外加劑-建材檢測

1、外加劑 省建研院省建研院 省建研院省建研院 混凝土是土木、建筑、水利以及許多工程中使用得十分廣泛的材料，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對混凝土的各方面性能就會不斷地提出各種新的要求。如何滿足這些要求，可以采用多種途徑，而使用混凝土外加劑則是其中一種效果顯著、使用方便、經(jīng)濟(jì)合理的手段。 省建研院省建研院 特別是在重點工程中，要求混凝土具有良好的耐久性，使用壽命為100年，必須按高性能混凝土的要求施工，因此，配制高性能混凝土所需的高效減水劑更是必不可少的。目前，混凝土外加劑已逐漸成為混凝土中除砂、石、水泥和水之外必不可少的第五組分材料。 省建研院省建研院 混凝土外加劑的作用與社會意義改善混凝土性能，促進(jìn)

2、了施工技術(shù)革命 品種較多，功能各異，提高和改善混凝土各項性能 省建研院省建研院 金茂大廈 投資5.6億美元 88層 420.5米 世界第三、中國第一高樓 通過應(yīng)用泵送劑和泵送技術(shù)將混凝土一泵到頂。 省建研院省建研院 外加劑定義 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，摻量一般水泥量的5%，卻能顯著改善混凝土的和易性、強(qiáng)度、耐久性或調(diào)節(jié)凝結(jié)時間及節(jié)約水泥。 省建研院省建研院 省建研院省建研院外加劑的分類外加劑的分類 1改善混凝土流變性能的外加劑 減水劑、引氣劑、泵送劑等。 2調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)硬化性能的外加劑 緩凝劑、速凝劑、早強(qiáng)劑等。 3調(diào)節(jié)混凝土含氣量的外加劑 引氣劑、加氣劑、泡沫劑

3、等。 省建研院省建研院 4改善混凝土耐久性的外加劑 引氣劑、防水劑、阻銹劑等。 5提供混凝土特殊性能的外加劑 防凍劑、膨脹劑、著色劑、引氣劑和泵送劑等。 省建研院省建研院減水劑 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。減水劑普通減水劑高效減水劑復(fù)合型減水劑 省建研院省建研院減水劑的主要功能 （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(qiáng)度。 （3）保持流動性和強(qiáng)度不變時，節(jié)約水泥用量、降低成本。 （4）配置高強(qiáng)高性能混凝土顆粒。 省建研院省建研院減水劑的作用機(jī)

4、理 減水劑提高混凝土拌合物流動性的作用機(jī)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，如圖所示。 省建研院省建研院 省建研院省建研院 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(jié)構(gòu)，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（如圖a） 省建研院省建研院 當(dāng)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(fù)電荷），形成靜電排斥作用，促使水泥顆粒相互分散，絮凝結(jié)構(gòu)破壞，釋放出被包裹部分水，參與流動，

5、從而有效地增加混凝土拌合物的流動性（如圖b）。 省建研院省建研院 潤滑作用 減水劑中的親水基極性很強(qiáng)，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(wěn)定的溶劑化水膜（圖c），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(jìn)一步提高。 省建研院省建研院 省建研院省建研院 常用減水劑品種 （1）木質(zhì)素系減水劑 （2）萘磺酸鹽系減水劑 （3）樹脂系減水劑 （4）糖蜜類減水劑 省建研院省建研院 早強(qiáng)劑早強(qiáng)劑 早強(qiáng)劑是指能加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展的外加劑。主要作用機(jī)理是加速水泥水化速度，加速水化產(chǎn)物的早期結(jié)晶和沉淀。 省建研院省建研院 主要功能： 縮短混凝土施工養(yǎng)護(hù)期，加

6、快施工進(jìn)度，提高模板的周轉(zhuǎn)率。 主要適用： 有早強(qiáng)要求的混凝土工程及低溫、負(fù)溫施工混凝土、有防凍要求的混凝土、預(yù)制構(gòu)件、蒸汽養(yǎng)護(hù)等等。 省建研院省建研院 氯化鈣早強(qiáng)劑 氯鹽類早強(qiáng)劑主要有CaCl2、NaCl、KCl、AlCl3和FeCl3等。工程上最常用的是CaCl2，為白色粉末，適宜摻量0.5%3%。由于Cl-對鋼筋有腐蝕作用，故鋼筋混凝土中摻量應(yīng)控制在1%以內(nèi)。 省建研院省建研院 氯鹽類早強(qiáng)劑對混凝土耐久性有一定影響，因此CaCl2早強(qiáng)劑及氯鹽復(fù)合早強(qiáng)劑在某些工程中使用時受到一定的限制。 省建研院省建研院 硫酸鹽類早強(qiáng)劑 硫酸鹽類早強(qiáng)劑主要有硫酸鈉（即元明粉，俗稱芒硝）、硫代硫酸鈉、硫酸鈣

7、、硫酸鋁及硫酸鋁鉀（即明礬）等，建筑工程中最常用的為硫酸鈉早強(qiáng)劑。 省建研院省建研院 硫酸鈉早強(qiáng)劑在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的摻量不得大于1%；潮濕環(huán)境中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中摻量不得大于1.5%；嚴(yán)格控制最大摻量，超摻可導(dǎo)致混凝土后期膨脹開裂，強(qiáng)度下降；混凝土表面起“白霜”，影響外觀和表面裝飾。 省建研院省建研院 有機(jī)胺類早強(qiáng)劑 有機(jī)胺類早強(qiáng)劑主要有三乙醇胺、三異醇胺等。工程上最常用的為三乙醇胺。 省建研院省建研院 三乙醇胺為無色或淡黃色油狀液體，呈堿性，易溶于水。三乙醇胺的摻量極微，一般為水泥重的0.02%0.05%，雖然早強(qiáng)效果不及CaCl2，但后期強(qiáng)度不下降并略有提高，且無其他影響混凝土耐久性的

8、不利作用。但摻量不宜超過0.1%，否則可能導(dǎo)致混凝土后期強(qiáng)度下降。 省建研院省建研院 引氣劑引氣劑 引氣劑是指混凝土在攪拌過程中能引入大量均勻、穩(wěn)定且封閉的微小氣泡的外加劑。氣泡直徑一般0.021.0mm，絕大部分0.2mm。引氣劑作用于氣液界面，使表面張力下降，從而形成穩(wěn)定的微細(xì)封閉氣孔。 省建研院省建研院 常用引氣劑有松香樹脂、烷基苯磺堿鹽、脂肪醇磺酸鹽等等。最常用的為松香熱聚樹脂和松香皂兩種。摻量一般為0.005%0.01%。嚴(yán)防超量摻用，否則將嚴(yán)重降低混土強(qiáng)度。 省建研院省建研院 引氣劑的主要功能 （1）改善混凝土拌合物的和易性 在拌合物中，相互封閉的微小氣泡能起到滾珠作用，減小骨料間

9、的摩阻力，從而提高混凝土的流動性。若保持流動性不變，可減少用水量。大量微細(xì)氣泡能吸附一層穩(wěn)定的水膜，從而減弱了混凝土的泌水性，故能改善混凝土的保水性和粘聚性。 省建研院省建研院 （2）提高混凝土耐久性 大量的微細(xì)氣泡堵塞和隔斷了混凝土中的毛細(xì)孔通道，同時泌水造成的孔縫也減少，因而大大提高混凝土的抗?jié)B、抗腐蝕和抗風(fēng)化性能；另外，連通毛細(xì)孔減少，吸水率相應(yīng)減小，且能緩沖水結(jié)冰時引起的內(nèi)部水壓力，從而使抗凍性大大提高。 省建研院省建研院 引氣劑的應(yīng)用和注意事項 引氣劑主要應(yīng)用于具有較高抗?jié)B和抗凍要求的混凝土工程，提高混凝土耐久性，也可用來改善泵送性。工程上常與減水劑復(fù)合使用，或采用復(fù)合引氣減水劑。

10、省建研院省建研院 由于引氣劑導(dǎo)致混凝土含氣量提高，混凝土有效受力面積減小，故混凝土強(qiáng)度將下降，一般每增加1%含氣量，抗壓強(qiáng)度下降5%左右，抗折強(qiáng)度下降2%3%。故引氣劑的摻量必須通過含氣量試驗嚴(yán)格加以控制。 省建研院省建研院 緩凝劑緩凝劑 緩凝劑是指能延長混凝土的初凝和終凝時間的外加劑，最常用的緩凝劑為木鈣和糖蜜。糖蜜的緩凝效果優(yōu)于木鈣，一般能緩凝3h以上。主要功能有： 省建研院省建研院 1降低大體積混凝土的水化熱和推遲溫峰出現(xiàn)時間，有利于減小混凝土內(nèi)外溫差引起的應(yīng)力開裂。 2便于夏季施工和連續(xù)澆搗的混凝土，防止出現(xiàn)混凝土施工縫。 3便于泵送施工、滑模施工和遠(yuǎn)距離運輸。 4通常具有減水作用，故

11、亦能提高混凝土后期強(qiáng)度或增加流動性或節(jié)約水泥用量。 省建研院省建研院 其他品種的外加劑其他品種的外加劑 1.膨脹劑 2.速凝劑 3.防凍劑 4.加氣劑 省建研院省建研院 膨脹劑 膨脹劑是指能使混凝土產(chǎn)生一定體積膨脹的外加劑。 摻入膨脹劑的目的是補(bǔ)償混凝土自身收縮、干縮和溫度變形，防止混凝土開裂，并提高混凝土的密實性和防水性能。 省建研院省建研院 常用膨脹劑品種有硫鋁酸鈣、氧化鈣、氧化鎂、鐵屑膨脹劑和復(fù)合膨脹劑;也有采用加氣類膨脹劑，如鋁粉膨脹劑。 省建研院省建研院 速凝劑 速凝劑是指能使混凝土迅速硬化的外加劑。一般初凝時間小于5min，終凝時間小于10h，1h內(nèi)即產(chǎn)生強(qiáng)度，3天強(qiáng)度可達(dá)基準(zhǔn)混凝

12、土3倍以上，但后期強(qiáng)度一般低于基準(zhǔn)混凝土。 省建研院省建研院 常用品種有紅星I型、711、782和8604型等。 速凝劑主要用于噴射混凝土和緊急搶修工程、軍事工程、防洪堵水工程等,如礦井、隧道、引水涵洞、地下工程巖壁襯砌、邊坡和基坑支護(hù)等等。 省建研院省建研院 防凍劑 防凍劑指能使混凝土中水的冰點下降，保證混凝土在負(fù)溫下凝結(jié)硬化并產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的外加劑。常用防凍劑各類有： （1）氯鹽類防凍劑 （2）氯鹽類阻銹防凍劑 （3）氯鹽類防凍劑 （4）無氯低堿/無堿類防凍劑 省建研院省建研院 加氣劑 以化學(xué)反應(yīng)的方法引入大量封閉氣泡，用以調(diào)節(jié)混凝土的含氣量和表觀密度，也可以用來生產(chǎn)輕混凝土。常用的加氣劑有

13、： 1H2釋放型加氣劑 4C2H2釋放型加氣劑 2O2釋放型加氣劑 5空氣釋放型加氣劑 3N2釋放型加氣劑 6高聚物型加氣劑 省建研院省建研院 外加劑 使用注意事項 1對產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)格檢驗 2對外加劑品種的選擇 3外加劑摻量的選擇 4外加劑的摻入方法 省建研院省建研院 外加劑主要技術(shù)指標(biāo)的檢測方法 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 混凝土外加劑 GB80762008 本標(biāo)準(zhǔn)適用于高性能減水劑、高效減水劑、普通減水劑、引氣減水劑、泵送劑、早強(qiáng)劑、緩凝劑、及引氣劑共八類混凝土外加劑。 省建研院省建研院 主要技術(shù)指標(biāo) 減水率 泌水率比 含氣量 凝結(jié)時間之差（初凝、終凝） 1h經(jīng)時變化量（坍落度、含氣量） 抗壓強(qiáng)度比 省建研院

14、省建研院 試驗方法 水泥：混凝土外加劑性能檢驗用基準(zhǔn)水泥 砂：采用區(qū)中砂，細(xì)度模數(shù)為2.62.9 石子：公稱直徑為5mm20mm的碎石或卵石 省建研院省建研院 試驗方法 基準(zhǔn)混凝土配合比JGJ55進(jìn)行設(shè)計，并應(yīng)符合以下規(guī)定： 水泥用量：摻高性能減水劑或泵送劑的混凝土單位水泥用量為360kg/m3;摻其他品種外加劑的混凝土單位用水量為330kg/m3 砂率：摻高性能減水劑或泵送劑的砂率為43%-47%；摻其他品種外加劑的混凝土砂率為36%-40% 外加劑摻量：按生產(chǎn)成家指定摻量 用水量：摻高性能減水劑或泵送劑的混凝土坍落度在21010mm；摻其他品種外加劑的混凝土坍落度8010mm 省建研院省建

15、研院 混凝土攪拌 拌合量應(yīng)在20L至45L之間。 外加劑為粉狀時，將水泥、砂、石、外加劑一次攪拌，再加水拌合；外加劑為液體時，將水泥、砂、砂一次攪拌，再加入摻有外加劑的拌合水一起攪拌。 環(huán)境溫度為203。 省建研院省建研院 坍落度和1h經(jīng)時變化量測定 坍落度的測定 混凝土坍落度按照GB/T50080的規(guī)定；但坍落度為21010mm的混凝土，分兩層裝料，每層裝入筒高的一半，每層插搗15次。 省建研院省建研院 坍落度1h經(jīng)時變化量測定 當(dāng)要求測定此項時，將混凝土裝入試樣筒內(nèi)，容器加蓋，靜置1h，然后倒出，攪拌翻勻后測定坍落度，計算坍落度之間的差值 計算公式如下：Sl=Sl0-Sl1h Sl 坍落度

16、經(jīng)時變化量，mm Sl0 初始測得坍落度，mm Sl1h 1h后測得的坍落度，mm 省建研院省建研院 減水率測定 減水率為坍落度基本相同時，基準(zhǔn)混凝土和受檢混凝土單位用水量之間的差與基準(zhǔn)混凝土單位用水量之比。 100010wwwwR 省建研院省建研院 式中： WR 減水率，% W0 基準(zhǔn)混凝土單位用水量，kg/m3 W1 受檢混凝土單位用水量，kg/m3 WR試驗的算術(shù)平均值計，精確到1%，若三組中最大值或最小值與中間值的差超過中間值的15%，則把最大值和最小值一并舍去，取中間值；若兩個測值與中間值之差超過15%時，則該批試驗結(jié)果無效。 省建研院省建研院 泌水率比測定 泌水率測定方法如下：將混凝土拌合物裝入容積為5L的帶蓋筒中，振動20s，抹平后加蓋防水分蒸發(fā)。試樣比筒口低20mm。自抹面開始計時，在前60min，每隔10min吸水一次，以后每隔20min吸水一次直至梁旭三次無泌水為止。泌水量精確至1g。 省建研院省建研院 減泌水率比計算公式如下，精確至1%： RB泌水率比，%； Bt 受檢混凝土泌水率，% Bc 基準(zhǔn)混凝土泌水率，% 100ctfffR 省建研院省建研院 凝結(jié)時間差測定 泌水率測定方法如下：將混凝土拌合物采用5mm振動篩篩出砂漿，拌勻后裝入規(guī)定的金屬