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一、 混凝土外加劑的分類(lèi)
國家標準GB8075-87中按外加劑的主要功能將混凝土外加劑分為四類(lèi)
1.改善混凝土拌合物流變性能的外加劑,其中包括各種減水劑,引氣劑和泵送劑等。
2.調節混凝土凝結時(shí)間,硬化性能的外加劑,其中包括緩凝劑,早強劑 和速凝劑等。
3.改善混凝土耐久性的外加劑,其中包括引氣劑,防水劑和阻銹劑等。
4.改善混凝土其他性能的外加劑,其中包括加氣劑,膨脹劑,防凍劑,著(zhù)色劑,防水劑和泵送劑等。
(一)減水劑
減水劑是指能保持混凝土的和易性不變,而顯著(zhù)減少其拌合用水量的外加劑。由于拌合屋中加入減水劑后,如不改變單位用水量,可明顯地改善其和易性,因此減水劑又稱(chēng)為塑化劑。
1.減水劑的作用機理 水泥加水拌合后,水泥顆粒間會(huì )相互吸引,在水中形成許多絮狀物。在絮狀結構中,包裹了許多拌合水,使這些水不能起到增加漿體流動(dòng)性的作用。當加入減水劑后,減水劑能拆散這些絮狀結構,把包裹的游離水解放出來(lái),從而提高了拌合物的流動(dòng)性。這時(shí),如果仍需保持原混凝土的和易性不變,則可顯著(zhù)地減少拌合用水,起到減水作用,故稱(chēng)為減水劑。
如果保持強度不變,可在減水的同時(shí)減少水泥用量,以達到節約水泥的目的。
2.使用減水劑的技術(shù)經(jīng)濟效果 有以下技術(shù)經(jīng)濟效果
(1) 在保持和易性不變,也不減少水泥用量時(shí),可減少拌合水用量5~25%或更多。由于減少拌合水量使水灰比減小,則可使強度提高15~20%,特別是早期強度提高更為顯著(zhù)。
2)在保持原來(lái)配合比不變的情況下,可使拌合物的坍落度大幅度提高(可增大100~200mm),使之便于施工也可滿(mǎn)足泵送混凝土施工要求。
(3)若保持強度及和易性不邊 可節約水泥10~20%。
(4)由于拌合水量減少,拌合物的 泌水、離析現象得以改善,可提高混凝土的抗凍性、抗滲性。因此會(huì )使用混凝土的耐久性得到提高。
3.目前常用的減水劑
減水劑主要有木質(zhì)素系、萘系、樹(shù)脂系、糖蜜系和腐植系等幾類(lèi),各類(lèi)可按主要功能分為普通減水劑、高效減水劑、早強減水劑、緩凝減水劑、引氣減水劑等幾種。
簡(jiǎn)介如下:
1)木質(zhì)素系減水劑 木質(zhì)素系減水劑的重要品種是木質(zhì)素磺酸鈣,簡(jiǎn)稱(chēng)木鈣粉或M劑,是一種棕黃色粉狀物,主要成分為木質(zhì)素磺鈣,這種減水劑對鋼筋無(wú)銹蝕危害,對混凝土的抗凍,抗滲,耐久性等可有明顯改善。由于有緩凝作用,可降低水泥早期水化熱,有利于水工大體積混凝土工程施工。
木質(zhì)素系減水劑 除了木鈣粉外,還有MY減水劑 ,CH減水劑,CF-G,WN-1型木鈉減水劑等產(chǎn)品。
2)萘系減水劑 這類(lèi)減水劑的主要成分是萘及萘的同系物的磺酸鹽與甲醛的縮合物,一般為棕色粉狀物。萘系減水劑對水泥有強烈的分散作用,其減水、增強、提高耐久性等效果均優(yōu)于木質(zhì)素,屬于高效減水劑。這類(lèi)減水劑的品種較多,有NNO,FDN,UNF,NF,MF,JN,建-1,AF等。萘系減水劑適用于所有混凝土工程,更適于配制高強,早強配制混凝土及流態(tài)混凝土。
二)早強劑
加速混凝土早期強度發(fā)展的外加劑成為早強劑。這類(lèi)混凝土能加速水泥水化的過(guò)程,提高混凝土的早期強度,并對后期強度無(wú)顯著(zhù)的影響。常用的有氯鹽、硫酸鹽、三乙醇胺三大類(lèi)以及以它們?yōu)榛A的復合早強劑。
1.氯鹽早強劑 常用的氯鹽早強劑主要氯化鈣和氯化鈉。氯鹽外加劑可明顯地提高混凝土的早期強度。由于氯鹽對鋼筋有加速銹蝕的作用,因此??刂破鋼搅?,對無(wú)筋的素混凝土一般為水泥質(zhì)量的1~3%。
2.硫酸鹽早強劑 常用的硫酸鹽早強劑主要有元明粉、芒硝、二水石膏和海波。他們均為白色粉狀物,在混凝土中能與水泥水化生成的水化硫鋁酸鈣晶體,加速混凝土的硬化,適宜摻量為水泥重的0.5~2%。
3.三乙醇胺 三乙醇胺是一種有機物,為無(wú)色或淡黃色油狀液體,弄溶于水,呈堿性,有加速水泥水化的作用,超量使用會(huì )引起強度明顯降低。
4.復合早強劑 上述三類(lèi)早強劑均可單獨使用,但復合使用效果更佳。
(三)引氣劑
在攪拌混凝土的過(guò)程中,能引入大量分布均勻、穩定而封閉的微小氣泡的外加劑稱(chēng)為引氣劑。引氣劑可在混凝土拌合物中引入直徑約為
0.05~1.25mm的氣泡,能改善混凝土的和易性提高混凝土的抗凍性,適用于港工、水工、地下防水混凝土等工程,常用的產(chǎn)品有松香熱聚物,松香皂等,此外還有烷基磺酸鈉及烷基苯磺酸鈉等。
(四)緩凝劑
延長(cháng)混凝土凝結時(shí)間的外加劑稱(chēng)為緩凝劑。在混凝土施工中,為了防止在氣溫較高、運送距離較長(cháng)等情況下,混凝土拌合物過(guò)早凝結影響澆灌質(zhì)量,為了延長(cháng)大體積混凝土放熱時(shí)間或對分層澆注的混凝土防止出現施工裂縫的工程,常需要在混凝土中加入緩凝劑。
(五)防凍劑
能使混凝土在負溫下硬化,并在規定的時(shí)間內達到足夠的防凍強度的外加劑稱(chēng)為防凍劑。在負溫條件下 施工的混凝土工程須摻入防凍劑。一般,防凍劑除了能降低冰點(diǎn)外,還有促凝,早強,減水等作用,所以多為復合防凍劑。常用的有NC-3型,MN-F型,FW2,FW3,AN-4等。