淺談混凝土外加劑1

1、大連理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）模板 網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院本 科 生 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)） 題 目：淺談混凝土外加劑學(xué)習(xí)中心： 層 次： 專 業(yè)： 年 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 年 月 日 II淺談混凝土外加劑內(nèi)容摘要本文簡述了混凝土外加劑的作用和發(fā)展應(yīng)用狀況，對(duì)目前應(yīng)用較多的幾種混凝土外加劑的作用機(jī)理、使用情況及需要注意的問題作了簡單介紹，對(duì)混凝土外加劑品種的選擇、摻量的確定及摻入方法的確定結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行了簡要論述，提出了混凝土外加劑的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：混凝土外加劑；性能；應(yīng)用目 錄內(nèi)容摘要I引 言11 緒論21.1 混凝土外加劑的發(fā)展概況21.2 混凝土外加劑

2、的名稱及種類31.2.1 外加劑命名31.2.2 混凝土外加劑按功能分類51.2.3 混凝土外加劑按化學(xué)成分分類52 外加劑在混凝土中的作用機(jī)理及應(yīng)用情況72.1 減水劑72.1.1作用機(jī)理72.1.2 使用情況及需要注意的問題82.2 引氣劑92.2.1 作用機(jī)理102.2.2 使用情況及需要注意的問題102.3 防凍劑112.3.1 作用機(jī)理112.3.2 使用情況及需要注意的問題122.4 早強(qiáng)劑132.4.1 作用機(jī)理132.4.2 使用情況及需要注意的問題142.5 膨脹劑142.5.1 作用機(jī)理152.5.2 使用情況及需要注意的問題152.6 復(fù)合類外加劑163 外加劑的選擇和使

3、用173.1 外加劑品種的選擇173.1.1基本性能要求173.1.2選擇的依據(jù)和原則173.2 外加劑摻量的確定183.3 外加劑摻入方法的確定183.4 外加劑在典型工程中的應(yīng)用193.4.1 技術(shù)方案203.4.2 混凝土外加劑選擇203.4.3 工程實(shí)際應(yīng)用203.4.4 工程應(yīng)用小結(jié)204 混凝土外加劑的發(fā)展趨勢展望23參考文獻(xiàn)24引 言混凝土外加劑的正式工業(yè)產(chǎn)品始見于20世紀(jì)初。我國混凝土外加劑的發(fā)展起步于20世紀(jì)50年代。大量的工程實(shí)踐證明，在混凝土中摻入適量的外加劑，可以改善混凝土的性能，提高混凝土的強(qiáng)度，節(jié)省水泥和能源，改善工藝和勞動(dòng)條件，提高施工速度和工程質(zhì)量，保護(hù)環(huán)境，具

4、有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。根據(jù)不同的技術(shù)要求，使用不同類型的外加劑可以獲得不同的使用效果和經(jīng)濟(jì)效益。因此，對(duì)混凝土外加劑的種類、作用機(jī)理和應(yīng)用情況加以系統(tǒng)的研究并探討其未來發(fā)展的方向就顯得尤為迫切。1 緒論 1.1 混凝土外加劑的發(fā)展概況在建筑材料中摻用化學(xué)物質(zhì)的歷史可以追溯到很久以前。在最初的填然膠凝材料（如石灰、火山灰和粘土）的使用中，人們已經(jīng)意識(shí)到加入一些有機(jī)物質(zhì)（如血、油等脂肪類）可以使膠凝材料獲得一些好的性能。據(jù)歷史記載，公元258年，曹操曾將植物油加入灰土中建造了銅雀臺(tái)；宋代將糯米汁加入石灰中修造了和洲城墻；清代乾隆年問曾用糯米汁、石灰、牛血修造了永定河堤；明代大工開物中記載用石

5、灰1份加黃河砂2份，外加糯米、羊桃藤汁拌勻建造貯水池等。只是到了近年才搞清楚一些它們的機(jī)理，例如血色素是一種膠凝材料顆粒的分散劑，摻加動(dòng)物血等于摻用了減水劑。19世紀(jì)30年代，美國E.W斯克堪徹取得了用亞硫酸鹽紙漿廢液改善混凝土和易性，提高強(qiáng)度和耐久性的專利，拉開了現(xiàn)代混凝上外加劑的序幕。1962年，日本的服部健一等研制成功蔡磺酸鹽甲醛縮合物（茶系高效減水劑），并于1964年作為商品銷售（日本花王石堿公司）；1963年，聯(lián)邦德國研制成功三聚氰胺磺酸鹽甲醛縮合物；隨后前蘇聯(lián)建工部托拉斯伏爾加河岸地區(qū)建設(shè)總局又制造出一種新超塑化劑“Anuaccah”，由含硫酸鹽的丙烯酸鹽廢料加工而成；同時(shí)，還出現(xiàn)

6、了多環(huán)芳烴磺酸鹽甲醛縮合物。這三種減水劑對(duì)水泥具有強(qiáng)的分散作用，減水率高達(dá)20%-30%，并且不引氣。由于其不同于普通的塑化劑，在美國被稱為High-range-water-reducing agent（高效減水劑），加拿大等國稱為Superplasticizer（超塑化劑）。由于其減水率高，配制高強(qiáng)和大流動(dòng)性混凝土成為可能。日本在世界上首先應(yīng)用高強(qiáng)混凝土，在普通工藝條件下，使用高效減水劑配制出了80-120MPa的高強(qiáng)混凝上；七十年代初，聯(lián)邦德國首先用三聚氰胺系高效減水劑研制成功流態(tài)混凝土，使混凝土的坍落度達(dá)到18-22cm，這樣的混凝土拌合物能夠達(dá)到泵送要求，垂直泵送最高高度為310m。流

7、態(tài)混凝土的應(yīng)用，提高了混凝土的工作性能，方便了混凝土的施工，具有節(jié)能、省工、省力、高效的效果，更促進(jìn)了新的施工工藝的產(chǎn)生和商品混凝土的發(fā)展。1948年，我國華北窯業(yè)公司引進(jìn)了美國沙文引氣劑，命名為長城牌引氣劑，并成功應(yīng)用于天津新港工程。20世紀(jì)50年代，我國在工程中已經(jīng)開始應(yīng)用自己生產(chǎn)的松香熱聚物和松香皂類引氣劑、亞硫酸鹽紙漿廢液塑化劑以及氯鹽類防凍劑。80年代后，在改革開放的推動(dòng)下，外加劑的商品化和產(chǎn)業(yè)化迅速發(fā)展，各種相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)也逐漸健全，混凝土外加劑成為了一門新興建材行業(yè)。隨著建筑對(duì)高層、高效和環(huán)保要求的提高，混凝土生產(chǎn)向集中攪拌的商品混凝土發(fā)展，在我國的大城市和沿海開放城市，外加劑的使用

8、率均在70%以上，與發(fā)達(dá)國家利用水平相差不大。但從全國范圍來看，我國外加劑應(yīng)用還是很落后的。據(jù)對(duì)我國外加劑產(chǎn)量的初步計(jì)算，目前摻外加劑的混凝土約占混凝土總量的38%，商品混凝土占混凝土總量的11-12%。與國外摻外加劑的混凝土約占混凝土總量的50-80%、商品混凝土占混凝土總量的60-80%相比，我國的外加劑還有較大的發(fā)展空間。在混凝土減水劑和商品混凝土飛速發(fā)展的帶動(dòng)下，我國已形成了混凝土外加劑的完整體系，除減水劑之外，還有泵送劑、引氣劑、早強(qiáng)劑、防凍劑、防水劑、速凝劑、緩凝劑以及膨脹劑等。目前總的混凝土外加劑品種在500種左右。這些各具功能的外加劑，滿足了各種土木工程的不同需求，為混凝土技術(shù)

9、進(jìn)步以及提高工程質(zhì)量做出了巨大的貢獻(xiàn)l在混凝土中使用外加劑已經(jīng)被公認(rèn)為是提高混凝上強(qiáng)度、改善混凝土性能、節(jié)省生產(chǎn)能耗、保護(hù)環(huán)境等方面的最有效措施。1.2 混凝土外加劑的名稱及種類1.2.1 外加劑命名國際標(biāo)準(zhǔn)化組織SIOTC71/SC3從1980年開始討論了混凝土外加劑的國際標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)在挪威奧斯陸和瑞士日內(nèi)瓦二次會(huì)議后，提出混凝土外加劑的定義如下：“在混凝土、砂漿、凈漿拌和時(shí)或在額外增加的拌和操作中摻加等于或少于水泥重量5%，使混凝土的正常性能得以按要求改性的一種產(chǎn)品”。我國按國際標(biāo)準(zhǔn)化組織所提出的混凝土外加劑定義的原則，制訂并頒布了國家標(biāo)準(zhǔn)GBSO75，其定義如下：“混凝土外加劑是在拌制混凝土

10、過程中摻入，用以改善混凝土性能的物質(zhì)。摻量不大于水泥重量的5%（特殊情況除外）”。按上述定義，混凝土外加劑與水泥混合材料有所區(qū)別。一般混合材料摻量均較大（遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于5%），并且大多在生產(chǎn)水泥過程中摻人。為滿足水泥性能的特殊要求而摻加的少量物質(zhì)，如調(diào)凝劑石膏和助溶劑等，一般都不劃歸為混凝土外加劑的范疇。我國的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同品種的混凝土外加劑分別定義如下：（1）普通減水劑（Water-reducing admixture）在混凝土坍落度基本相同的條件下，能減少拌合用水量的外加劑。此類減水劑主要有：木質(zhì)素磺酸鹽類，輕基梭酸鹽類，多元醇類。聚氧乙烯烷基醚類，腐植酸類減水劑等。（2）高效減水劑（Super p

11、lasticizer）在混凝土坍落度基本相同的情況下，能大幅度減少拌合用水量的外加劑。高效減水劑主要品種有：蔡磺酸甲醛縮合物，磺化三聚氰胺水溶性樹脂；多環(huán)芳輕磺酸鹽縮合物;磺化煤焦油系；氨基磺酸鹽系；馬來酸共聚物系；聚丙烯酸鹽接枝共聚物等。（3）引氣劑（Air entraining admixture）在攪拌混凝土過程中能引入大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡的外加劑。引氣減水劑(Air entraining and water reducing admixture）兼有引氣和減水功能的外加劑。主要類型有：松香樹脂類，如松香皂、松香熱聚物；烷基苯磺酸鹽類，如烷基苯磷酸鹽、烷基苯酚聚氧乙烯醚；脂

12、肪醇磺酸鹽類，如脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯磺酸鈉。（4）緩凝劑（Set retarder）延長混凝土凝結(jié)時(shí)間的外加劑。緩凝減水劑（Set retarder and water reducing admixture）兼有緩凝和減水功能的外加劑。這類減水劑主要有：糖類，如糖鈣、糖蜜、蔗糖、葡萄撼；經(jīng)基梭酸類，如檸橫酸、酒石酸、水楊酸；多元醇類，如纖維隸、纖維素醚、聚乙烯醇:無機(jī)鹽類，如三聚磷酸鹽、鋅鹽、硼酸鹽；木質(zhì)磺酸鹽類，如木鈣、木鈉、木鎂等，但它們往往歸入普通減水劑中敘述。（5）早強(qiáng)劑（Hardening accelertor）加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展的外加劑。早強(qiáng)減水劑（Hardenin

13、g accelerator and water reducing admixture）兼有早強(qiáng)和減水功能的外加劑。這類減水劑主要有：氯化物類，如氯化鈣、氯化鈉、氯化鉀；硫酸鹽類，如硫酸鈉、硫酸鈣、硫代硫酸鈉；硝酸鹽類，如硝酸鈉、亞硝酸鈉、硝酸鈣、亞硝酸鈣；有機(jī)物類，如三乙醇胺、三異丙醇胺。（6）防凍劑（Anti-freezing admixture）能使混凝土在負(fù)溫下硬化，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)達(dá)到足夠防凍強(qiáng)度的外加劑。防凍劑是一種復(fù)合型外加劑，主要防凍成分有如下類型：氯鹽類。如氯化鈣、氯化鈉；硝酸鹽類：如硝酸鈉、亞硝酸鈉、硝酸鈣、亞硝酸鈣：碳酸鹽類：如碳酸鈣、碳酸鉀;氨水類，如氫氧化銨；有機(jī)類：如尿

14、素、有機(jī)硫化物。（7）速凝劑（Flash setting admixture）能使混凝土迅速凝結(jié)硬化的外加劑。速凝劑大致可分為3類；鋁氧熟料、碳酸鹽系，以鋁酸鹽與碳酸鹽為主體；鋁氧熟料、明礬石系，以鋁氧熟料與硫酸鹽為主體；水玻璃系，以水玻璃為主復(fù)合其他無機(jī)鹽。（8）泵送劑（Pumping aid）能改善混凝土拌合物泵送性能的外加劑。泵送劑是一種復(fù)合外加劑，其主要成分為減水劑、引氣劑、緩凝劑等。（9）其他特殊要求外加劑a、防水劑（Water repellent admixture）能降低混凝土在靜水壓力下的透水性的外加劑。b、阻銹劑（Anticorrosion admixture）能抑制或減輕混

15、凝土中鋼筋或其他預(yù)埋金屬銹蝕的外加劑。c、脫模劑涂刷于混凝土模板表面，在混凝土與模板間起隔離作用，便于脫模及保護(hù)混凝土與模板表面之間的整潔。d、養(yǎng)護(hù)劑涂刷于混凝土表面，形成一層不透水的薄膜，防止在露天養(yǎng)護(hù)過程中混凝土表面失水而影響其水化物結(jié)構(gòu)和混凝土強(qiáng)度的發(fā)展。1.2.2 混凝土外加劑按功能分類混凝土外加劑按其功能主要分為以下幾類:（1）改善混凝土拌合物流變性能的外加劑，包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑。（2）調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間、硬化性能的外加劑，包括緩凝劑、早強(qiáng)劑和速凝劑等。（3）改善混凝土耐久性能的外加劑，包括引氣劑、減水劑、防水劑、防凍劑和阻銹劑等。（4）改善混凝土變形性能的外加劑，包括膨

16、脹刊和最近新發(fā)展起來的減縮劑等。減縮劑是近年來新開發(fā)的混凝土外加劑，主要是以低級(jí)乙醇的氧化物為主要成分的非離子型有機(jī)物。（5）改善混凝土其它性能的外加劑，如加氣劑、著色劑、養(yǎng)護(hù)劑和脫模劑等。1.2.3 混凝土外加劑按化學(xué)成分分類（1）無機(jī)物外加劑：包括各種無機(jī)鹽類、一些金屬單質(zhì)和少量氫氧化物等。如早強(qiáng)劑中的氯化鈣和硫酸鈉、加氣劑中的鋁粉、防水劑中的氫氧化鈉等。（2）有機(jī)物外加劑:這類外加劑占混凝土外加劑的絕大部分。種類極多，其中大部分屬于表面活性劑的范疇，有陰離子型、陽離子型和非離子型表面活性劑等，如減水劑中的木質(zhì)素磺酸鹽、蔡磺酸鹽甲醛縮合物等。有一些有機(jī)外加劑本身并不具有表面活性作用，但可作

17、為優(yōu)質(zhì)外加劑使用。（3）復(fù)合外加劑:適當(dāng)?shù)臒o機(jī)物與有機(jī)物復(fù)合制成的外加劑，往往具有多種功能或使某項(xiàng)性能得到顯著改善，這是“協(xié)同效應(yīng)”在外加劑技術(shù)中的體現(xiàn)，是外加劑的發(fā)展方向之一。2 外加劑在混凝土中的作用機(jī)理及應(yīng)用情況2.1 減水劑在不影響混凝土工作性的條件下，能使單位用水量減少；或在不改變單位用水量的條件下，能改善混凝土工作性；或同時(shí)具有以上兩種效果，又不顯著改變混凝土含氣量的外加劑稱為減水劑。減水劑可分為普通減水劑和高效減水劑。普通減水劑又稱塑化劑或水泥分散劑，是在混凝土坍落度基本相同的條件下，能減少拌合水量的外加劑。常用的普通減水劑如國外的普蜀里及國產(chǎn)的木質(zhì)素磺酸鹽類，羥基羥鹽酸類、多元

18、醇類、聚氧乙烯烷基醚類、腐植酸類減水劑等。高效減水劑又稱超塑化劑或分散劑，是一種在不改變混凝土工作度，混凝土坍落度基本相同的條件下能減少拌合水量，顯著提高混凝土強(qiáng)度的外加劑。高效減水劑多系化工合成產(chǎn)品，屬陰離子表面活性劑。根據(jù)生產(chǎn)原料的不同，可分為萘系減水劑、蔥系減水劑、甲基萘系減水劑、古馬隆系減水劑、三聚氰胺系減水劑、氨基磺酸鹽系減水劑、磺化煤焦油減水劑、脂肪酸系減水劑和丙烯酸接枝共聚物減水劑等。2.1.1 作用機(jī)理減水劑屬于表面活性物質(zhì)。這類物質(zhì)的分子分為親水端和疏水端兩部分。親水端在水中可指向水，而疏水端則指向氣體、非極性液體（油）或固態(tài)物質(zhì)，可降低水一氣、水一固相間的界面能，具有濕潤、

19、發(fā)泡、分散、乳化的作用。減水劑在混凝土中的減水功效是通過以下三個(gè)方面的作用共同起作用的結(jié)果：（1）吸附分散作用水泥加水?dāng)嚢韬?，仍有一些絮凝狀結(jié)構(gòu)。在這些絮凝狀結(jié)構(gòu)中包裹著很多拌合水，從而降低了新拌混凝土的和易性。摻入減水劑后，減水劑的憎水基團(tuán)定向吸附于水泥顆粒表面，而親水基團(tuán)指向水溶液，構(gòu)成了單分子或多分子吸附膜，使得水泥顆粒表面帶有相同符號(hào)的電荷，在電性斥力下，不但能使水泥水體系處于相對(duì)穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)，而且能使水泥加水初期所形成的絮凝狀結(jié)構(gòu)分散解體，從而將絮凝狀聚集體內(nèi)的游離水釋放出來，達(dá)到減水的目的。（2）潤濕作用減水劑作為一種表面活性劑摻入到混凝土中，能大大降低水的表面張力，這樣不但能使

20、水泥顆粒有效地分散，而且由于潤濕作用會(huì)增大水泥顆粒的水化面積，加速水泥水化。（3）潤滑作用減水劑離解后的親水基團(tuán)定向吸附于水泥顆粒表面，很容易和水分子以氫鍵形式締合。這種氫鍵締合作用的作用力遠(yuǎn)大于該分子與水泥顆粒間的分子吸引力。當(dāng)水泥顆粒吸附足夠的減水劑后，借助于極性親水基團(tuán)與水分子氫鍵的締合作用，再加上水分子間的氫鍵締合，使水泥顆粒間形成一層穩(wěn)定的溶劑化水膜，阻止了水泥顆粒間的直接接觸，并在顆粒間起潤滑作用。另一方面，摻入減水劑后，將引入一定量的微小氣泡，它們被減水劑定向吸附的分子膜所包圍，并與水泥顆粒吸附層電荷的符號(hào)相同，氣泡與水泥顆粒間的電性斥力使得水泥顆粒分散從而增加了水泥顆粒間的滑動(dòng)

21、能力。由于減水劑所起的吸附分散作用、潤濕作用和潤滑作用，所以只要使用較少量的水就可以較容易地將混凝土拌合均勻，使得新拌混凝土的和易性得到改善；或在保持和易性不變的情況下，顯著降低混凝土的水灰比，起到減水的作用。2.1.2 使用情況及需要注意的問題減水劑是混凝土外加劑中使用得最多的一種外加劑。普通減水劑在混凝土和易性和強(qiáng)度不變的條件下，可節(jié)省水泥5%10%；在保證混凝土工作性及水泥用量不變的條件下，可減少用水量10%左右，混凝土強(qiáng)度提高10%左右；在保持混凝土用水量及水泥用量不變的條件下，可增大混凝土的流動(dòng)性。普通減水劑主要用于日最低氣溫5以上的混凝土施工；各種預(yù)制及現(xiàn)澆混凝土、鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)

22、力混凝土；大模板施工、滑模施工、大體積混凝土、泵送混凝土及商品混凝土。高效減水劑在保證混凝土工作性及水泥用量不變的條件下，可減少用水量15%左右，提高混凝土強(qiáng)度20%左右；在保持混凝土用量及水泥用量不變的條件下，可大幅提高混凝土拌合物的流動(dòng)性；節(jié)省水泥10%20%。高效減水劑主要用于日最低氣溫0以上的混凝土施工；高強(qiáng)混凝土、高流動(dòng)性混凝土、早強(qiáng)混凝土、蒸養(yǎng)混凝土。普通減水劑使用中需要注意的問題：（1）普通減水劑因其引氣量較大并有一定的緩凝作用不宜在蒸養(yǎng)混凝土中單獨(dú)使用。（2）普通減水劑一般減水率不太高，而且緩凝、引氣，因此使用過程中一定要控制適宜的摻量，否則摻量過大會(huì)引起混凝土強(qiáng)度下降，很長時(shí)

23、間不凝結(jié)，造成工程事故。（3）要注意普通減水劑與膠結(jié)料及其它外加劑的相容性問題，如使用硬石膏或氟石膏做水泥調(diào)凝劑，在摻用木鈣時(shí)會(huì)引起假凝乃至速凝現(xiàn)象等等。（5）使用普通減水劑應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。因?yàn)橛芯從饔茫璺乐顾诌^早蒸發(fā)而影響混凝土強(qiáng)度的發(fā)展。高效減水劑使用中需要注意的問題：（1）氨基減水劑對(duì)摻量敏感，摻量0.5%（粉劑）時(shí)坍落度損失大，使用最高摻量又易泌水、離析，不能單獨(dú)使用。同時(shí)，氨基減水劑緩凝較大，對(duì)引氣劑相容性差，與引氣劑復(fù)配后含氣量損失較快。（2）萘基、三聚氰胺基減水減水劑的水泥流動(dòng)度、混凝土坍落度損失較大，對(duì)以煤矸石、凝灰?guī)r、硫鐵礦渣、沸石等作摻合料的水泥應(yīng)加大摻量。萘基、三聚氰胺

24、基減水劑超摻后混凝土泌水明顯。萘基減水劑遇到鈣離子會(huì)產(chǎn)生沉淀，對(duì)復(fù)配物有選擇性，不宜做水劑使用。（3）蒽基減水劑硫酸鈉含量最高，低溫時(shí)易析出結(jié)晶產(chǎn)生沉淀。蒽基減水劑引氣性不高，但氣泡直徑較大，穩(wěn)定性差，在表面質(zhì)量要求高的混凝土中使用時(shí)需配少量消泡劑。（4）酮基減水劑混凝土坍落度損失較大，需用調(diào)凝劑復(fù)配。酮基減水劑施工使用時(shí)會(huì)使混凝土在硬化早期產(chǎn)生黃褐斑紋，混凝土泌水會(huì)加重顏色污染，不適宜用于配制表面不做最終裝修的結(jié)構(gòu)混凝土。摻量減小可以避免。（5）聚羧酸基減水劑系化學(xué)合成外加劑，使用時(shí)應(yīng)根據(jù)施工需要復(fù)配消泡劑。2.2 引氣劑引氣劑是在混凝土攪拌過程中能引入大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡的外

25、加劑。引氣劑屬于表面活性劑的范疇，根據(jù)水溶液的電離性質(zhì)可分為陰離子、陽離子、非離子與兩性離子四類，但使用較多的是陰離子表面活性劑。大多數(shù)引氣劑是石油化工、制紙漿和造紙工業(yè)及其工業(yè)的副產(chǎn)品。目前常用的引氣劑天然樹脂衍生物，如松香樹脂類的皂化物及其熱聚物；脂肪酸鹽類化合物如蛋白性物質(zhì)鹽類；磺化碳?xì)浠衔锸退猁}類；烷基芳香基及其磺酸鹽類化合物，如木質(zhì)磺酸鹽類，某些皂苷等。目前使用得最多的是天然樹脂衍生物。2.2.1 作用機(jī)理引氣劑基本上都屬于陰離子表面活性劑，其作用機(jī)理主要是由于表面活性劑的表面活性作用。引氣劑加入混凝土拌合物后使混凝土拌合時(shí)引入的空氣能均勻分布在混凝土中，并以較穩(wěn)定的形式存在。具

26、體來說，就是當(dāng)引氣劑溶于水中并被吸附于氣液界面上時(shí)，就會(huì)通過界面活性、起泡、穩(wěn)泡三個(gè)方面的作用形成較為牢固的液膜，并會(huì)使溶液表面張力下降，從而增加了液體和空氣的接觸面，加上被吸附的引氣劑分子對(duì)液膜的保護(hù)作用，也使得液膜比較牢固，氣泡不易破滅6。2.2.2 使用情況及需要注意的問題引氣劑的主要作用是提高混凝土的耐久性和抗?jié)B性，改善混凝土混合料的工作性，減少混凝土的泌水和離析。引氣劑主要應(yīng)用于有凍融要求的混凝土、防水混凝土，抗鹽類結(jié)晶破壞及耐堿混凝土，泵送混凝土、流態(tài)混凝土、普通混凝土，集料質(zhì)量差及輕集料混凝土。引氣劑使用中需要注意的問題1：（1）注意選用合適的引氣劑品種和摻量。一般說來，陰離子型

27、引氣劑（如常用的松香熱聚物等）具有較好的起泡能力，但泡沫較大、穩(wěn)定性不好；非離子型引氣劑起泡能力較差，但泡沫小、穩(wěn)定性好。同時(shí)，引氣劑的摻量愈大，混凝土含氣量愈高。（2）注意與減水劑等外加劑的相容性?；炷烈话阍谑褂猛饧觿r(shí)，都要摻入減水劑，這就需要考慮使用的減水劑與引氣劑相容性的問題。（3）注意混凝土中水泥、礦物摻合料和集料對(duì)引氣劑的影響。水泥對(duì)引氣劑的影響包括物理和化學(xué)兩個(gè)方面。物理方面的影響主要與水泥的細(xì)度有關(guān)，細(xì)度越大，比表面積越大，需水量較大，可用于氣泡形成的水量減少了，使得氣泡的形成變得較為困難，同時(shí)漿體黏度的增大也使氣泡更加難以形成?；瘜W(xué)方面的影響主要是水泥中的有些化學(xué)物質(zhì)與水接

28、觸后反應(yīng)迅速，它們會(huì)對(duì)引氣過程有所影響。礦物摻合料對(duì)引氣劑性能的影響，除了細(xì)度的影響外，粉煤灰、硅灰中的碳含量會(huì)緩慢抑制引氣劑的作用而對(duì)氣泡的形成與穩(wěn)定性有一定的影響。用卵石配制的混凝土含氣量大于用碎石配制的混凝土含氣量。砂子料徑和級(jí)配對(duì)混凝土含氣量的影響較大。（4）注意混凝土施工方法對(duì)引氣劑使用效果的影響?；炷涟韬蠒r(shí)使用攪拌機(jī)的不同、一次拌合的混凝土量的多少、拌合時(shí)間的長短、振搗方式等等都會(huì)對(duì)引氣劑的引氣效果產(chǎn)生影響。（5）在使用引氣劑后，混凝土的抗壓強(qiáng)度和彈性模量都有所降低。2.3 防凍劑在一定的負(fù)溫條件下，在混凝土拌合物中加入的能顯著降低混凝土中液相冰點(diǎn)，使混凝土不發(fā)生凍結(jié)或部分凍結(jié)，

29、并能保持水泥正常水化的外加劑。防凍劑絕大多數(shù)是復(fù)合外加劑，由防凍組分、早強(qiáng)組分、減水組分、引氣組分和載體等材料組成。防凍劑中的有效組分之一是降低冰點(diǎn)的物質(zhì)。它的主要作用是使混凝土中的水分在盡可能低的溫度下結(jié)冰，防止水分凍結(jié)而產(chǎn)生的凍脹應(yīng)力。同時(shí)保持了一部分不結(jié)冰的水分，以維持水化反應(yīng)的進(jìn)行，保證了在負(fù)溫下混凝土強(qiáng)度的增長。防凍劑按組分材料可分為有氯鹽類防凍劑、氯鹽阻銹劑類防凍劑和無氯鹽類防凍劑。按負(fù)溫養(yǎng)護(hù)溫度可分為5、10、15三類防凍劑。按摻量及塑化效果可分為高效防凍劑和普通防凍劑。2.3.1 作用機(jī)理防凍劑加入混凝土混合料中后，使混凝土的防凍性能大大提高，究其原因，一般認(rèn)為是由以下幾個(gè)方面

30、綜合作用的效果6。（1）降低混凝土中液相的冰點(diǎn)，使水泥在負(fù)溫下仍能繼續(xù)水化純水的冰點(diǎn)為0,而當(dāng)水中溶解有各種溶質(zhì)時(shí)，水的蒸氣壓降低，冰點(diǎn)就要下降。根據(jù)烏拉爾定律，在稀溶液范圍內(nèi)，水的結(jié)冰溫度隨溶液濃度增大而降低。而無論是單組分陳凍劑還是復(fù)合防凍劑都屬于稀溶液范圍。（2）降低了混凝土早期受凍的臨界強(qiáng)度總的來說，摻防凍劑后可使28天臨界強(qiáng)度降低20%30%，這就大大縮短了混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，降低了養(yǎng)護(hù)的造價(jià)，縮短了施工周期。（3）降低了水泥漿凍結(jié)時(shí)的凍脹應(yīng)力純水結(jié)冰時(shí)會(huì)出現(xiàn)凍脹應(yīng)力，若溫度繼續(xù)下降，凍脹應(yīng)力也會(huì)急劇增加，當(dāng)溫度降至2023時(shí)，其最大凍脹應(yīng)力達(dá)208.2Mpa。若在水中加入一定量的電解

31、質(zhì)，則凍脹應(yīng)力也會(huì)降低。而且溶液濃度越大，凍脹應(yīng)力越小。由此可見，在混凝土中摻入防凍劑，可顯著降低液相結(jié)冰時(shí)對(duì)混凝土造成的結(jié)冰應(yīng)力，從而減輕混凝土的凍害。（4）促使新拌混凝土內(nèi)固相水冰的結(jié)晶畸變摻防凍劑混凝土液相的固化，實(shí)際上是把一部分水“貯存”起來，隨著結(jié)冰的進(jìn)程，由于液相的減少，使外加劑的濃度不斷增大。與此同時(shí)，一部分水用于水泥的水化并結(jié)合于水化物中，也使?jié)舛仍黾?、冰點(diǎn)下降。當(dāng)外加劑溶液的濃度在混凝土液相中接近平衡時(shí)，則水泥所需要的水量就由溶冰來獲得，其結(jié)果是混凝土中的含冰量逐漸減少并直到消失。（5）改變了冰的結(jié)晶型態(tài)摻入防凍劑的液相在結(jié)冰時(shí)，其結(jié)晶形態(tài)與純水結(jié)冰時(shí)的結(jié)晶型態(tài)有很大差異。純

32、水結(jié)冰時(shí)，冰體呈板塊結(jié)構(gòu)，且質(zhì)地堅(jiān)硬，而摻入防凍劑的水溶液結(jié)冰時(shí)析出的冰體結(jié)構(gòu)為針狀、片狀或絮凝狀，交錯(cuò)重疊、質(zhì)地松軟，因而對(duì)混凝土的破壞亦會(huì)顯著降低。（6）提高混凝土的早期強(qiáng)度大部分防凍劑均具有提高混凝土早期強(qiáng)度的作用，使其較早地獲得足夠的臨界強(qiáng)度，增強(qiáng)了抵抗凍脹應(yīng)力的能力。2.3.2 使用情況及需要注意的問題防凍劑在混凝土中的主要作用是使混凝土能在一定的負(fù)溫條件下澆筑而不受凍害，并達(dá)到預(yù)期強(qiáng)度。防凍劑廣泛應(yīng)用于負(fù)溫條件下的混凝土施工。防凍劑使用中需要注意的問題：（1）摻防凍劑混凝土的原材料必須符合冬季施工要求。所用水泥應(yīng)優(yōu)先選用硅酸鹽水泥和普通水泥，其標(biāo)號(hào)不應(yīng)低于425號(hào)，嚴(yán)禁使用高鋁水泥

33、。（2）使用防凍劑要注意摻加方法。對(duì)防凍劑中含有不溶物或溶解度小的鹽類必須磨成粉狀再與水泥摻加。需配成溶液的應(yīng)充分溶解并攪拌均勻，嚴(yán)格控制其濃度和每次加入量。（3）要嚴(yán)格控制摻量。應(yīng)根據(jù)施工期日溫度的不同，采用適宜的防凍劑。過量會(huì)使混凝土凝結(jié)太快造成施工困難、降低混凝土強(qiáng)度；摻量不足混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)凍壞。（4）摻防凍劑的混凝土攪拌時(shí)間應(yīng)比不摻防凍劑的延長50%，以保證防凍劑在混凝土中的均勻分布從而使混凝土強(qiáng)度一致。（5）混凝土澆筑完成后，不得澆水，初期養(yǎng)護(hù)溫度不得低于防凍劑的規(guī)定溫度，否則必須采取相應(yīng)的保溫措施。2.4 早強(qiáng)劑早強(qiáng)劑是一種能夠加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展，提高混凝土早期強(qiáng)度并對(duì)后期強(qiáng)度無

34、顯著不利影響的外加劑。早強(qiáng)劑按照化學(xué)成分可分為無機(jī)早強(qiáng)劑、有機(jī)早強(qiáng)劑和復(fù)合早強(qiáng)劑三大類，其中無機(jī)早強(qiáng)劑包括氯鹽早強(qiáng)劑、硫酸鹽早強(qiáng)劑、硝酸鹽早強(qiáng)劑和亞硝酸鹽早強(qiáng)劑；有機(jī)早強(qiáng)劑最常用的為三乙醇胺；復(fù)合早強(qiáng)劑則主要是通過對(duì)各種早強(qiáng)劑組分之間的復(fù)合，以及早強(qiáng)劑組分與減水劑組分之間的復(fù)合，收到比單一早強(qiáng)劑更好的改性效果。既具有早強(qiáng)功能，又具有一定減水增強(qiáng)功能的外加劑稱為早強(qiáng)減水劑。2.4.1 作用機(jī)理早強(qiáng)劑種類不同，其作用機(jī)理也不完全相同。（1）氯鹽類早強(qiáng)劑氯鹽加入混凝土中促進(jìn)其硬化和早強(qiáng)的機(jī)理可以從兩個(gè)方面分析。一是增加水泥顆粒的分散度。加入氯鹽后，能使水泥在水中充分分解，增加水泥顆粒對(duì)水的吸附能力，

35、促使水泥的水化和硬化速度的加快。二是與水泥熟料礦物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。氯鹽首先與硅酸三鈣水解析出的氫氧化鈣作用，形成氧氯化鈣，并與水泥組分中的鋁酸三鈣作用生產(chǎn)氯鋁酸鈣，導(dǎo)致水泥水化液相中石灰濃度的降低和硅酸三鈣水解的加速，膠體膨脹，水泥石孔隙減少，密實(shí)度增大，從而提高了混凝土的早期強(qiáng)度。（2）硫酸鹽早強(qiáng)劑硫酸鹽早強(qiáng)劑易溶于水，能與水泥水化時(shí)析出的氫氧化鈣反應(yīng)，生成高分散度的石膏，其活性比生產(chǎn)水泥時(shí)加入的石膏要高，因而它與水泥熟料中的鋁酸三鈣反應(yīng)生成硫鋁酸鈣的速度要快得多。而反應(yīng)生成的氫氧化鈉是一種活化劑，能夠提高水泥熟料中鋁酸三鈣和石膏（生產(chǎn)時(shí)加入的）的溶解度，這又加速了鋁酸鈣的形成，使水泥石中硫鋁

36、酸鈣數(shù)量增加，促進(jìn)了水泥凝結(jié)硬化的加快和早期強(qiáng)度的提高。（3）有機(jī)胺類早強(qiáng)劑以三乙醇胺為例，它是一種較好的絡(luò)合劑。在水泥水化的堿性溶液中加入微量的三乙醇胺，能與鐵離子、鋁離子等離子形成比較穩(wěn)定的絡(luò)離子，這種絡(luò)離子與水泥的水化物作用生成溶解度很小的絡(luò)鹽。因此，三乙醇胺對(duì)水泥水化有較好的催化作用。同時(shí)，隨著體系中固相析出量的增加，水泥混凝土的早期強(qiáng)度提高。2.4.2 使用情況及需要注意的問題早強(qiáng)劑能夠提高混凝土的早期強(qiáng)度，縮短混凝土的蒸養(yǎng)時(shí)間，主要用于日最低氣溫5以上及有早強(qiáng)或防凍要求的混凝土；常溫或低溫下有早強(qiáng)要求的混凝土、蒸養(yǎng)混凝土。早強(qiáng)劑使用中需要注意的問題：（1）攪拌混凝土?xí)r要嚴(yán)格按照試驗(yàn)

37、配合比控制早強(qiáng)劑用量，一旦多用就會(huì)使得混凝土來不及施工就凝固。（2）氯鹽類早強(qiáng)劑只準(zhǔn)在不配筋的素混凝土中摻加，對(duì)于鋼筋混凝土，特別是預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土，以及有金屬預(yù)埋件的混凝土，要慎重使用這類外加劑，限制氯離子含量的引入量，甚至要禁止使用。摻硫酸鹽早強(qiáng)劑的混凝土要注意泛堿和白華現(xiàn)象，硫酸鹽的摻量應(yīng)通過試驗(yàn)確定，以免引起堿集料反應(yīng)破壞或硫酸鹽過量產(chǎn)生的侵蝕破壞。（3）通過對(duì)各種早強(qiáng)劑組分之間的復(fù)合，以及早強(qiáng)劑組分與減水劑組分之間的復(fù)合，可以收到比單一早強(qiáng)劑更好的改性效果。（4）摻加液態(tài)早強(qiáng)劑的混凝土，攪拌時(shí)間宜適當(dāng)延長。粉劑早強(qiáng)劑應(yīng)先與水泥、集料干拌均勻后，再加水，加水后的攪拌時(shí)間應(yīng)延長30秒。（

38、5）使用早強(qiáng)劑的混凝土應(yīng)加強(qiáng)早期保溫、保濕養(yǎng)護(hù)，終凝后立即澆水養(yǎng)護(hù)。2.5 膨脹劑在混凝土凝結(jié)硬化過程中，以化學(xué)作用使混凝土膨脹的外加劑。它依靠自身成分與水泥中的某些組分反應(yīng)，在水化過程中產(chǎn)生有制約的膨脹。在普通混凝土中摻入膨脹劑可以配制補(bǔ)償收縮混凝土、填充用膨脹混凝土和自應(yīng)力混凝土。根據(jù)其在混凝土中產(chǎn)生的膨脹率的不同，膨脹劑可以分為兩種：為降低混凝土干燥收縮而產(chǎn)生較小膨脹的稱補(bǔ)償收縮劑；能使混凝土中鋼筋因混凝土的膨脹產(chǎn)生較大自應(yīng)力的稱膨脹劑。膨脹劑根據(jù)化學(xué)成分的不同又可分為硫鋁酸鈣系膨脹劑、氧化鈣系膨脹劑、鐵屑系膨脹劑、氧化鎂型膨脹劑、復(fù)合型膨脹劑。2.5.1 作用機(jī)理膨脹劑的種類不同，其作

39、用機(jī)理也不相同。（1）硫鋁酸鈣類膨脹劑硫鋁酸鈣類膨脹劑是以石膏和鋁礦石（或其它含鋁較多的礦物），經(jīng)煅燒或不經(jīng)煅燒而成，它含有的硫酸鋁、石膏與水泥礦物及其水化物反應(yīng)，生成含水硫鋁酸鈣而產(chǎn)生微膨脹作用。（2）氧化鈣類膨脹劑這類膨脹劑是利用生石灰與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化鈣而產(chǎn)生體積膨脹。（3）復(fù)合膨脹劑復(fù)合膨脹劑是指膨脹劑與其它外加劑復(fù)合成具有除膨脹性能外還兼有其它外加劑性能的復(fù)合外加劑，一般含有硫鋁酸類和氧化鈣類組分，利用它們的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生體積膨脹。（4）金屬類膨脹劑金屬類膨脹劑主要包括鐵屑膨脹劑和鋁粉膨脹劑。鐵屑膨脹劑的基本原理是鐵屑在氧化劑和觸媒劑作用下，生成氧化鐵和氫氧化鐵等產(chǎn)物而產(chǎn)生體積膨脹。鋁

40、粉膨脹劑主要是利用鋁粉和水泥漿反應(yīng)，產(chǎn)生氣體，使水泥砂漿和砂漿的外觀體積增大。2.5.2 使用情況及需要注意的問題膨脹劑能使混凝土的體積在水化、硬化的過程中產(chǎn)生一定膨脹，從而減少混凝土的干縮裂縫，提高其抗裂和抗?jié)B性能。膨脹劑主要用于防水屋面、地下防水、基礎(chǔ)后澆縫、防水堵漏及設(shè)備底座灌漿、地腳螺栓固定等。膨脹劑使用中需要注意的問題：（1）采用標(biāo)號(hào)在425號(hào)以上（包括425號(hào)）硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。明礬石膨脹劑也可采用礦渣硅酸鹽水泥。采用其它水泥需經(jīng)試驗(yàn)。（2）膨脹混凝土（砂漿）的配合比設(shè)計(jì)與普通混凝土（砂漿）相同。每立方米混凝土所用膨脹劑的質(zhì)量與每立方米實(shí)際水泥質(zhì)量之和作為每立方米混凝土（

41、砂漿）水泥用量。鐵屑膨脹劑的質(zhì)量不計(jì)入水泥用量內(nèi)。（3）膨脹劑的實(shí)際摻量需通過試驗(yàn)確定。（4）膨脹混凝土（砂漿）宜采用機(jī)械攪拌，必須攪拌均勻，一般比普通混凝土（砂漿）的攪拌時(shí)間延長30秒以上。（5）補(bǔ)償收縮混凝土（砂漿）宜采用機(jī)械振搗，必須振搗密實(shí)。坍落度在150以上的填充用膨脹混凝土或跳桌流動(dòng)度在250的填充用膨脹砂漿，不得使用機(jī)械振搗。（6）膨脹混凝土（砂漿）必須在潮濕狀態(tài)下養(yǎng)護(hù)14天以上，或日噴涂養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)。底板宜蓄水養(yǎng)護(hù)，冬季施工要用塑料薄膜和保溫材料進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)，樓板宜用麻袋覆蓋養(yǎng)護(hù)。（7）用補(bǔ)償收縮混凝土澆筑墻體，也要以3040m分段澆筑，每段之間設(shè)2m寬膨脹加強(qiáng)帶，并設(shè)鋼板止

42、水片，可在28天后用膨脹混凝土回填，養(yǎng)護(hù)不少于14天。2.6 復(fù)合類外加劑復(fù)合類外加劑是根據(jù)工程需要，以上述各種外加劑的組成為主，再加入其它組分復(fù)合而成的、具有兩種以上主要功能的混凝土外加劑，多為粉狀。早強(qiáng)減水劑、泵送劑、防水劑、引氣減水劑、緩凝減水劑、緩凝高效減水劑、水下混凝土用外加劑、灌漿劑等都屬于復(fù)合類外加劑。復(fù)合類外加劑的主要成分是高效減水劑、木鈣或緩凝劑。我國現(xiàn)有的混凝土外加劑大多為復(fù)合類外加劑。復(fù)合類外加劑由于生產(chǎn)設(shè)備較為簡單，投資少、效益較好。我國有相當(dāng)多的外加劑廠生產(chǎn)這種類型的外加劑。復(fù)合類外加劑在我國混凝土的澆筑過程中得到了廣泛應(yīng)用，如三峽水電工程使用的緩凝減水劑同時(shí)具有高效

43、減水、引氣和緩凝的作用，取得了很好的效果，既滿足了大倉面澆筑混凝土緩凝的要求，又達(dá)到了減水和提高耐久性的目的?；炷镣饧觿┏松厦娼榻B的幾種之外，常用的還有緩凝劑、速凝劑、加氣劑、絮凝劑、減縮劑、養(yǎng)護(hù)劑、阻銹劑、泵送劑、脫模劑等。3 外加劑的選擇和使用3.1 外加劑品種的選擇幾乎各種混凝土都可以摻用外加劑，要根據(jù)工程特點(diǎn)選用合適的外加劑。外加劑摻加效果的有效發(fā)揮主要取決于水泥種類、摻和料的種類與其性能，粗細(xì)集料的性能及其所含的雜質(zhì)、混凝土的配合比和混凝土拌合物的攪拌形式、攪拌時(shí)間、混凝土溫度以及環(huán)境條件等多種因素。我國水泥生產(chǎn)廠家較多，生產(chǎn)工藝、水泥品種、原材料來源等千差萬別；砂石料來源復(fù)雜，

44、質(zhì)量波動(dòng)大；摻合料品種雜、質(zhì)量不穩(wěn)定；這些都對(duì)混凝土外加劑的使用和混凝土質(zhì)量控制造成很大困難。在以上情況下，除了選擇合適的原材料和配合比外，正確選擇外加劑對(duì)混凝土的生產(chǎn)和質(zhì)量控制有很大好處。3.1.1 基本性能要求所選用的外加劑要能改善混凝土的一種或幾種性能，而不產(chǎn)生副作用，或者副作用很??；要具有良好的勻質(zhì)性和穩(wěn)定性；對(duì)混凝土中鋼筋或預(yù)埋金屬件沒有侵蝕作用；使用安全，沒有環(huán)境污染。3.1.2 選擇的依據(jù)和原則外加劑的品種很多，功效各異，應(yīng)該合理選擇。外加劑的選擇是根據(jù)設(shè)計(jì)、施工等環(huán)節(jié)對(duì)混凝土性能的要求而定。應(yīng)根據(jù)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)、耐久性指標(biāo)、新拌混凝土工作性能要求以及施工工藝、施工季節(jié)、澆筑的

45、部位和體積等，在全面了解混凝土外加劑作用原理的基礎(chǔ)上，綜合考慮原材料狀況，如水泥品種、砂石情況等其它因素，然后采用實(shí)際使用的原材料進(jìn)行試驗(yàn)，并宜采用不同廠家的同一類型（或品種）的外加劑進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果有針對(duì)性地選用技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效果最合適的外加劑。選擇外加劑的原則一是性能滿足使用要求，二是經(jīng)濟(jì)合理。重要工程在開工初期要對(duì)正規(guī)廠家生產(chǎn)的多個(gè)品種外加劑按國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行初選試驗(yàn)，對(duì)初選出來的產(chǎn)品，由具有資質(zhì)的試驗(yàn)單位，結(jié)合工程的原材料進(jìn)行全面的混凝土適應(yīng)性試驗(yàn)，經(jīng)過論證和評(píng)審，最終優(yōu)選出適合工程實(shí)際情況的外加劑品種。一個(gè)大中型工程優(yōu)選出12種同類外加劑為宜（包括備用在內(nèi)）。一般情況下，在工程施工

46、中不要隨便更換外加劑品種。選用外加劑時(shí)，必須根據(jù)工程需要、施工條件和施工工藝等因素進(jìn)行選擇。如一般混凝土主要采用普通減水劑；早強(qiáng)、高強(qiáng)混凝土采用高效減水劑；氣溫高時(shí)，摻用引氣性大的減水劑或緩凝減水劑；氣溫低時(shí)，一般不用單一引氣型減水劑，多用復(fù)合早強(qiáng)減水劑；為了提高混凝土的和易性，采用引氣減水劑；高層建筑采用泵送混凝土?xí)r應(yīng)使用泵送劑等。為了發(fā)揮各種外加劑的特點(diǎn)，不宜互為代用，如將高效減水劑作普通減水劑用，普通減水劑當(dāng)早強(qiáng)減水劑用都是不合適的。要注意外加劑和不同品種水泥之間的適應(yīng)性問題。比如有些減水劑對(duì)摻硬石膏的水泥不發(fā)揮作用等。這些因素在選擇外加劑時(shí)要充分考慮。另外，嚴(yán)禁選用對(duì)人體產(chǎn)生危害、對(duì)環(huán)

47、境產(chǎn)生污染的外加劑。3.2 外加劑摻量的確定每種外加劑都有適宜的摻量，即使使用同一種外加劑，不同的用途也會(huì)有不同適宜的摻量。外加劑摻量過大，不僅在經(jīng)濟(jì)上不合理，而且可能就會(huì)失去應(yīng)有作用而造成質(zhì)量事故；摻量過小，就起不到應(yīng)有的摻加效果。外加劑的最佳摻量是獲得最好技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效果的重要因素。外加劑生產(chǎn)廠家產(chǎn)品說明書中提供的只是使用時(shí)的摻量范圍，使用單位在使用前必須通過混凝土試配的結(jié)果來確定最佳摻量。根本的原則是在滿足混凝土性能要求的前提下，采用最低摻量。不同類型的外加劑的確摻量是有一定規(guī)律的。通常，無機(jī)鹽類早強(qiáng)劑摻量為水泥含量的1%2%，有機(jī)緩凝劑摻量為0.02%0.1%，引氣劑摻量為0.002

48、%0.006%，普通減水劑摻量為0.2%0.3%，高效減水劑摻量為0.5%1.0%。同一種外加劑用于不同混凝土?xí)r摻量也不盡相同，例如高效減水劑用于蒸養(yǎng)混凝土?xí)r摻量為0.3%0.5%，用于普通混凝土?xí)r摻量為0.5%，用于液態(tài)混凝土?xí)r摻量為0.75%，用于高強(qiáng)混凝土?xí)r摻量為1.0%。在確定外加劑的摻量時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素：（1）外加劑的品種；（2）外加劑的應(yīng)用范圍；（3）水泥品種和活性、比表面積、礦物組成及混合材料等；（4）混凝土組成材料及其配合比、單位水泥用量、單位用水量等；（5）外加劑復(fù)合方式（組分與比例）；（6）外加劑摻入方法?？傊?，只要掌握了外加劑和混凝土的性能，以及它們變化的規(guī)律，并通過

49、試驗(yàn)確定外加劑的合理摻量，就可以以最小的摻量獲得最好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。3.3 外加劑摻入方法的確定在混凝土的攪拌過程中，外加劑的摻入方法對(duì)其使用效果影響較大。不同的混凝土外加劑應(yīng)采用不同的摻入方法，不同的摻加方法將會(huì)帶來不同的使用效果。使用前應(yīng)進(jìn)行試拌，以確定最佳摻入方法?；炷镣饧觿┑膿饺敕椒ㄓ幸韵聨追N：（1）先摻法粉劑外加劑與水泥混合，再加集料與水?dāng)嚢璺Q作先摻法。該法有利于外加劑的分散，減少集料對(duì)外加劑的吸附量，但實(shí)際工程使用不方便，一般是試驗(yàn)室用做試配。（2）后摻法也叫滯水法，是在混凝土加水?dāng)嚢枰欢螘r(shí)間后（水泥水化反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后），再加入外加劑進(jìn)一步攪拌，它保持了混凝土液相中的外加劑濃

50、度不會(huì)很快降低。（3）同摻法水劑粉劑外加劑與混凝土原材料一起倒入攪拌機(jī)中攪拌，或者是液體外加劑與水混合，然后與其它材料一起拌合。此方法混凝土在一開始水化時(shí)就有外加劑介入，立即被水泥顆粒表面吸附，從而迅速降低了液相中的濃度。（4）分次加入法混凝土攪拌過程中或運(yùn)輸過程中分次將外加劑加入混凝土中，使混凝土液相中外加劑的濃度保持在一定水平。不同的混凝土外加劑由于作用機(jī)理不同，其摻入方法也不一樣。一般高效減水劑和低摻量外加劑宜選用后摻法。木鈣減水劑、膨脹劑宜選用先摻法。緩凝劑、引氣劑宜選用同摻法。3.4 外加劑在典型工程中的應(yīng)用目前，在浙江省長興縣，由于政府已出臺(tái)相關(guān)政策文件禁止在縣城及開發(fā)區(qū)施工現(xiàn)場攪

51、拌混凝土，因此商品混凝土得到廣泛推廣應(yīng)用。長興縣周邊商品混凝土攪拌站目前應(yīng)用較多的是減水劑，冬季施工時(shí)使用早強(qiáng)減水劑，少數(shù)使用高效減水劑，泵送混凝土?xí)r也使用泵送劑。商品混凝土使用外加劑的目的，是克服混凝土運(yùn)輸過程中的坍落度損失，節(jié)約水泥及滿足特殊要求，如可泵性、早強(qiáng)及降低水泥初期水化熱等。長興縣某大型商住樓工程建筑總面積為186466.82，住宅樓共設(shè)三棟共12個(gè)單元，建筑層高為26層，總建筑高度為79.9m，二層地下室，深7.2m，地下室建筑面積為250×680m，地下室混凝土底板厚為500，最大板厚為1200，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，設(shè)計(jì)抗?jié)B等級(jí)為P8，泵送施工，總計(jì)底板混凝土方

52、量為16000m3，分七次澆筑，每次澆筑混凝土2000 m3以上。該混凝土工程具有面積大、體積大等特點(diǎn)，對(duì)混凝土的水化熱控制、收縮控制、抗?jié)B性能等提出了較高的要求。3.4.1 技術(shù)方案根據(jù)該工程底板混凝土的特點(diǎn)，為了降低混凝土的水化熱和減小混凝土的收縮，在混凝土配合比上采用粉煤灰摻用技術(shù)，降低水泥用量提高摻合料用量，同時(shí)采用具有高性能的聚羧酸外加劑。主要原材料為三獅P.042.5R普通硅酸鹽水泥、長興電廠I級(jí)粉煤灰、廣德中砂、長興李家巷525碎石、TJG100聚羧酸減水劑。3.4.2 混凝土外加劑選擇工程底板混凝土的供貨商浙江山鷹商品混凝土有限公司，前期對(duì)該工程的施工要求、現(xiàn)場條件、施工工藝等

53、情況進(jìn)行了全面了解，決定選用聚羧酸TJG100減水劑作為該工程底板混凝土的外加劑。聚羧酸減水劑被譽(yù)為第三代高性能外加劑，與第二代萘系減水劑相比，它具有減水率高、摻量低、混凝土拌合物流動(dòng)度明顯增大、坍落度損失小，拌合物施工性能優(yōu)越、強(qiáng)度增加明顯、收縮率減小、總堿含量較低、對(duì)環(huán)境無污染等顯著特點(diǎn)。經(jīng)過前期混凝土試配，決定采用后摻法摻入，摻量為水泥用量的1.0%。3.4.3 工程實(shí)際應(yīng)用該工程底板于2011年10月27日進(jìn)行首次澆筑，至12月2日，澆筑七次，共計(jì)澆筑C40P8混凝土約16000m3，施工情況正常，板面沒有發(fā)現(xiàn)可見裂紋。試塊留置累計(jì)155組，其中60組用于7天破型，80組用于28天破型

54、，另外15組用于60天破型，經(jīng)試壓，7天強(qiáng)度平均值達(dá)35.5MPa，28天強(qiáng)度平均值達(dá)47.8MPa，60天強(qiáng)度平均值達(dá)53.7MPa，符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。拆模后混凝土表面光滑，無氣泡、蜂窩、麻面，通過現(xiàn)場回彈檢測混凝土強(qiáng)度全部達(dá)到45MPa以上，符合工程要求。3.4.4 工程應(yīng)用小結(jié)通過對(duì)整個(gè)底板的施工，體會(huì)如下：（1）使用聚羧酸減水劑對(duì)膠凝材料的適應(yīng)性廣浙江山鷹商品混凝土有限公司前期用聚羧酸TJG100減水劑分別與三獅、山鷹等水泥；級(jí)、級(jí)、級(jí)粉煤灰；和廣德中砂、長興李家巷525碎石交叉搭配組合進(jìn)行凈漿試驗(yàn)和混凝土試配，在低摻量的情況下都能取得理想的流動(dòng)度和坍落度，與萘系減水劑相比，具有明顯優(yōu)勢。（2）使用聚羧酸減水外加劑生產(chǎn)的混凝土和易性、流動(dòng)性好，利于施工此次施工中混凝土出廠坍落度控制在190左右，30分鐘后到達(dá)現(xiàn)場，混凝土入泵時(shí)坍落度無明顯損失，通過泵管輸送到施工部位的混凝土還具有十分良好的流動(dòng)性，在側(cè)墻等鋼筋分布密集、不易振搗的部位，只需要輕微振搗混凝土即可靠自身良好的流動(dòng)性自流到構(gòu)件的每個(gè)空間直至填實(shí)整個(gè)構(gòu)件，這很好地解決了混凝土施工中常出現(xiàn)的蜂窩、孔洞等質(zhì)量弊端，有效保證工程質(zhì)量，同時(shí)也減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高施工速度。（3）使用聚羧酸減水劑生產(chǎn)混凝土坍落度損失小、保塑性能優(yōu)越這次施工中，混凝土從生產(chǎn)到入泵中間出現(xiàn)了約120分鐘的等