[摘要]一、西安混凝土外加剂的分类
外加剂种类很多,功能多样,所以在国内与国外分法是不一致的,常有以下三种分类方法。
(1)按其主要功能可以分为四类。
1)改善混凝土拌和物流变性能的外加剂,包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。
2)调节混凝土凝结时间,硬化性能的外加剂,包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。
一、的分类
外加剂种类很多,功能多样,所以在国内与国外分法是不一致的,常有以下三种分类方法。
(1)按其主要功能可以分为四类。
1)改善混凝土拌和物流变性能的外加剂,包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。
2)调节混凝土凝结时间,硬化性能的外加剂,包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。
3)改善混凝土耐久性的外加剂,包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。
4)改善混凝土其他性能的外加剂,包括加气剂、膨胀剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。
(2)混凝土外加剂按化学成分分为有机外加剂、无色外加剂和有机无机复合外加剂。
(3)混凝土外加剂按使用效果分为减水剂、调凝剂(缓凝剂,早强剂,)、引气剂、加气剂、防水剂、阻锈剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、泵送剂以及复合外加剂(早强减水剂,缓凝减水剂,缓凝高效减水剂)。
二、常用混凝土外加剂
1.减水剂
混凝土减水剂是指在保持混凝土坍落度基本相同的条件下,具有减水增强作用的外加剂。
(1)混凝土掺入减水剂可以达到比较理想的效果。
1)保持坍落度不变,掺减水剂可降低单位混凝土用水量5%～25%,提高混凝土早期强度,同时改善混凝土的密实度,提高耐久性。
2)保持用水量不变,掺减水剂可增大混凝土坍落度10mm～20mm,能满足泵送混凝土的施工要求。
3)保持强度不变,掺减水剂可节约水泥用量5%～20%。
(2)减水剂常用品种有普通型减水剂和高效减水剂。
1)普通型减水剂木质素磺酸盐类,如木质素磺酸钙(简木钙粉,M型),适宜掺量为水泥用量的0.2%～0.3%,在保持坍落度不变时,减水率为10%～15%。在相同强度和流动性要求下,节约水泥10%左右。
2)高效减水剂,如NNO减水剂,掺入NNO的混凝土之后就具有耐久性、搞硫酸盐、抗渗、抗钢筋绣蚀等均优于一般混凝土的特点。高效减水剂适宜掺入量为水泥质量的1%左右,在保持坍落度不变时,减水率为14%～18%。一般3d可提高混凝土强度60%,28d可提高30%左右。在保持相同混凝土强度和流动性要求下,可节约水泥15%左右。
2.早强剂
混凝土早强剂是指能提高混凝土早期强度,并对后期强度无显著影响的外加剂,若外加剂兼有早强和减水作用则称为早强减水剂。
早强剂多用于抢修工程和冬季施工的混凝土。目前常用的早强剂有:氯盐,硫酸盐,三乙醇胺和以它们为基础的复合早强剂。
(1)氯盐早强剂。常用的有氯化钙和氯化钠。氯化钙能与水泥中矿物成分C3A或水化物Ca(OH)2反应,其生成物增加了水泥石中固相比例,有助于水泥石结构形成,还能使混凝土中游离水减少,孔隙率降低,因而掺入氯化钙能缩短水泥的凝结时间,提高混凝土强度、密实度和抗冻性。但氯盐掺量不得过多,否则会引起钢筋锈蚀。
(2)硫酸盐早强剂。常用的有硫酸钠早强剂,又称元明粉,是一种白色粉状物,易溶于水,掺入混凝土后能与水泥水化生成的氢氧化钙作用,生成的CaSO4均匀分布在混凝土中,并 与C3A反应,迅速生成水化硫铝酸盐,加快水泥硬化。
(3)三乙醇胺早强剂。是一有机化学物质,强碱性,无毒,不易燃烧,溶于水和乙醇,对钢筋无锈蚀作用。单独使用三乙醇胺,早强效果不明显,若与其他盐类组成复合早强剂,早强效果则比较明显。三乙醇胺复合早强剂是由三乙醇胺、氯化钠、亚硝酸钠和二水石膏等复合而成。
3.引气剂
引气剂是在混凝土搅拌过程中,能引入大量分布均匀的稳定而密封的微小气泡,以减少拌和物泌水和离析,改善和易性,同时显著提高硬化混凝土抗冻融耐久的外加剂,兼有引气剂和减水作用的外加剂称为引气减水剂。引气剂主要有松香树脂类,如:松香热聚物,松脂皂;有烷基苯磺酸盐,烷基苯酚聚乙烯醚等。引气剂有时也采用脂肪醇磺酸盐类以及蛋白质盐。其中,以松香树脂类的松香热聚物的效果较好,最常使用。
知道引气减水剂减水效果明显,减水率较大,不仅具有引气作用,还能提高混凝土强度,弥补由于含气量而使混凝土强度降低的不利,而且节约水泥。基于上述优点引气减水剂常用于道路、桥梁、港口和大坝等工程上。要解决混凝土遭受冰冻,海水侵蚀等作用时的耐久性问题,可采用的引气减水剂有改性木质素磺酸盐类,烷基芳香磺酸盐尖以及由各类引气剂与减水剂组成的复合剂。引气剂和引气减水剂,除用于抗冻、防渗、抗硫酸盐混凝土外,还宜用于泌水严重的混凝土,素混凝土以及对饰面有要求的混凝土和轻骨,不宜用于蒸养混凝土和预应力混凝土。无论在哪种混凝土中,掺引气剂或引气减水剂,其掺量都十分微小,一般为水泥用的0.5/10000～1.5/10000。
4.缓凝剂
缓凝剂是指延缓混凝土凝结时间,并不显著降低混凝土或长距离运输的混凝土。缓凝剂有糖类,如糖钙;有木质素磺酸盐类,如木质素磺酸钙,木质素磺酸钠羟基酸以及盐类和无机盐类;还有胺盐及衍生物,纤维素醚等。最常用的是糖蜜和木质素磺酸钙,糖蜜的效果最好。
5.泵送剂
泵送剂是指能改善混凝土拌和物的泵送性能,使混凝土能顺利通过输送管道,不阻塞,不离析,粘塑性良好的外加剂。其组分包含缓凝及减水组分,增稠组分(保水剂),引气组分,高比表面无机掺合料。应用泵送剂温度不宜高于35摄氏度,掺泵送剂过量可能造成堵泵现象。泵送混凝土水灰比为0.45～0.60,砂率宜为38%～45%。最小水泥用量应大于0.3t/m3。
混凝土中掺用外加剂前,必须了解不同外加剂的性能,相应的使用条件,查阅出厂产品说明书。否则使用不当就会酿成事故,例如剂量过大和拌合不匀,此外还应注意下面几种情况。
(1)外加剂的使用应严格执行现行技术规范,外加剂的质量应符合现行国家标准的要求。
(2)外加剂的品种、掺量必须根据混凝土性能要求,施工和气候条件,混凝土采用的原材料和配合比等因素,通过试验,调整后进行确定。掺用含氯盐的外加剂,要特别注意对钢筋锈蚀和对混凝土的腐蚀。
(3)蒸汽养护的混凝土和预应力混凝土,不宜掺用引气剂和引气减水剂。