夕卜加劑的基本知識(shí)講義一、含義：混凝土外加劑是在拌制混凝土過(guò)程中摻入的，用以改善混凝土性能的物質(zhì)，它對(duì)于新拌混凝土和硬化混凝土性能具有重要的作用，它已經(jīng)成為混凝土組成中不可缺少的重要組份，我們常稱它為混凝土的第五組份。二、分類：（―）、按其功能來(lái)分類：1、改善混凝土拌和物流變性能的外加劑（減水劑，引氣劑，泵送劑等）。2、調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間及硬化性能的外加劑（緩凝劑，早強(qiáng)劑，速凝劑等）。3、改善混凝土耐久性的外加劑（引氣劑，阻銹劑，抗凍劑，防水劑，抗?jié)B劑等）。4、改善混凝土其它性能的外加劑（發(fā)泡劑，著色劑，膨脹劑等）。（二）、按其化學(xué)成份分類：1、有機(jī)類外加劑。2、無(wú)機(jī)類外加劑。3、有機(jī)、無(wú)機(jī)復(fù)合類外加劑（三）、按其使用效果分類：L減水劑（普通，高效，高性能）。2、調(diào)凝劑（緩凝劑，早強(qiáng)劑，速凝劑）。3、引氣，消泡劑。4、防水劑。5、防凍劑。6、膨脹劑。7、阻銹劑，脫模劑，養(yǎng)護(hù)劑，泵送劑。8、復(fù)合型外加劑（緩凝減水劑，早強(qiáng)減水劑，改性復(fù)合外加劑等）。

三、夕卜加劑的應(yīng)用：（一）、是混凝土極為重要的組份之一?？梢允够炷粮纳疲ǜ淖儯┬阅?，我國(guó)從50年代開始逐步掌握和應(yīng)用了外加劑。（二）、外加劑的應(yīng)用是一個(gè)循序前進(jìn)不斷發(fā)展進(jìn)步的過(guò)程。（三）、外加劑的品種研發(fā)工作的進(jìn)展及產(chǎn)品的推回市場(chǎng)，同時(shí)使用過(guò)程也是逐步擴(kuò)大和發(fā)展，目前，二十一世紀(jì)推出了高性能減水劑和特殊品種的外加劑。（四）、外加劑的使用已有單一品種的使用已不斷發(fā)展到復(fù)配應(yīng)用，加入不同，性能的外加劑達(dá)到我們所需的要求，并在制造過(guò)程中預(yù)先設(shè)計(jì)好所需要的產(chǎn)品。（五）、一些工程應(yīng)用情況的介紹。1、三峽工程的應(yīng)用。2、上海東海大橋和杭州灣大橋。3、我國(guó)的高速鐵路及磁懸浮鐵路橋墩、立柱、無(wú)軌道板。4、高速公路的建設(shè)。5、機(jī)場(chǎng)碼頭的建設(shè)擴(kuò)建，水利站的建設(shè)。|=|混凝土的一些基本概念一、混凝土的概念及組成：|=|混凝土的一些基本概念混凝土是以膠凝材料、砂、石、水、化學(xué)外加劑和微細(xì)活性材料（即礦物外加劑）組成的結(jié)構(gòu)材料。（一）膠凝材料：其中有水泥、粉煤灰、礦粉、磨細(xì)天然沸石、硅灰。1、水泥：硅酸鹽水泥（南方，主要）和鋁酸鹽水泥（北方大多）硅酸鹽水泥的分類：普通硅酸水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥。2、粉煤灰：是用燃煤爐發(fā)電的電廠排放出來(lái)的煙道灰。3、礦粉：是煉鐵高爐排出的熔渣，經(jīng)水淬而成。經(jīng)過(guò)磨細(xì)S-95,S-105。

4、磨細(xì)天然沸石：是天然斜發(fā)沸石和絲光沸石的多水結(jié)構(gòu)微晶組成的礦石經(jīng)破碎、磨細(xì)粉料。5、硅灰：二氧化硅蒸汽直接冷凝成非晶態(tài)的球狀微粒，是電爐生產(chǎn)硅鐵合金或單晶硅的副產(chǎn)品。（二）砂：細(xì)度模數(shù)為2.6~2.9的中砂。（三）石：粒徑為5—20mm（圓孔），采用二級(jí)配，其中5一10mm占40%,10一20mm占60%。二、混凝土的級(jí)配及標(biāo)號(hào):（一）標(biāo)號(hào)：C50,C代表立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，50代表強(qiáng)度等級(jí)50MPa，所表示的是混凝土立方體抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，即指按標(biāo)準(zhǔn)方法制作和養(yǎng)護(hù)的長(zhǎng)度為150mm的立方體試件，在28天齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的強(qiáng)度總體分布中具有不低于95%保證率的抗壓強(qiáng)度值?；炷翉?qiáng)度等級(jí)是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)強(qiáng)度計(jì)算取值的依據(jù)，同時(shí)也是混凝土施工中控制工程質(zhì)量和工程驗(yàn)收時(shí)的重要依據(jù)。（二）混凝土分為：普通混凝土和高強(qiáng)混凝土1）普通混凝土：劃分為C7.5，C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45,C50，C55和C60等12個(gè)等級(jí)。C7.5—C15用于墊層、基礎(chǔ)、地坪及受力不大的結(jié)構(gòu)；C15—C25用于普通混凝土結(jié)構(gòu)的梁、板、柱、樓梯及屋架等；C25—C30用于大跨度結(jié)構(gòu)、耐久性要求較高的結(jié)構(gòu)、預(yù)制構(gòu)件等;聚羧酸減水劑用于C40以上比較合適，能發(fā)揮它的良好性能。2）高強(qiáng)混凝土：C60以上，現(xiàn)在C70，C75，C80，C85，C90，C95，C100,C120等等。C120等等。三、外加劑與水泥的相互關(guān)系（一）夕卜加劑對(duì)水泥水化的影響：水泥是由“水泥生料”經(jīng)過(guò)高溫煅燒成水泥熟料。水泥熟料加入摻合料經(jīng)過(guò)粉磨而得水泥。水泥熟料中主要由硅酸二鈣C2S，硅酸三鈣C3S，鋁酸三鈣C3A和鐵鋁酸四鈣C4AF，四大部分組成。此四大組分遇水后均會(huì)發(fā)生水化應(yīng)，而它水化反應(yīng)的速率各不同。其中c3a>c3s>c3a>c2s。如果單純熟料遇水，C3A快速水化，形成大量的水化鋁酸鈣并幾分鐘內(nèi)迅速凝結(jié)、硬化。所以水泥熟料粉磨時(shí)必須加入適量石膏(以調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時(shí)間)及其它適量的摻合料成為各種牌號(hào)的水泥。混凝土原材料加水拌和后，水泥中四大組分即開始和水結(jié)合，發(fā)生水化反應(yīng)，產(chǎn)生水化產(chǎn)物。水泥水化反應(yīng)：C3S2(3CaO?SiO)+6HO=3CaO?2SiO?3HO+3Ca(OH)TOC\o"1-5"\h\z22222C2S2(2CaO?SiO)+4HO=2CaO?2SiO?3HO+Ca(OH)22222C3A3CaO?AlO+6HO=3CaO?AlO3?6HO23222CAF4CaO?AlO?FeO+7HO=3CaO?AlO3?6HO+CaO?FeO+HO42323222232水泥漿體凝結(jié)，硬化后，將粗、細(xì)集料粘結(jié)合成一個(gè)整體。隨著水泥水化的不斷深入，混凝土的各項(xiàng)性能不斷提高，所以水泥水化、硬化過(guò)程對(duì)水泥漿體的結(jié)構(gòu)和混凝土性能起決定性的影響。外加劑的加入被水泥水化產(chǎn)物迅速吸收也會(huì)發(fā)生相應(yīng)反應(yīng)。由于外加劑性能的不同，各種外加劑對(duì)水化過(guò)程的影響也不相同。同時(shí)，它必定對(duì)水泥水化反應(yīng)的速率和水泥漿體的流變性能產(chǎn)生影響。如緩凝組分加入，剛開始時(shí)它能影響水泥速率和水泥流變性能，阻礙水泥和水的接觸延緩水化。但時(shí)間一長(zhǎng)，外加劑緩凝組分不斷消耗，濃度下降，就不能控制和影響水化速率和水泥流變性能，造成混凝土坍落度的經(jīng)時(shí)損失和水泥流變性能變差。這時(shí)就得看緩凝組分加入后影響水化速率和水泥流變性能的能力大小，所以也就要選用不同的緩凝組分。又如加入某特定緩凝組分，它能和C3A或C3S能形成鈣釩石晶體，并能包裹在C3A及C3S晶體表面，控制水分的滲入，讓水化過(guò)程放慢，也就達(dá)到緩凝的效果。如水化產(chǎn)物：3CaO?AlO?6HO與CaSO生成23243CaO?Al2O3?3CaSO4?31H2O(鈣礬石二AFt)保護(hù)膜延緩水化。而加入早強(qiáng)組分即是促使C3A和石膏之間形成硫鋁酸鈣的反應(yīng)，加速水化過(guò)程，就形成早強(qiáng)。四、外加劑與水泥的適應(yīng)性問(wèn)題。（一）、由于各地生產(chǎn)的水泥組份有差異，含有的各種化合物成份、含量均有所不同，所以使用外加劑過(guò)程中會(huì)遇到某種水泥對(duì)外加劑使用時(shí)感覺性能很好，而水泥品種一換，即使仍使用同一種外加劑，也會(huì)使它的性能指標(biāo)大相徑庭，這就是我們常說(shuō)的外加劑和水泥的適應(yīng)性問(wèn)題。（二）、應(yīng)注意的問(wèn)題：1、注意了解水泥廠生產(chǎn)的水泥的性能是否穩(wěn)定，索要水泥成份分析單，使用的助磨劑，摻合料及量的情〉兄。2、注意不同的地區(qū)水泥中成份差異較大，注意硫鋁酸鹽水泥在復(fù)配使用時(shí)的特殊要求。3、注意是否是新鮮水泥，一般水泥10天后即正常，新鮮水泥吸水性很強(qiáng)。4、注意水泥的細(xì)度，防止有的水泥廠為了達(dá)到強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，水泥顆粒磨得過(guò)細(xì)，所以v10mm顆粒，不能>10%，它的吸水量很大。5、注意天氣的溫度，夏天和冬天使用外加劑時(shí)情況是不一樣的，夏天防止快凝，及坍損過(guò)快，冬天防止緩凝過(guò)長(zhǎng)或不凝。6、散裝水泥的溫度，當(dāng)t°>65C，外加劑適應(yīng)性明顯不好。7、夕卜加劑本身原因造成與水泥的適應(yīng)性不好，以后內(nèi)容中講解。外卜加劑的復(fù)配一、復(fù)配前的準(zhǔn)備（一）了解水泥的情況，對(duì)水泥有一個(gè)初測(cè)1、水泥的礦物成分，水泥中C3A和C4AF比例越大，減水劑分散效果就差。2、二水石膏調(diào)凝劑，改換了半水石膏、無(wú)水石膏（硬石膏），遇水形成不了鈣礬石包裹在C3A表面的作用不能延緩了水化過(guò)程。3、堿含量大，使緩凝和坍損會(huì)增大。加速鋁酸鹽相的溶出，導(dǎo)致水泥粒子對(duì)減水劑吸附量增大。4、水泥細(xì)度大，使水和水泥接觸表面增大，水化速率就加快，塑化效果差了。3—30mm應(yīng)當(dāng)占90%。5、水泥摻合料加入煤碴石，使水泥塑化效果下降，對(duì)外加劑有較大影響。6、新鮮水泥表面正電荷強(qiáng)，吸附能力強(qiáng)，對(duì)外加劑吸附能力增強(qiáng)，坍損也就較快。7、水泥的溫度高，水化速度快，塑化也差，坍損快。（二）對(duì)要使用的外加劑有一個(gè)初測(cè)進(jìn)行均質(zhì)性指標(biāo)檢測(cè)，了解產(chǎn)品的性能1、不管是自行生產(chǎn)的還是外購(gòu)的，都必須進(jìn)行均質(zhì)性指標(biāo)檢測(cè)，檢測(cè)母液本身的質(zhì)量（母液沒(méi)有加過(guò)復(fù)配輔料）。2、如果是外購(gòu)的外加劑，應(yīng)進(jìn)行一個(gè)質(zhì)量的評(píng)定，質(zhì)量進(jìn)行比較的選擇應(yīng)要有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行評(píng)定，按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。如同一時(shí)間同一牌子同一生產(chǎn)廠的水泥。水灰比一樣，秤取的減水劑量應(yīng)一致（扣水不扣水也一致），減水劑的含固量取統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。送樣進(jìn)行評(píng)定才能選出母液質(zhì)量好的產(chǎn)品。3、選母液產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的，那么復(fù)配后的產(chǎn)品質(zhì)量也穩(wěn)定。如果已經(jīng)選擇經(jīng)過(guò)復(fù)配的外加劑那也必須按（2）要求進(jìn)行檢測(cè)。4、PC最大的特別是對(duì)水的敏感性很強(qiáng)，加入水多了會(huì)泌水，少一點(diǎn)則打不開，保坍性能不好，所以對(duì)計(jì)量要求準(zhǔn)確。（三）水泥適應(yīng)性的初配（水泥與外加劑的相容性試驗(yàn)）1、流動(dòng)度與經(jīng)時(shí)損失的測(cè)試，選用與水泥適應(yīng)性能好的合適的外加劑。雖然流動(dòng)度不是唯一影響的指標(biāo)，但可初配用。2、減水劑和各輔料之間的相容性問(wèn)題，夕卜加劑輔料本身也有相容性的問(wèn)題。PC之間也有相容性問(wèn)題，PC之間相容性較好，可以相互混溶，以取長(zhǎng)補(bǔ)短，提高性能。3、輔助的加入還須注意一個(gè)復(fù)配加料的順序，防止分層和沉淀析出。4、各種不同的母液可以通過(guò)改性來(lái)提高綜合性能。如萘磺酸減水劑在液合工序中加APC的改性劑，也可以反過(guò)來(lái)在PC的聚合中加入其它減水劑的改性劑，讓其它減水劑作為一個(gè)中間體（某單體）參與聚合，大大改善了相容，性。木質(zhì)素磺酸鈉，木質(zhì)素磺酸鈣會(huì)增大含氣量，降低強(qiáng)度。但它用的很多，可任意復(fù)配。萘，氨基，脂肪與PNa阿共同使用，PNa和聚磷酸鈉疊加使用減水率會(huì)提高。5、外加劑的復(fù)配本身是一門實(shí)踐科學(xué)，只有通過(guò)不斷試驗(yàn)才能復(fù)配出性能好的，價(jià)格優(yōu)的產(chǎn)品。不要指望不做試驗(yàn)?zāi)芙鉀Q復(fù)配問(wèn)題的。（四）常用解決混凝土材料相容性問(wèn)題措施1、采用復(fù)合外加劑，多元外加劑和多元輔料的復(fù)合應(yīng)用，二元多元復(fù)合作用和多組份疊加效應(yīng)。（不同組份等效用量原則）2、選擇大水泥廠的水泥，質(zhì)量穩(wěn)定。水泥中粗細(xì)顆粒的級(jí)配恰當(dāng)，可以得到良好流變，性，水泥中3~30mm的顆粒主要起強(qiáng)度的增強(qiáng)作用，應(yīng)當(dāng)占90%以上，v10mm顆粒只起早強(qiáng)作用，且需水量大，限V10%，目前很多水泥生產(chǎn)單位為了提高水泥的強(qiáng)度，顆粒越磨越細(xì)，水泥此表面積增大，導(dǎo)致水泥的吸水量增大。3、地材的使用必須遵照要求；特別當(dāng)使用風(fēng)化的石子，含泥量高的石子和黃沙，無(wú)活性超細(xì)的礦石粉時(shí)應(yīng)注意吸水量的問(wèn)題，一般含泥量應(yīng)＜2%。二、常用的復(fù)配原料：（一）外加劑：木質(zhì)素磺酸鈉（鈣）（鎂）萘磺酸甲醛縮合物，氨基磺酸，脂肪族，三聚氰胺減水劑，最近幾年聚羧酸減水劑等，可以直接原液使用或經(jīng)過(guò)加入復(fù)配原料復(fù)配后使用。（二）常用的緩凝復(fù)配料：目前復(fù)配輔料最多的是緩凝劑，用來(lái)調(diào)整外加劑加入混凝土后控制凝結(jié)時(shí)間及保塑性。也即延緩水泥的水化硬化速度，以使新拌混凝土在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持塑性。1、常用的無(wú)機(jī)鹽類緩凝劑：磷酸鹽：三聚磷酸鈉、磷酸二氫鈉（二氫鉀）、焦磷酸鈉和六偏磷酸鈉最好。磷酸鹽與Ca（OH）2反應(yīng)在已生成的熟料表面形成不溶性的磷酸鈣，從而阻礙了水泥水化的進(jìn)行。一般摻量1—2.5%（PC計(jì)）硼砂（四硼酸鈉）硼酸鹽的分子與溶液中的Ca形成結(jié)合物。從而抑制了Ca(OH)2結(jié)晶的析出，結(jié)合物以CA?3Ca(OH)?HO形式在水泥顆粒322表面形成一層無(wú)定形的陰斷層，從而延緩了水泥的水化與結(jié)晶析出，一般摻水泥量之1—2%。2、有機(jī)類緩凝劑：羥基羧酸鹽類檸檬酸、酒石酸、馬來(lái)酸、水楊酸、蘋果酸、琥珀酸等主要是化合物分子中具有羥基-OH和羧基-COOH，具有很強(qiáng)的極，性，它能吸附在水化物的晶核上，阻礙了結(jié)晶繼續(xù)生長(zhǎng)，推遲和延緩C2S水化物結(jié)晶轉(zhuǎn)化過(guò)程。它的使用和羥基羧酸鹽相同，主要有羥基-OH及羧酸基-COOH。糖類葡萄糖、蔗糖、糖蜜、糖鈣^多元醇及其衍生物類：聚乙烯醇、山梨醇、丙三醇(甘油)、甘露醇等。它的作用同樣是極性基團(tuán)的吸附而達(dá)到緩凝。摻量：0.05一0.2%之間。常用的早強(qiáng)復(fù)配料：它是加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展的外加劑。1、無(wú)機(jī)鹽早強(qiáng)劑：氯化鹽早強(qiáng)劑：氯化鈉、氯化鈣、氯化鐵等硫酸鹽早強(qiáng)劑；硫酸鈉、硫酸鈣、硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉、硫氰酸鈉、硫氰酸胺等。硝酸鹽早強(qiáng)劑、硝酸鈉，亞硝酸鈉，硝酸鈣、硝酸鐵。碳酸鹽早強(qiáng)劑，碳酸鈉，碳酸氫鈉，碳酸鉀，碳酸鋰。均可作早強(qiáng)劑。2、有機(jī)類早強(qiáng)劑：甲醇、乙醇、乙二醇、三乙醇胺、三異丙醇胺、尿素等。摻量0.02一0.05%x膠凝材料質(zhì)量，若加過(guò)量就會(huì)起到緩凝作用。3、有機(jī)類加無(wú)機(jī)鹽復(fù)合早強(qiáng)劑三乙醇胺類的復(fù)合早強(qiáng)劑：三乙醇胺+硫酸鈉；外加劑中摻量0.5%+2.5%三乙醇胺+氯化物+亞硝酸鈉NaC"0.5%+心。21%+三乙醇胺°.05%三乙醇胺+硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽等均可。它的早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度都有增加，而且適用于低溫及負(fù)溫下的早強(qiáng)，效果明顯。4、無(wú)機(jī)鹽類的復(fù)合早強(qiáng)劑：硫酸鈉+氯化鈣+亞硝酸鈉硫酸鈉+硫酸鈣+亞硝酸鈉硫酸鈉的摻量為水泥量的0.5一2%,主要在低溫，負(fù)溫下使用，當(dāng)t°上升，效果就不明顯。外加劑復(fù)配原理及實(shí)例一、復(fù)配的原理（―）、外加劑的復(fù)配原理：利用母液（一般均為表面活性劑）加入了能影響和改變混凝土性能的無(wú)機(jī)鹽，有機(jī)物或特殊化合物形成一種多元組份組成的外加劑，來(lái)達(dá)到我們所需要的目的。例：泵送劑；它是主要由減水劑+緩凝組份+引氣組份+保塑（保水）組份而組成。早強(qiáng)型減水劑：它是由減水劑+早強(qiáng)劑+促凝組份+消泡劑+其它組份而組成。（二）、泵送劑1、泵送劑的要求；泵送劑主要應(yīng)用在泵送混凝土上，使混凝土通過(guò)泵可以送至幾十米到上百米高度，為了使混凝土具有可泵送，性，它的性能上有多種要求，所以配制時(shí)要加入不同組份來(lái)調(diào)配：1）減水率要高。因?yàn)楸盟突炷亮鲃?dòng)性好，坍落度大，必須采用減水率高的減水劑或復(fù)合減水劑。2）坍落度損失小。最好坍落度損失控制在1—2h之內(nèi)損失10%左右。3）不泌水，不離折，保水性好，尤其是壓力泌水率要盡可能低，以保證泵送的順利進(jìn)行，不堵泵。4）有一定的緩凝使用。一方面可保持坍落度損失小，同時(shí)可降低水化熱，推遲熱峰出現(xiàn)，以避免產(chǎn)生溫度裂縫。5）混凝土內(nèi)磨擦力小，既不要泌水又要易于流動(dòng)，因此它也要求一定引氣，性，以減小阻力，防止堵泵。2、泵送劑的組成；1）減水劑：往往有二種以上減水劑復(fù)合。2）緩凝劑：減水劑本身不能滿足坍損小的要求，就要加入緩凝劑，可以在無(wú)機(jī)或有機(jī)緩凝組份中選，最好也是二種復(fù)合用。3）引氣劑：適當(dāng)含氣量可以減少泵送阻力，防止泌水，離折，最好選用氣泡性能好，又不會(huì)影響混凝土強(qiáng)度的引氣劑。4）保水組份：既有一定粘度，又有保水，減水作用，常用聚乙烯醇，纖維素等。5）其它組份：泵送劑二減水劑+緩凝組份+引氣組份+保水（塑）組份+其它組份（三）、早強(qiáng)減水劑的組成及要求；1、早強(qiáng)減水劑的要求；1）具有早強(qiáng)性能，提高早期強(qiáng)度，縮短施工周期。2）控制初凝及終凝的時(shí)間。3）防止過(guò)快的水化而引起膨脹，造成混凝土裂縫。4）減少用水量，有減水作用。5）消除混凝土無(wú)規(guī)則的大氣泡，避免強(qiáng)度下降。2、早強(qiáng)減水劑的組成；1）減水劑，具有一定減水率和增加流動(dòng)性能。2）早強(qiáng)促凝劑以控制初凝和終凝時(shí)間。3）早強(qiáng)劑，可以用無(wú)機(jī)+有機(jī)組合型早強(qiáng)劑。4）消泡劑，消除混凝土中的無(wú)規(guī)則大氣泡，提高強(qiáng)度。5）其它助劑，調(diào)整其它的綜合性能，增加耐久性能。早強(qiáng)減水劑二減水劑+早強(qiáng)組份+促凝組份+消泡組份+其它組份（四）、防凍減水劑的要求及組成1、要求：防凍劑是指在一定負(fù)溫條件下，能顯著降低冰點(diǎn)，使混凝土不凍結(jié)，保證混凝土不遭受凍害，在一定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到預(yù)期強(qiáng)度的外加劑。1）降低冰點(diǎn)，使混凝土不結(jié)冰，即防凍劑本身不結(jié)冰，加入混凝土中，也能使混凝土不結(jié)冰，而膨脹，破壞混凝土的結(jié)構(gòu)。2）保證促進(jìn)在低溫下，混凝土中水泥所需的液態(tài)水能繼續(xù)進(jìn)行水化作用。3）促進(jìn)低溫下的混凝土的早期強(qiáng)度快速提升。4）降低混凝土的水灰比，減少用水。5）適當(dāng)?shù)囊刖鶆虻男馀荩欣诒３譁囟燃皽p少液體水結(jié)冰而引起凍脹的破壞。2、組成；1）防凍劑：是以降低液相中冰點(diǎn)為目的組份。2）早強(qiáng)劑：是盡快提高早期強(qiáng)度，促進(jìn)早期水化硬結(jié)，盡快超過(guò)混凝土的受凍臨界強(qiáng)度。3）減水劑：減水劑的減水作用，使水灰比下降，盡量減少由于水的結(jié)冰凍脹破壞作用，水的減少又有利提高強(qiáng)度。4）引水劑：引入均勻小氣泡，使混凝土中形成一定量均勻分布的密閉而獨(dú)立的空氣泡，這些小氣泡可以緩沖結(jié)冰水的膨脹及調(diào)節(jié)溫度而引起的體積變化。防凍減水劑二減水劑+防凍組份+引氣組織+早強(qiáng)組份+其它助劑（五）、其它幾類應(yīng)用較多的復(fù)配外加劑1、速凝劑（減水劑）它是非常重要的混凝土外加劑，它能顯著縮短混凝土由漿體變?yōu)楣腆w所需的時(shí)間，在幾分鐘內(nèi)就可以使之失去流動(dòng)性并硬化，十幾分鐘即可達(dá)到終凝，早期強(qiáng)度高。一般有液體和粉劑，是噴射混凝土中重要的材料之一。在使用中速凝劑和水泥一定要做適應(yīng)性試驗(yàn)，避免由于不適應(yīng)而出現(xiàn)閃凝和緩凝的現(xiàn)象。速凝劑是由復(fù)合材料組成，它是含有化學(xué)反應(yīng)形成的早強(qiáng)和一般加快水化硬結(jié)早強(qiáng)結(jié)合在一起，反應(yīng)較復(fù)雜，速凝劑必須具備如下幾個(gè)要求：a使混凝土噴出后3—5mm初凝10min內(nèi)終凝。有較高的早期強(qiáng)度和較小的后期強(qiáng)度損失?；炷劣幸欢ㄕ扯龋乐够貜椷^(guò)大。有較高減水率，水灰比小，有較高抗透，性。對(duì)鋼筋材料無(wú)腐蝕。速凝劑二減水劑+早強(qiáng)度+促凝組份+速凝組份+其它助劑2、緩凝劑（減水劑）緩凝劑是一種能延長(zhǎng)混凝土凝結(jié)時(shí)間的外加劑，它可以根據(jù)要求使混凝土在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持塑性，以便于澆筑成型或延緩水化放熱速率，減少因集中放熱產(chǎn)生的溫度應(yīng)力造成混凝土的結(jié)構(gòu)裂縫，特別在混凝土中用來(lái)克服坍落度的損失。一般說(shuō)它的原理在于緩凝劑參數(shù)為表面活性劑，它具有吸附作用，電磁排拆作用和某些基因和水泥中游離Ca++生成難溶的鈣鞏石包裹層阻止和延緩水化進(jìn)程等原因，而形成抑制水化過(guò)程起到緩凝效果。緩凝減水劑二減水劑+緩凝組份+引氣組份+保塑（水）組份+其它助劑特別是夏季，緩凝劑和緩凝減水劑的使用明顯十分重要。3、防水劑（減水劑）混凝土是以硬化水泥漿為基礎(chǔ)的石質(zhì)材料，混凝土澆注和硬結(jié)過(guò)程中令形成很細(xì)微的孔道，另外它也會(huì)產(chǎn)生裂縫，這樣就形成了混凝土的透水。防水劑加入就是阻斷上述二種情況發(fā)生，如氯鹽防水劑就是利用氯鹽加入混凝土中，在水泥硬化過(guò)程它能和水泥發(fā)生作用生成復(fù)鹽，填補(bǔ)空隙及通道，增加密實(shí)性，起到防水防滲作用。有的防水劑加入能和水泥水化產(chǎn)物生成凝膠物質(zhì)來(lái)堵塞毛細(xì)孔通道及防止裂紋產(chǎn)生，達(dá)到防水防透作用。防水減水劑二防水組份+減水劑組份+微脹組份。二、常用的復(fù)配技術(shù)：（一）、復(fù)合外加劑的應(yīng)用：1、含義：復(fù)合外加劑指由二種或二種以上的外加劑進(jìn)行復(fù)配組合成一個(gè)復(fù)合外加劑的品種以達(dá)到我們預(yù)定對(duì)外加劑性能的要求。特別是通過(guò)復(fù)配組合，使外加劑的性能和作用得到增強(qiáng)的調(diào)整。如我們常用的緩凝減水劑；它通過(guò)在減水劑（由普通減水劑，高效減水劑，高性能減水劑）中復(fù)配了緩凝劑（無(wú)機(jī)鹽緩凝劑，有機(jī)類緩凝劑，無(wú)機(jī)加有機(jī)類緩凝劑）及保塑劑，引氣劑組成一個(gè)調(diào)整好綜合性能的外加劑，這緩凝減水劑，即是復(fù)合外加劑。2、復(fù)合外加劑的解析：復(fù)合外加劑實(shí)際上是幾種單一，有不同性能的外加劑組合在一起而成為復(fù)合外加劑，減水劑加入多種復(fù)配劑后，使外加劑加入混凝土后能控制水泥的水化過(guò)程，讓外加劑緩慢釋放，而延緩水化，或在水泥顆粒表面形成鈣礬石包裹，阻止水化過(guò)程的進(jìn)行。配方：萘系減水劑68%+木質(zhì)素磺酸鈣25%+檸檬酸7%組成緩凝減水劑配方：早強(qiáng)型減水劑，PC減水劑+無(wú)機(jī)早強(qiáng)劑氯化鈉5%*PC+無(wú)機(jī)早強(qiáng)劑亞硝酸鈉5%*PC+有機(jī)早強(qiáng)劑三乙醇胺0.5%其中高性能減水劑為PC，減水率高，流動(dòng)性能好，施工和易性好，氯化鈉無(wú)機(jī)早強(qiáng)劑亞硝酸鈉無(wú)機(jī)早強(qiáng)劑，這二個(gè)無(wú)機(jī)鹽早強(qiáng)劑復(fù)合應(yīng)用一則早強(qiáng)效果比單一的好，同時(shí)又能化解氧化鈉對(duì)鋼筋的腐蝕，三乙醇胺是有機(jī)早強(qiáng)劑。這是我國(guó)自行研究的復(fù)合早強(qiáng)減水劑，如果再加上速凝劑則又變?yōu)樗倌鐝?qiáng)減水劑。3、高組份復(fù)配劑及外加劑的應(yīng)用：經(jīng)過(guò)廣大技術(shù)人員的不斷試驗(yàn)和實(shí)踐，現(xiàn)在在復(fù)配應(yīng)用的復(fù)配劑和外加劑大多數(shù)已經(jīng)為復(fù)合外加劑。它都是二組份；甚至三組份；四組份。它的性能比單一的好。如三聚磷酸鈉，十六偏磷酸鈉，硫酸鈉+海波+氯化鈣，葡萄糖酸鈉+檸檬酸+萘系減水劑+木鈣等等都是無(wú)機(jī)和有機(jī)的復(fù)合外加劑。性能都比單一要好，當(dāng)然要有正確的配比。4、疊加作用和增強(qiáng)效應(yīng)：通過(guò)同種或不同種復(fù)配劑或外加劑的復(fù)合使用，使原來(lái)單一外加劑的性能得到了提高，達(dá)到了增強(qiáng)效果，我們稱之為通過(guò)復(fù)合使用形成疊加作用而得到了增強(qiáng)效。（二）、外加劑的選擇原則：1、平行試驗(yàn)原則：將不同的外加劑進(jìn)行同等試驗(yàn)條件的對(duì)比測(cè)試，我們稱之為外加劑的平行試驗(yàn)原則。如對(duì)不同的聚羧酸系減水劑，我們要進(jìn)行比較，那必須是進(jìn)行平行試驗(yàn)即相同的含固量，相同的摻量，相同的用水量，相同的實(shí)驗(yàn)方法，和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，甚至要同一個(gè)人來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。這樣試驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較是可靠、真實(shí)、而且能正確判定外加劑的優(yōu)劣。2、性價(jià)比：簡(jiǎn)而言之，測(cè)試綜合性能指標(biāo)好，實(shí)地應(yīng)用符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，而相對(duì)價(jià)格較低的這我們稱之為性能比的比較。如甲樣品和乙樣品相比，平行試驗(yàn)結(jié)果性能指標(biāo)均符合要求。甲樣品的價(jià)格及服務(wù)優(yōu)于乙樣品，則甲樣品性價(jià)比高于乙樣品，如甲乙樣品價(jià)格一樣，而甲樣品摻量低于乙樣品，則甲樣品性價(jià)比高于乙樣品。3、選用原則：1）最大限度發(fā)揮和利用外加劑的特點(diǎn)和好的性能，特別是適應(yīng)，性。2）選用的復(fù)合外加劑質(zhì)量性能必須穩(wěn)定，沒(méi)有大的波動(dòng)。3）進(jìn)行復(fù)配時(shí)能互溶，而且最好有疊加作用，有增強(qiáng)效果。4）使用和發(fā)掘多功能的復(fù)配劑和外加劑。三、復(fù)配中常遇的問(wèn)題：（一）、緩凝和早強(qiáng)1、考慮如果選用緩凝劑，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用是無(wú)機(jī)鹽，有機(jī)化合物，無(wú)機(jī)與有機(jī)之復(fù)合緩凝劑產(chǎn)生的效果往往會(huì)1+1>2。2、夏季還應(yīng)考慮水泥溫度，氣溫，緩凝減水劑的相〉互關(guān)系。3、超量的緩凝會(huì)引起早強(qiáng)。4、緩凝劑和早強(qiáng)劑的使用，都有一個(gè)“度”，超過(guò)“度”會(huì)適得其反的效果。（二）、消泡和引氣問(wèn)題1、消泡劑和引氣劑的實(shí)際使用：1）兩者可單獨(dú)摻。單摻消泡劑，可適當(dāng)改善混凝土強(qiáng)度。加入消泡劑，使減水劑中本來(lái)的氣泡和混凝土在攪拌時(shí)產(chǎn)生的氣泡，經(jīng)震動(dòng)后氣泡消失，使試件表面光潔度提高，混凝土較密實(shí)。并且由于試件的氣泡減少，使強(qiáng)度提高。單摻引氣劑：當(dāng)含氣量控制在＜5.0%,可提高混凝土的抗凍融性.但是摻入一定量的引氣劑后，對(duì)強(qiáng)度有影響。2）復(fù)合摻。先加消泡劑，后加引氣劑?？上认郎p水劑中本來(lái)帶有的大氣泡，再加引氣劑，使之引入小氣泡，對(duì)混凝土的綜合性能有提高。3）注意：摻引氣劑的混凝土必須采用機(jī)械攪拌，并且出料到澆筑的停放時(shí)間不易過(guò)長(zhǎng)。4）作用：增加小氣泡，提高抗凍性有影響。在對(duì)抗凍融性有要求的工程中，一般控制含氣量〉5%。2、消泡劑品種磷酸三丁酯和酞酸二丁酯，消除聚羧酸減水劑中的氣泡。有機(jī)硅類消泡劑；聚羧酸PC專用消泡劑3、引氣劑品種1）松香樹脂類：松香熱聚物、松香皂類2）烷基和烷基芳烴磺酸鹽：十二烷基磺酸鈉、十二烷基笨磺酸鈉、烷基笨酚聚氧乙烯醚等3）脂肪醇磺酸鹽類：脂肪醇聚氧乙烯磺酸鈉、脂肪醇硫酸鈉等。4）皂甙類：三萜皂甙等5）其他：蛋白質(zhì)鹽、石油磺酸鹽等（三）、復(fù)合外加劑分層和沉淀1、分層的形成。1）二種外加劑互不相溶。2）密度的差異。3）沉淀和析出是由于不溶解或是超過(guò)飽和點(diǎn)。2、應(yīng)選擇外加劑能互溶，并在性能上能增效。3、對(duì)于不能溶解在液體的固體復(fù)配劑可以分散加在水泥和地材里。（四）、外加劑發(fā)酵和發(fā)臭1、外加劑中加入了葡萄糖酸鈉，淀粉等復(fù)配料。在高溫和太陽(yáng)暴曬下，引起發(fā)酵，特別是聚羧酸高性能減水劑中加入葡萄糖酸鈉，由于氣溫高，太陽(yáng)暴曬令引起發(fā)酵，大量氣體會(huì)脹裂塑料桶，并造成發(fā)黑，發(fā)臭。2、可以加入殺菌劑或強(qiáng)氧化劑處理。（五）、夏季的坍損：1、初緩凝時(shí)間縮短，溫度高容易干燥裂縫，大體積混凝土澆筑溫度升高快，一般混凝土溫度t°上升10C，用水量增加3一5%，含氣量減少20一30%，凝結(jié)時(shí)間縮短1—3h，強(qiáng)度下降2Mpa，所以要控制溫度。2、夏季適用外加劑為緩凝減水劑（高效減水劑）注意加保塑劑。3、注意養(yǎng)護(hù)塑料薄膜復(fù)蓋或澆水。4、目前在合成中，組份中改善。（六）、冬季的防凍和早強(qiáng)：1、防凍和早強(qiáng)實(shí)際上就是二個(gè)概念，冬季和外加劑中注意加入防凍劑和早強(qiáng)度。2、以負(fù)溫來(lái)復(fù)配，一般考慮-5C，T0C，T5C。3、減水劑的應(yīng)用就是盡量避少用水量，防止凍脹的損害。4、盡快的達(dá)到在低溫下的一定早期強(qiáng)度。5、復(fù)配的早強(qiáng)劑過(guò)量也會(huì)起反作用，成緩凝。（七）、增效劑：增效劑目前市場(chǎng)上的宣傳很多，但效果明顯的不多，我們只要認(rèn)真進(jìn)行解析，可以發(fā)現(xiàn)都是單一效果的增效劑，如有的減水率高，有的流動(dòng)性能好，有的能降粘（重鉻酸鉀）有的能降低成本，只有能過(guò)自己測(cè)試才能得出有沒(méi)有效果，有的甚至要調(diào)節(jié)與水泥適應(yīng)，性，不同地區(qū)效果也不盡相同。如萘系增效劑，加入緩凝劑，降粘劑。脂肪族減水劑的增效劑，它加入性能更高的PC和氨基磺酸，核心問(wèn)題也是合理復(fù)配，講到底是一個(gè)新型的復(fù)配劑。各類外加劑的合成和生產(chǎn)工藝概述一、萘系高效減水劑生產(chǎn)工藝名稱及結(jié)構(gòu)式：0-萘磺酸甲醛縮合物生產(chǎn)原料：⑴工業(yè)萘工業(yè)品⑵濃硫酸＞98%⑶甲醛37%⑷液堿＞30%⑸石灰水Ca(OH)92生產(chǎn)工藝：水甲醛NaOH萘］III一f磺化反應(yīng)一f水介反應(yīng)一f縮合反應(yīng)一f中和反應(yīng)一f過(guò)濾一f噴霧濃硫酸干燥一…成品⑴磺化反應(yīng)：tC160—165C2一3小時(shí)注意保持酸度，可以補(bǔ)酸，控制酸度30%±3。⑵水介反應(yīng)：tC100—110C0.5小時(shí)去除〆-萘磺酸，而0-萘磺酸會(huì)穩(wěn)定存在水介液中。⑶縮合反應(yīng)：加37%甲醛tC先控制85C—90C縮合1小時(shí)，然后tC升至105C—110C縮合3h讓低聚物繼續(xù)縮合轉(zhuǎn)化為聚合度n為7一11的0-萘磺酸甲醛縮合物。⑷中和反應(yīng)：可用NaOH進(jìn)行中和，至PH10，得低濃產(chǎn)品，其中Na2SO4含量高，用Ca(OH)2中和，再加NaOH中和，并冷卻降溫，然后過(guò)濾除去CaSo,NaSO為高濃產(chǎn)品，2424其中NaSO含量低。高濃低濃以NaSO的含量來(lái)區(qū)分。2424注意點(diǎn):⑴配比：mol比工業(yè)萘：濃硫酸：甲醛=1：1.36：1。三者配比對(duì)性能影響很大。⑵tC的影響；tCv160C易生成萘磺酸，會(huì)使性能下降。tC>165C-170C，生成二萘磺酸(多萘磺酸)也會(huì)使性能下降。⑶水介tC在110C—120C左右進(jìn)行；反應(yīng)中生成的萘磺酸溶介在水中生成萘，而。萘磺酸則穩(wěn)定的存在。⑷在縮合反應(yīng)；tC的高低影響縮合過(guò)程，先低90-95C，生成低聚物，然后再高100—105C，讓低聚物繼續(xù)縮合成n為7-11的&-萘磺酸甲醛縮合物。⑸在中和處理時(shí)，采用不同方法可以分別得到低濃和高濃的產(chǎn)品。⑹現(xiàn)在都在對(duì)萘系高性能減水劑進(jìn)行改，性。以提高它的性能，或降低成本。一、氨基磺酸系高效減水劑1.名稱及結(jié)構(gòu)式；氨基磺酸鹽甲醛縮合物2.生產(chǎn)原料：⑴對(duì)氨基苯磺酸鈉工業(yè)品，符合生產(chǎn)廠標(biāo)準(zhǔn)。⑵苯酚工業(yè)品，符生產(chǎn)廠標(biāo)準(zhǔn)。⑶甲醛37%⑷液堿>30%⑸尿素改性劑生產(chǎn)工藝:苯酚甲醛NaOH對(duì)氨基苯磺酸鈉111-f溶介f縮聚射縮合射保溫―中和f產(chǎn)品水⑴溶介；反應(yīng)鍋中先加入水，然后加對(duì)氨基苯磺酸鈉攪拌溶解，控制溫度50C-60C。⑵縮聚反應(yīng)；加入苯酚后，免升85C—90C，并用硫酸或液堿調(diào)整PH。（酸性，堿性二種方法）⑶縮合反應(yīng)；加入甲醛進(jìn)行縮合反應(yīng)，溫度控制在90C-95C，反應(yīng)時(shí)間約5-7小時(shí)。⑷保溫反應(yīng)；繼續(xù)維持保溫2小時(shí)，調(diào)整PH為7-9，得液體產(chǎn)品。濃度＞30%注意點(diǎn):⑴氨基磺酸高效減水劑有二種生產(chǎn)工藝，稱為堿性合成法和酸性合成法。堿性合成法，是溶介后加30%NaOH控制PH為9，酸性合成法則用20%H2SO4控制PH為4-7。⑵加入的甲醛后，調(diào)整加快攪拌速度，它是一個(gè)放熱過(guò)程。調(diào)整控制溫度在90-95C，是縮聚和縮合同時(shí)進(jìn)行。⑶原料配比的影響也很大，當(dāng)對(duì)氨基苯磺酸鈉：苯酚=1：2