混凝土外加剂.ppt

1混凝土学课件混凝土学课件混凝土原材料之减水剂混凝土原材料之减水剂2授课内容1 1、减水剂的定义、减水剂的定义2 2、减水剂给混凝土带来的影响、减水剂给混凝土带来的影响3 3、减水剂的作用机理、减水剂的作用机理4 4、减水剂的作用效果、减水剂的作用效果5 5、减水剂在工程中的应用、减水剂在工程中的应用31、减水剂的定义 减水剂是一种保持混凝土拌和物流动减水剂是一种保持混凝土拌和物流动性相同条件下能减少拌和水量的外加性相同条件下能减少拌和水量的外加剂。减水剂按其减水的程度分为普通剂。减水剂按其减水的程度分为普通减水剂和高效减水剂。减水剂和高效减水剂。42、减水剂给混凝土带来的影响（1）实现混凝土的高流态）实现混凝土的高流态5减水剂给混凝土带来的影响（2）降低用水量提高混凝土强度）降低用水量提高混凝土强度C60以上级别的混凝土的配制变得简单超高性能混凝土得到迅速发展6减水剂给混凝土带来的影响（3）降低用水量提高混凝土耐久性）降低用水量提高混凝土耐久性原来混凝土可以耐上千年7用水量多出现的问题8减水剂给混凝土带来的影响（4）保坍性）保坍性 实现预拌混凝土长距离运输，实现预拌混凝土长距离运输，保证混凝土顺利地运输、泵保证混凝土顺利地运输、泵送和浇筑工作送和浇筑工作避免现场给混凝土二次加水，避免现场给混凝土二次加水，二次加水降低了混凝土强度二次加水降低了混凝土强度及耐久性及耐久性避免现场浇水9减水剂给混凝土带来的影响（5）增大混凝土早期收缩）增大混凝土早期收缩 化学减水剂的使用大大提高化学减水剂的使用大大提高了混凝土的早期收缩。了混凝土的早期收缩。2424小小时之前的收缩可能提高时之前的收缩可能提高180%180%以上以上，这一点往往被忽略。，这一点往往被忽略。3天以前收缩大10减水剂给混凝土带来的影响（6）聚羧酸减水剂对聚羧酸减水剂对环境温度、含水量、骨料环境温度、含水量、骨料的含泥量及石粉含量都极为敏感，使用不方便的含泥量及石粉含量都极为敏感，使用不方便。例如：在工地使用，上午随着环境温度的升高，坍落度很快损失，运到工地混凝土已经假凝，工人只好再次加水。给工程质量带来隐患；下午和晚上，随着环境温度的降低，保坍能力越来越好。使混凝土整夜不凝固，大大延长了工作时间。11减水剂的发展进程性能性能第一代减水第一代减水剂剂第二代减水第二代减水剂剂第三代减水第三代减水剂剂代表产品代表产品木钙、木钠、木钙、木钠、木镁等木镁等萘系，三聚萘系，三聚氰胺系氰胺系聚羧酸及其聚羧酸及其酯聚合物酯聚合物混凝土碱水混凝土碱水率率6%-12%6%-12%15%-25%15%-25%25%-45%25%-45%123、减水剂的作用机理减水剂在水泥颗粒表面的吸附减水剂在水泥颗粒表面的吸附：n 水泥颗粒表面能水泥颗粒表面能降低降低n 带有相同电荷而相互电斥带有相同电荷而相互电斥n 溶剂化水膜的润滑溶剂化水膜的润滑n 所吸附减水剂的空间位阻作用所吸附减水剂的空间位阻作用 结果水泥颗粒在液相中分散，絮凝结果水泥颗粒在液相中分散，絮凝结构中被水泥颗粒包围的水被释放出来结构中被水泥颗粒包围的水被释放出来。133、减水剂的作用机理1、吸附、吸附 2、润滑、润滑 3、分散、分散聚羧酸减水剂的梳妆结构14搅拌机的剪切力通过剪切来解开絮凝结构154 4、减水剂的作用效果、减水剂的作用效果 在不减少单位用水量的情况下，改善新在不减少单位用水量的情况下，改善新拌混凝土的工作性，提高流动性。拌混凝土的工作性，提高流动性。 在保持一定工作度下，减少用水量，提在保持一定工作度下，减少用水量，提高混凝的强度。高混凝的强度。 在保持一定强度情况下，减少单位水泥在保持一定强度情况下，减少单位水泥用量，节约水泥。用量，节约水泥。 改善混凝拌和物的可泵性以及混凝的其改善混凝拌和物的可泵性以及混凝的其它物理力学性能。它物理力学性能。16减水剂使用过程中最大的问题减水剂使用过程中最大的问题 相容性 compatibility of water reducer and other concrete raw materials具有减水作用的混凝土外加剂与混凝具有减水作用的混凝土外加剂与混凝土其他原材料相匹配时，拌合物的流土其他原材料相匹配时，拌合物的流动性及其经时变化程度。动性及其经时变化程度。17减水剂使用过程中最大的问题减水剂使用过程中最大的问题与原材料相容性问题与原材料相容性问题 主要原因在于水泥主要原因在于水泥, , 水泥的细度细、碱含水泥的细度细、碱含量高、量高、C C3 3A A含量高、含量高、 SOSO3 3含量、使用硬石膏、含量、使用硬石膏、水泥出厂温度太高都会导致与外加剂的相水泥出厂温度太高都会导致与外加剂的相容性不好。容性不好。18减水剂使用工程实例减水剂使用工程实例中央电视台大厦底板混凝土浇注2005,11-2006,1 用水量用水量 150kg/m3 外加剂：聚羧酸或萘系高效减水剂；水胶比外加剂：聚羧酸或萘系高效减水剂；水胶比 0.36 坍落度坍落度200220mm 1920广州西塔工程广州西塔工程将C100超高强度混凝土泵送至411米高 混凝土单方用水量：150kg，使用聚羧酸高效减水剂 21 其他化学外加剂其他化学外加剂引气剂引气剂 引气剂：引气剂：air entraining agent 定义：定义：水泥混凝土化学外加剂。通过降低固-液-气相界面张力、提高气泡膜机械强度和韧性等作用，使搅拌过程带入的空气形成微小而稳定的气泡均匀分布于混凝土中，提高混凝土的抗冻性、抗渗性以及抗侵蚀性。22 其他化学外加剂其他化学外加剂引气剂引气剂 引气剂作用机理引气剂作用机理 引气剂属于表面活性剂，其界面活其界面活性作用基本上与减水剂相似，区别在性作用基本上与减水剂相似，区别在于减水剂的界面活性作用主要在液于减水剂的界面活性作用主要在液固界面上，而引气剂的界面活性主要固界面上，而引气剂的界面活性主要发生在气液界面上，降低界面能，发生在气液界面上，降低界面能，使新拌混凝土中微小气泡稳定存在并使新拌混凝土中微小气泡稳定存在并保留保留。23 其他化学外加剂其他化学外加剂引气剂引气剂 引气剂对混凝土性能的影响引气剂对混凝土性能的影响n新拌混凝土具有了更好的和易性和流新拌混凝土具有了更好的和易性和流动性，同时不容易沉降和泌水动性，同时不容易沉降和泌水。n引气剂改善混凝土的抗冻融性能十分引气剂改善混凝土的抗冻融性能十分明显明显。n引气剂掺入混凝土后，可以提高混凝引气剂掺入混凝土后，可以提高混凝土的抗渗性土的抗渗性。24 其他化学外加剂其他化学外加剂引气剂引气剂 同济大学黄士元教授认为：引气剂引气剂引入的气泡是混凝土的引入的气泡是混凝土的“消能器消能器”，可，可以释放和吸收由于各种原因产生的混凝以释放和吸收由于各种原因产生的混凝土内部有害应力，对提高混凝土体积稳土内部有害应力，对提高混凝土体积稳定性，防止开裂，保证耐久性意义重大定性，防止开裂，保证耐久性意义重大。25 其他化学外加剂其他化学外加剂引气剂引气剂n 松香皂类、松香热聚物气泡性能好，松香皂类、松香热聚物气泡性能好，气泡均匀而稳定，因此使用普遍气泡均匀而稳定，因此使用普遍。n 当采用人工砂时，引气剂掺量比采用当采用人工砂时，引气剂掺量比采用天然砂多一倍左右天然砂多一倍左右。26 其他化学外加剂其他化学外加剂早强剂早强剂 大部分盐类都有早强作用。和减水剂一样，它的负面作用就是增加了收缩，加大了裂缝产生的可能性。也会因前期强度过大而后期强度很少增长或不增长。使混凝土的后期性能受到影响。27 其他化学外加剂其他化学外加剂缓凝剂缓凝剂 缓凝剂是一种能延缓水泥水化反应，缓凝剂是一种能延缓水泥水化反应，从而延长混凝土的凝结时间，使新拌混从而延长混凝土的凝结时间，使新拌混凝土较长时间保持塑性，方便浇注，提凝土较长时间保持塑性，方便浇注，提高施工效率，同时对混凝土后期各项性高施工效率，同时对混凝土后期各项性能不会造成不良影响的外加剂。能不会造成不良影响的外加剂。是泵送是泵送剂的必要组分。剂的必要组分。28 其他化学外加剂其他化学外加剂缓凝剂缓凝剂 缓凝剂过少会因起不到一定的作用造成假凝和裂缝；过多会造成混凝土长时间不凝固的现象，直接造成严重的质量事故。29 膨胀剂对混凝土的补偿收缩膨胀剂对混凝土的补偿收缩混凝土变形与开裂的关系是：材料中两混凝土变形与开裂的关系是：材料中两质点间相向变形（受压），不会开裂；质点间相向变形（受压），不会开裂；背向变形（受拉），会引起开裂。据此背向变形（受拉），会引起开裂。据此可知，混凝土自由收缩不会开裂，限制可知，混凝土自由收缩不会开裂，限制收缩会引起开裂；混凝土自由膨胀会引收缩会引起开裂；混凝土自由膨胀会引起开裂，限制膨胀则不会开裂。起开裂，限制膨胀则不会开裂。30 膨胀剂对混凝土的补偿收缩膨胀剂对混凝土的补偿收缩 膨胀混凝土或补偿收缩混凝土只有膨胀混凝土或补偿收缩混凝土只有在限制条件下才能发挥作用，称之为限在限制条件下才能发挥作用，称之为限制膨胀补偿限制收缩制膨胀补偿限制收缩。31 混凝土外加剂的利弊取舍混凝土外加剂的利弊取舍我们为了在较低的水胶比的前提下，让坍落度更大一些，工作性更好一些，使用了更加高效的减水剂；我们为了在同等条件下把混凝土送到更高的楼层，我们使用了泵送剂，当我们获取了外加剂带来的巨大便利的同时。一定不能忽视了它的负面影响，是药三分毒，这才能使外加剂的使用和发展走上正确科学的道路。