

（2）引气剂（50年代）应用，使混凝土抵抗冻融能力大大提高

（3）高效减水剂（60年代），使水泥分散，水灰比得以降低，提高强度和耐久性。;定义——减水剂是指在混凝土坍落度基本相同的条件下，能显著减少其拌和水量的外加剂。

作用机理

常用减水剂均属表面活性剂，是由亲水基团和憎水基团两个部分组成。;当水泥加水拌和后，由于水泥颗粒间分子凝聚力的作用，使水泥浆形成絮凝结构，包裹了一定的拌和水（游离水），从而降低了混凝土拌和物的和易性。;如在水泥浆中加入适量的减水剂，由于减水剂的表面活性作用，致使憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面，亲水基团指向水溶液，使水泥颗粒表面带有相同的电荷。在电斥力作用下，使水泥颗粒互相分开，絮凝结构解体，包裹的游离水被释放出来，从而有效地增加了混凝土拌和物的流动性。;当水泥颗粒表面吸附足够的减水剂后，使水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化膜层，它阻止了水泥颗粒间的直接接触，并在颗粒间起润滑作用，也改善了混凝土拌和物的和易性。

此外，由于水泥颗粒被有效分散，颗粒表面被水分充分润湿，增大了水泥颗粒的水化面积，使水化比较充分，从而也提高了混凝土的强度。;技术经济效果

增加流动性。保持水灰比和用水量不变，坍落度可增大100～200mm，且不影响混凝土的强度。

提高混凝土强度。保持流动性和水泥用量不变，可减少拌和水量10％～15％，从而降低水灰比，使混凝土强度提高15％～20％，特别是早期强度提高更为显著。

节约水泥。保持流动性和水灰比不变，可以在减少拌和水量的同时，相应减少水泥用量，即在保持混凝土强度不变时，可节约水泥用量10％～15％。

改善混凝土的耐久性。由于减水剂的掺入，显著地改善了混凝土的孔结构，使混凝土的密实度提高，透水性可降低40％～80％，从而可提高抗渗、抗冻、耐化学腐蚀及防锈蚀等能力。;常用减水剂

普通减水剂：

木质素系（木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、

木质素磺酸镁）

糖蜜系（糖化钙、低聚糖）

高效减水剂：

萘系（萘磺酸盐甲醛缩合物）

树脂系（三聚氰胺磺酸盐甲醛缩聚物）;二、引气剂

定义——引气剂是指在混凝土搅拌过程中，能引入大量分布均匀的微小气泡，以减少混凝土拌和物泌水离析，改善和易性，并能显著提高硬化混凝土抗冻融耐久性的外加剂。

目前应用较多的引气剂为松香热聚物、松香皂、烷基苯磺酸盐等。;三、早强剂

定义——早强剂是加速混凝土早期强度发展的外加剂。适于在低温施工时使用。在负温下使用的早强剂称为防冻剂或防冻早强剂。

用途——在低温和负温条件下它能够降低冰点，使拌合物中的水分不会很快结冰，使水泥继续水化，达到抵抗冰体膨胀的临界强度。多用于冬期施工和抢修工程。

分类——主要有氯盐类、硫酸盐类、有机胺类三种。;四、缓凝剂

定义——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。

缓凝剂主要有四类：

糖类，如糖蜜；

木质素磺酸盐类，如木钙、木钠；

羟基羧酸及其盐类，如柠檬酸、酒石酸；

无机盐类，如锌盐、硼酸盐等。

常用的缓凝剂是木钙和糖蜜，其