標籤:工程力學工程結構

混凝土外加劑是在攪拌混凝土過程中摻入,占水泥質量5%以下的,能顯著改善混凝土性能的化學物質,在混凝土中摻入外加劑,具有投資少、見效快、技術經濟效益顯著的特點。隨著科學技術的不斷進步,外加劑已越來越多地得到應用,外加劑已成為混凝土除4種基本組分以外的第5種重要組分。

1外加劑的使用

混凝土外加劑常用的主要是萘系高效減水劑,聚羧酸高效減水劑和脂肪族高效減水劑。
萘系高效減水劑:萘系高效減水劑是經化工合成的非引氣型高效減水劑。化學名稱萘磺酸鹽甲醛縮合物,它對於水泥粒子有很強的分散作用。對配製大流態砼,有早強、高強要求的現澆砼和予制構件,有很好的使用效果,可全面提高和改善砼的各種性能,廣泛用於公路、橋樑、大壩、港口碼頭、隧道、電力、水利及工民建工程、蒸養及自然養護予制構件等。
性能特點
1、 在砼強度和坍落度基本相同時,可減少水泥用量10-25%。
2、 在水灰比不變時,使混凝土初始坍落度提高10cm以上,減水率可達15-25%。
3、 對砼有顯著的早強、增強效果,其強度提高幅度為20-60%。
4、 改善混凝土的和易性,全面提高砼的物理力學性能。
5、 對各種水泥適應性好,與其它各類型的混凝土外加劑配伍良好。
6、 特別適用於在以下混凝土工程中使用:流態混凝土、塑化混凝土、蒸養混凝土、抗滲混凝土、防水混凝土、自然養護預製構件混凝土、鋼筋及預應力鋼筋混凝土、高強度超高強度混凝土。
注意事項
1、 採用多孔骨料時宜先加水攪拌,再加減水劑。
2、 當坍落度較大時,應注意振搗時間不易過長,以防止泌水和分層。
萘系高效減水劑根據其產品中Na2SO4含量的高低,可分為高濃型產品(Na2SO4含量<3%)、中濃型產品(Na2SO4含量3%~10%)和低濃型產品(Na2SO4含量>10%)。大多數萘系高效減水劑合成廠都具備將Na2SO4含量控制在3%以下的能力,有些先進企業甚至可將其控制在0.4%以下。
萘系減水劑是中國目前生產量最大,使用最廣的高效減水劑(占減水劑用量的70%以上),其特點是減水率較高(15%~25%),不引氣,對凝結時間影響小,與水泥適應性相對較好,能與其他各種外加劑複合使用,價格也相對便宜。萘系減水劑常被用於配製大流動性、高強、高性能混凝土。單純摻加萘系減水劑的混凝土坍落度損失較快。另外,萘系減水劑與某些水泥適應性還需改善。
脂肪族高效減水劑是丙酮磺化合成的羰基焦醛。憎水基主鏈為脂肪族烴類,是一種綠色高效減水劑。不污染環境,不損害人體健康。對水泥適用性廣,對混凝土增強效果明顯,坍落度損失小,低溫無硫酸鈉結晶現象,廣泛用於配製泵送劑、緩凝、早強、防凍、引氣等各類個性化減水劑,也可以與萘系減水劑、氨基減水劑、聚羧酸減水劑複合使用。
脂肪族高效減水劑:
主要技術指標
1、 外觀棕紅色的液體;2、固體含量>35%;3、比重1.15-1.2
性能特點
1、減水率高。摻量1-2%,減水率可達15-25%。在同等強度坍落度條件下,摻脂肪族高效減水劑可節約25-30%的水泥用量;
2、早強、增強效果明顯。砼摻入脂肪族高效減水劑,三天可達到設計強度的60-70%,七天可達到100%,28天比空白混凝土強度提高30-40%;
3、高保塑。混凝土坍落度經時損失小,60 min基本不損失,90 min損失10-20%;
4、對水泥適用性廣泛,和易性、粘聚性好。與其他各類外加劑配伍良好;
5、能顯著提高砼的抗凍融,抗滲,抗硫酸鹽侵蝕,並全面提高砼的其他物理性能;
6、特別適用以下砼:流態塑化砼,自然養護、蒸養砼,抗滲防水砼,耐久性抗凍融砼,抗硫酸鹽侵蝕海工砼,以及鋼筋、預應力砼;
7、脂肪族高效減水劑無毒,不燃,不腐蝕鋼筋,冬季無硫酸鈉結晶。
使用方法:
1、通過實驗找出最佳摻量,推薦摻量為1.5-2%;
2、脂肪族高效減水劑與拌和水一併加入砼中,也可以採取后加法,加入脂肪族高效減水劑砼要延長攪拌30s;
3、由於脂肪族高效減水劑的減水率較大,砼初凝以前,表面會泌出一層黃漿,屬正常現象。打完砼收漿抹光,顏色則會消除,或在砼上強度以後,顏色會自然消除,澆水養護顏色會消除的快一些,不影響砼的內在和表面性能。

2外加劑資料管理

注意事項
使用單位應該認真查看外加劑的試驗報告單及出廠質量合格證,查看其要求的試驗項目是否試驗齊全,試驗的編號、簽字、蓋章齊全與否,實測數值是否符合規範和設計的技術要求,結論是否明確。對於不符合要求的項目,應及時進行複試或報有關工程技術負責人進行處理。對於不合格的試驗報告單不得抽撤或毀壞,並應附上複試的合格試驗報告單或處理報告一併存檔。
外加劑應在其產品有效期內使用,且使用前應進行性能方面的試驗。與其出廠質量合格證和試驗報告單有關的施工技術資料還有施工組織設計、技術交底、洽商記錄、施工日誌、混凝土或砌築砂漿的配合比申請單和通知單、試件試壓報告單、施工記錄、預檢記錄、隱檢記錄、質量評定等。因此其出廠質量合格證和試驗報告單不僅應與實際所用的工程、部位相一致,還應與以上施工資料一一對應相符。

3混凝土外加劑的發展歷史

混凝土外加劑發展方向
1、高效減水劑:萘系及三聚氰胺系高效減水劑的改性、聚丙烯酸鹽超塑化劑、聚丙烯酸接支共聚物超塑化劑、氨基磺酸鹽超塑化劑、磺化酮醛縮聚物、木質素磺酸鹽高效化、工業廢料生產超塑化劑。
2、複合外加劑:低鹼低摻量液體複合外加劑、複合超塑化劑及其配方設計、低鹼低摻量液體複合防凍劑、微膨脹多功能防水劑、液體膨脹劑、液體速凝劑、超緩凝劑
3、其它外加劑:減縮劑、鹼骨料反應抑止劑、表面硬化劑、高效脫模劑
外加劑按品種分類
1、早強劑:
A、可溶性無機鹽:氯化物、碳酸鹽、硝酸鹽、硫代硫酸鹽、硅酸鹽、鋁酸鹽、鹼性氫氧化物等
B、可溶性有機物:三乙醇胺、甲酸鈣、乙酸鈣、丙酸鈣和丁酸鈣、尿素、草酸、胺與甲醛縮合物。
2、速凝劑:鐵鹽、氟化物、氯化鋁、鋁酸鈉、碳酸鉀。
3、引氣劑:木材樹脂鹽、合成洗滌劑、木質素磺酸鹽、蛋白質的鹽、脂肪酸和樹脂酸及其鹽。
4、減水劑和調凝劑:木質素磺酸鹽及其改性或衍生物、羥基羧酸及其鹽或其改性和衍生物、無機鹽(鋅鹽、硼酸鹽、磷酸鹽、氯化物)、銨鹽及其衍生物、碳水化合物及多聚糖酸或糖酸、水溶性聚合物(纖維素醚、密胺衍生物、萘衍生物、聚硅氧烷和磺化碳氫化合物
5、高效減水劑:萘磺酸鹽甲醛縮合物、多環芳烴磺酸鹽甲醛縮合物、三聚氰胺磺酸鹽甲醛縮聚物、對胺基苯磺酸甲醛縮聚物、磺化酮醛縮聚物、聚丙烯酸鹽及其接枝共聚物等。
6、加氣劑:過氧化氫、金屬鋁粉、吸附空氣的某些活性碳。
7、灌漿外加劑:緩凝劑、凝膠、凝膠澱粉和甲基纖維素、膨潤土、增稠劑、早強劑、加氣劑。
8、膨脹劑:細鐵粉或粒狀鐵粉與氧化促進劑、石灰系、硫鋁酸鹽系。
9、粘結劑:合成乳膠、天然橡膠乳膠。
10、泵送劑:合成或天然水溶性聚合物增加劑的粘度、有機絮凝劑、高比表面無機材料(膨潤土、二氧化硅、石棉粉、石棉短纖維等)、水泥外摻料(粉煤灰、水硬石灰、石粉等)。
11、絮凝劑:聚合物電解質。
12、著色劑:灰到黑(氧化鐵黑、礦物黑、碳黑、群青、酞青藍)、淺紅到深紅(氧化鐵紅)、棕(氧化鐵棕、富錳棕土、燒褐土)、綠(氧化鉻綠、酞商姆)、白(二氧化鈦)等。
13、滅菌劑和殺蟲劑:多鹵化物、狄氏劑乳液及銅化物。
14、防潮劑:皂類、丁基硬脂酸、某些石油產品
15、防滲劑:減水劑、氯化鈣。
16、鹼集料反應抑止劑:鋰鹽、鋇鹽、某些引氣劑、減水劑、緩凝劑、火山灰。
17、阻銹劑:亞硝酸鈉、苯甲酸鈉、木質素磺酸鈣、磷酸鹽、氟硅酸鈉、氟鋁酸鈉。

混凝土高效減水劑的作用

1、在不改變各種原材料配比的情況下,添加混凝土高效減水劑,不會改變混凝土強度,同時可以大幅度提高混凝土的流變性及可塑性,使得混凝土施工可以採用自流、泵送、無需振動等方式進行施工,提高施工速度、降低施工能耗。
2、在不改變各種原材料配比(除水)及混凝土的坍落度的情況下,減少水的用量,可以大大提高混凝土的強度,早強和後期強度分別比不加減水劑的混凝土提高60%及20%以上,通過減水,可以實現澆築C100標號的高強混凝土。
3、在不改變各種原材料配比(除水泥)及混凝土強度的情況下,可以減少水泥的用量,摻加水泥質量0.2%~0.5%的混凝土減水劑,可以節省水泥量的15~30%以上。
4、摻加混凝土高效減水劑,可以提高混凝土的壽命一倍以上,即使建築物的正常使用壽命延長一倍以上。
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