1、混凝土外加劑,二一二年二月,外加劑的定義及分類 混凝土減水劑的性能 外加劑的技術(shù)指標(biāo) 外加劑的應(yīng)用技術(shù) 外加劑的試驗(yàn)方法,主要內(nèi)容,一、外加劑定義,1、定義： 混凝土外加劑是在拌制混凝土過程中摻入，用以改善混凝土性能的物質(zhì)，摻量不大于水泥質(zhì)量的5%(特殊性況除外)。外加劑主要用來(lái)改善新拌混凝土性能和提高硬化混凝土性能。,2、分類： 1）改善混凝土拌合物流變性能的外加劑；（各種減水劑、引氣劑和泵送劑等） 2）調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間、硬化性能的外加劑；（包括緩凝劑、早強(qiáng)劑和速凝劑等） 3）改善混凝土耐久性的外加劑；（包括引氣劑、防水劑和阻銹劑等） 4）改善混凝土其他性能的外加劑；（包括加氣劑、膨脹劑、

2、防凍劑等）,二、外加劑名稱及定義,普通減水劑：普通減水劑是一種能保持混凝土坍落度一致的條件下減少拌合用水量的外加劑。 高效減水劑：高效減水劑是一種能保持混凝土坍落度一致的條件下大幅度減少拌合用水量的外加劑。 高性能減水劑：比高效減水劑具有更高減水率、更好坍落度保持性能、較小干燥收縮，且具有一定引氣性能的減水劑。 早強(qiáng)劑：早強(qiáng)劑是一種加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展的外加劑。 緩凝劑：緩凝劑是一種延長(zhǎng)混凝土凝結(jié)時(shí)間的外加劑。,引氣劑：引氣劑是一種在攪拌混凝土過程中能引入大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡的外加劑。 防凍劑：防凍劑是一種能使混凝土在負(fù)溫下硬化，并在規(guī)定養(yǎng)護(hù)條件下達(dá)到預(yù)期性能的外加劑。 速凝劑

3、：速凝劑是一種能使混凝土迅速凝結(jié)硬化的外加劑。 防水劑（抗?jié)B劑）：防水劑是一種能降低砂漿、混凝土在靜水壓力下的透水性的外加劑。 保水劑：保水劑是一種能使混凝土或砂漿的泌水量減少，防止離析，增強(qiáng)可塑性及和易性，從而減少水分損失的外加劑。,泵送劑：泵送劑是一種能改善混凝土拌合物泵送性能的外加劑。 膨脹劑：膨脹劑是一種能使混凝土產(chǎn)生一定體積膨脹的外加劑。 灌漿劑：灌漿劑是一種能改灌漿料的澆注性能，對(duì)流動(dòng)性、膨脹、體積穩(wěn)定性、泌水離析等一種或多種性能有影響的外加劑。 阻銹劑：阻銹劑是一種能抑制或減輕混凝土中鋼筋或其它預(yù)埋金屬銹蝕的外加劑。,三、混凝土減水劑,混凝土減水劑是混凝土所有外加劑中使用最廣泛、

4、能改善混凝土多種性能的外加劑。當(dāng)減水劑加入混凝土中，在保持流動(dòng)性不變的情況下能減少混凝土的單位體積內(nèi)的用水量。這是混凝土外加劑的基本性質(zhì)。高效減水劑的減水率在12%以上，鐵路上對(duì)高性能混凝土中使用的聚羧酸高性能減水劑減水率要求達(dá)到25%及其以上，高效減水劑的減水率大于等于20%。,減水劑的發(fā)展歷史 20世紀(jì)30年代初，美國(guó)、英國(guó)、日本等已經(jīng)在公路、隧道、地下工程中使用木質(zhì)素磺酸鹽類減水劑。 目前國(guó)外對(duì)萘系、三聚氰胺系等高效減水劑的研究和應(yīng)用已日趨完善， 我國(guó)在80年代，典型的三類高效減水劑，即萘系、多環(huán)芳烴和三聚氰胺減水劑都相繼研制成功并投人使用。現(xiàn)把目光轉(zhuǎn)向了新型的聚羧酸鹽系高效減水劑。 聚

5、羧酸鹽系高效減水劑是直接用有機(jī)化工原料通過接枝共聚反應(yīng)合成的高分子表面活性劑，它不僅能吸附在水泥顆粒表面上，使水泥顆粒表面帶電而互相排斥，而且還因具有支鏈的位阻作用，從而對(duì)水泥分散的作用更強(qiáng)、更持久。因此，聚羧酸鹽系減水劑被認(rèn)為是目前最高效的新一代減水劑。,高效減水劑的種類和特點(diǎn),萘系減水劑 其生產(chǎn)原料來(lái)自煤焦油，為含單環(huán)、多環(huán)或雜環(huán)芳烴并帶有極性磺酸基團(tuán)的聚合物電解質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量在150010000的范圍內(nèi)。 由于萘系減水劑(磺酸甲醛縮合物)生產(chǎn)工藝成熟、原料供應(yīng)穩(wěn)定且產(chǎn)量大、性能優(yōu)良穩(wěn)定，故應(yīng)用范圍廣。 萘系高效減水劑根據(jù)硫酸鈉含量不同分為高濃型和低濃型兩種，高濃型硫酸鈉含量一般在5%左

6、右（以干粉計(jì)，下同），而低濃型在20%左右。,氨基磺酸鹽系減水劑 氨基磺酸鹽系減水劑一般是在一定溫度條件下，以對(duì)氨基苯磺酸、苯酚、甲醛為主要原料縮合而成，也可以聯(lián)苯酚及尿素為原料加成縮合 。,氨基磺酸鹽系減水劑是一種非引氣可溶性樹脂減水劑，生產(chǎn)工藝較萘系減水劑簡(jiǎn)單。氨基磺酸鹽系高效減水劑減水率高，坍落度損失較小，混凝土抗?jié)B性、耐久性好。氨基磺酸鹽系減水劑對(duì)水泥較敏感，過量時(shí)容易引發(fā)泌水。它與萘系減水劑復(fù)合使用有較好的效果，特別是在防止混凝土坍落度損失過快方面有較好的作用。 聚氰胺系高效減水劑 三聚氰胺系高效減水劑(俗稱蜜胺減水劑)，化學(xué)名稱為磺化三聚氰胺甲醛樹脂 。,該類減水劑實(shí)際上是一種陰離

7、子型高分子表面活性劑，具有無(wú)毒、高效的特點(diǎn)，特別適合高強(qiáng)、超高強(qiáng)混凝土及以蒸養(yǎng)工藝成型的預(yù)制混凝土構(gòu)件。研究結(jié)果表明，磺化三聚氰胺甲醛樹脂減水劑對(duì)混凝土性能的影響與其相對(duì)分子質(zhì)量及磺化程度有密切關(guān)系，而分子中的-S03基團(tuán)是其具有表面活性及許多其它重要性能的最主要原因，因此提高樹脂磺化度可顯著增強(qiáng)其表面活性。,羧酸鹽系高效減水劑 該分子結(jié)構(gòu)為梳型的聚羧酸鹽系減水劑可由帶羧酸鹽基(-COOMe),磺酸鹽基(-S03 Me )、聚氧化乙烯側(cè)鏈基的烯類單體按一定比例在水溶液中共聚而成，其特點(diǎn)是在其主鏈上帶有多個(gè)極性較強(qiáng)的活性基團(tuán)，同時(shí)側(cè)鏈上則帶有較多的分子鏈較長(zhǎng)的親水性活性基團(tuán)。 有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

8、(1)低摻量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%-0.5%)而分散性能好； (2)經(jīng)時(shí)坍落度損失小，90 min內(nèi)坍落度基本無(wú)損失； (3)在相同流動(dòng)度下比較時(shí)，可以延緩水泥的凝結(jié)； (4)分子結(jié)構(gòu)上自由度大，制造技術(shù)上可控制的參數(shù)多，高性能化的潛力大； (5)合成中不使用甲醛，因而對(duì)環(huán)境不造成污染； (6)與水泥和其它種類的混凝土外加劑相容性好； (7)使用聚羧酸鹽類減水劑，可用更多的礦渣或粉煤灰取代水泥，從而降低成本。,減水劑的功能： 在不減少水泥、用水量的情況下，改善新拌混凝土的工作度，提高混凝土的流動(dòng)性； 在保持一定工作度下，減少水泥、用水量，提高混凝土的強(qiáng)度； 在保持一定強(qiáng)度情況下，減少單位體積混凝

9、土的水泥用量，節(jié)約水泥； 改善混凝土拌合物的可泵性以及混凝土的其它物理力學(xué)性能。 當(dāng)混凝土中摻人高效減水劑后，可以顯著降低水灰比，并且保持混凝土較好的流動(dòng)性。 通常而言，高效減水劑的減水率可達(dá)20%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)左右，而普通減水劑的減水率為10%左右。,四、減水劑對(duì)混凝土性能的作用機(jī)理,一般認(rèn)為減水劑能夠產(chǎn)生減水作用主要是由于減水劑的吸附和分散作用所致。研究混凝土中水泥硬化過程可以發(fā)現(xiàn)，水泥在加水?dāng)嚢璧倪^程中，由于水泥礦物中含有帶不同電荷的組分，而正負(fù)電荷的相互吸引將導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生絮凝結(jié)構(gòu)（如圖）。絮凝結(jié)構(gòu)也可能是由于水泥顆粒在溶液中的熱運(yùn)動(dòng)致使其在某些邊棱角處互相碰撞、相互吸引而形成。由

10、于在絮凝結(jié)構(gòu)中包裹著很多拌合水，因而無(wú)法提供較多的水用于潤(rùn)滑水泥顆粒，所以降低了新拌混凝土的和易性。,因此，在施工中為了較好地潤(rùn)滑水泥顆粒，并達(dá)到分散的目的，就必須在拌合時(shí)相應(yīng)地增加用水量，而這種用量的水遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過水泥水化所需的水，從而導(dǎo)致水泥石結(jié)構(gòu)中形成孔隙，致使其物理力學(xué)性能下降，從而留下缺陷，加速了混凝土因各種外界環(huán)境條件的作用而劣化，導(dǎo)致耐久性性能下降。加入混凝土減水劑就是將這些多余的水分釋放出來(lái)，使之用于潤(rùn)滑水粒顆粒，減少拌合水用量，因而提高混凝土物理力學(xué)性能和耐久性性能。 混凝土中摻人減水劑后，可在保持水灰比不變的情況下增加流動(dòng)性。普通減水劑在保持水泥用量不變的情況下，使新拌混凝土坍

11、落度增大10cm以上，高效減水劑可配制出坍落度達(dá)到25cm的混凝土。,減水劑除了有吸附分散作用外，還有濕潤(rùn)和潤(rùn)滑作用。水泥加水拌合后，水泥顆粒表面被水所濕潤(rùn)，而這種濕潤(rùn)狀況對(duì)新拌混凝土的性能影響甚大。濕潤(rùn)作用不但能使水泥顆粒有效地分散，亦會(huì)增加水泥顆粒的水化面積，影響水泥的水化速率。減水劑中的極性憎水基團(tuán)定向吸附于水泥顆粒表面上，而親水基團(tuán)向外定向排列。親水基團(tuán)很容易和水分子以氫鍵形式結(jié)合。當(dāng)水泥顆粒吸附足夠的減水劑分子后，借助于磺酸基團(tuán)負(fù)離子與水分子中氫鍵的締合，水泥顆粒表面便形成一層穩(wěn)定的溶劑化水膜，顆粒之間因這層水膜的隔離而得到潤(rùn)滑，相對(duì)滑移更容易。由于減水劑是極性分子，吸附在水泥顆粒表

12、面，向外帶相同的電荷，而向內(nèi)則帶另一種極性的相同電荷，故形成雙電層。由于水泥顆粒表面均帶相同的電荷，從則由于靜電相斥作用而分散。,由于減水劑的吸附分散作用、濕潤(rùn)作用和潤(rùn)滑作用，因而只要使用少量的水就能容易地將混凝土拌合均勻，從而改善了新拌混凝土的流動(dòng)性。,以上所介紹的就是減水劑的一種減水機(jī)理，即靜電斥力的解釋。但是，作為高效減水劑，特別是聚羧酸鹽類高效減水劑，由于側(cè)鏈結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此只用一種靜電斥力的機(jī)理，并不能為何減水效果更好，坍落度更大的問題。該類減水劑結(jié)構(gòu)呈梳形，主鏈上帶有多個(gè)活性基團(tuán)，并且極性較強(qiáng)，還有較強(qiáng)的親水性的基團(tuán)。有人對(duì)氨基磺酸鹽系(SNF)和聚竣酸鹽系(PC)高效減水劑進(jìn)行了比

13、較，結(jié)果表明，在水泥品種和水灰比均相同的條件下，當(dāng)SNF和PC高效減水劑摻量相同時(shí)，水泥粒子對(duì)PC的吸附量以及摻PC水泥漿的流動(dòng)性都大大高于摻SNF系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)值。但摻PC系統(tǒng)的雙電層電位絕對(duì)值卻比摻SNF系統(tǒng)的低得多（電位是負(fù)值，它的絕對(duì)值越大，顆粒之間的靜電斥力越大），這與靜電斥力理論是矛盾的。這也證明PC發(fā)揮分散作用的主導(dǎo)因素并非僅是靜電斥力，而是由減水劑本身大分子鏈及其支鏈所引起的空間位阻效應(yīng)。這就是高效減水劑的空間位阻解釋。,靜電斥力理論適用于解釋分子中含有一S03基團(tuán)的高效減水劑，如萘系減水劑、三聚氰胺系減水劑等，而空間位阻效應(yīng)則適用于聚羧酸鹽系高效減水劑。具有大分子吸附層的球形粒子

14、在相互靠近時(shí)，顆粒之間的范德華力（分子引力）是決定體系位能的主要因素。當(dāng)水泥顆粒表面吸附層的厚度增加時(shí)，有利于水泥顆粒的分散。聚羧酸鹽系減水劑分子中含有較多較長(zhǎng)的支鏈，當(dāng)它們吸附在水泥顆粒表層后，可以在水泥表面上形成較厚的立體包層，從而使水泥達(dá)到較好的分散效果。,五、外加劑技術(shù)指標(biāo),1、勻質(zhì)性指標(biāo) 外加劑的勻質(zhì)性是表示外加劑自身質(zhì)量穩(wěn)定均勻的性能，用來(lái)控制產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定、統(tǒng)一、均勻，用來(lái)檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量和質(zhì)量仲裁。 主要指標(biāo)包含：含固量或含水量 、密度 、氯離子含量 、水泥凈漿流動(dòng)度 、細(xì)度 、PH值 、表面張力 、還原糖 、總堿量、硫酸鈉 、泡沫性能 、砂漿減水率,2、摻外加劑混凝土性能指標(biāo)

15、 1）減水率：是指混凝土的坍落度在基本相同的條件下，摻用外加劑混凝土的用水量與不摻外加劑基準(zhǔn)混凝土的用水量之差與不摻外加劑基準(zhǔn)混凝土用水量的比值。減水率檢驗(yàn)僅在減水劑和引氣劑中進(jìn)行檢驗(yàn)，它是區(qū)別高效型與普通型減水劑的主要功能技術(shù)指標(biāo)之一?；炷林袚接眠m量減水劑，在保持坍落度不變的情況下，可減少單位用水量5%20%，從而增加了混凝土的密實(shí)度，提高混凝土的強(qiáng)度和耐久性。,2）泌水率比：是指摻用外加劑混凝土的泌水量與不摻外加劑基準(zhǔn)混凝土的泌水量的比值。在混凝土中摻用某些外加劑后，對(duì)混凝土泌水和骨料沉降有較大的影響。一般緩凝劑使泌水率增大，引氣劑、減水劑使泌水率減小。如木質(zhì)素磺酸鈣減小泌水率30%，有

16、利于減少混凝土的離析，改善混凝土的工作性，因此泌水率比越小越好。,3）含氣量：混凝土拌合物中加入適量具有引氣功能的外加劑后，會(huì)引入微小的氣泡，從而使混凝土的含氣量有所增加，而此指標(biāo)就是對(duì)混凝土中含氣量作限制。一般混凝土中引入極微小的氣泡可以減小混凝土泌水，改善混凝土拌合物的工作性；同時(shí)引入極微小的氣泡還可以提高混凝土的抗凍性能。因此，少量引入極微小的氣泡是有益的，一般地，此項(xiàng)指標(biāo)宜在25%之間。,4）凝結(jié)時(shí)間差：指摻用外加劑混凝土拌合物與不摻外加劑混凝土拌合物（基準(zhǔn)混凝土拌合物）的凝結(jié)時(shí)間的差值。摻用外加劑混凝土拌合物的凝結(jié)時(shí)間，隨著水泥品種、外加劑種類及摻量、氣溫條件以及混凝土流動(dòng)度的不同而

17、變化。摻用緩凝劑可延緩混凝土的凝結(jié)時(shí)間，而摻用早強(qiáng)劑可加速混凝土的凝結(jié)?；炷恋哪Y(jié)時(shí)間對(duì)混凝土施工影響極大，要十分注意。,5）抗壓強(qiáng)度比；指摻外加劑的混凝土抗壓強(qiáng)度與不摻外加劑混凝土抗壓強(qiáng)度（基準(zhǔn)混凝土）抗壓強(qiáng)度的比值。它是評(píng)定外加劑質(zhì)量等級(jí)的主要指標(biāo)之一，抗壓強(qiáng)度比受減水率、促凝劑、早強(qiáng)劑、加氣劑的影響較大，減水率大，促凝早強(qiáng)效果更好，各齡期的抗壓強(qiáng)度比值更高；而摻引氣劑時(shí)，會(huì)使混凝土抗壓強(qiáng)度比略有下降。,6）收縮率比：指摻外加劑的混凝土抗壓強(qiáng)度與不摻外加劑混凝土抗壓強(qiáng)度（基準(zhǔn)混凝土）體積收縮的比值。摻入引氣劑、緩凝劑、泵送劑、減水劑等會(huì)使混凝土的體積收縮值有不同程度的增加，這個(gè)指標(biāo)就是限

18、制體積收縮的指標(biāo)。這個(gè)指標(biāo)應(yīng)在施工中引起重視。,7）相對(duì)耐久性：指摻用引氣劑和引氣減水劑量的混凝土在檢驗(yàn)其耐久性能時(shí)的特殊指標(biāo)，它用以下兩種方式的一種來(lái)表示： 在28天齡期時(shí)的摻外加劑混凝土，經(jīng)凍融循環(huán)200次后，動(dòng)彈性模量保留值應(yīng)不小于80%； 在28天齡期時(shí)的摻外加劑混凝土，經(jīng)凍融循環(huán)后動(dòng)彈性模量保留值等于80%時(shí)，摻外加劑混凝土與基準(zhǔn)混凝土凍融次數(shù)的比值應(yīng)不小于300%。,8）鋼筋銹蝕：由于氯離子對(duì)鋼筋有銹蝕作用，故要限制混凝土外加劑中氯離子的含量。但國(guó)標(biāo)不直接限制氯離子濃度，而是要求摻外加劑的混凝土中，鋼筋不能銹蝕現(xiàn)象?？瓦\(yùn)專線上對(duì)外加劑的氯離子含量要求不超過0.2%；并規(guī)定：鋼筋混凝

19、土中由水泥、礦物摻和料、骨料、外加劑和拌和用水等引入的氯離子總含量不應(yīng)超過膠凝材料總量的0.1%。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中氯離子總含量不應(yīng)超過膠凝材料總量的0.06%。,六、外加劑的主要功能及適用范圍,1、普通減水劑的主要功能及適用范圍 （1）主要功能 a.在保持混凝土流動(dòng)性及強(qiáng)度不變時(shí)，可節(jié)約水泥5%10%. b.在保持混凝土用水量及水泥用量不變時(shí)，可增大混凝土流動(dòng)性，即增大坍落度6080mm。 c在保持混凝土工作性及水泥用量不變的情況下，可減小用水量10%左右，提高強(qiáng)度10%左右。 （2）適用范圍 a.適用于日最低氣溫+5以上的混凝土工程； b.適用于各種預(yù)制及現(xiàn)澆混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝

20、土、泵送混凝土、大體積混凝土及大模板、滑模等工程施工。,2、高效減水劑的主要功能和適用范圍 （1）主要功能 a.在保持混凝土流動(dòng)度不變的情況下，可減少用水量15%左右，可提高混凝土強(qiáng)度20%左右。 b.在保持混凝土用水量和水泥用量不變的情況下，可大幅度提高混凝土拌合物的流動(dòng)性，即增大坍落度80120mm。 c.在保持混凝土流動(dòng)性和強(qiáng)度不變的情況下，可節(jié)約水泥10%20%。 （2）適用范圍 a.適用于日最低氣溫0以上的混凝土工程； b.適用于各種高強(qiáng)混凝土、早強(qiáng)混凝土、大流動(dòng)度混凝土及蒸養(yǎng)混凝土等。,3、早強(qiáng)劑及早強(qiáng)減水劑的主要功能及適用范圍 （1）主要功能 a.提高混凝土的早期強(qiáng)度。 b.縮短

21、混凝土蒸汽送氣時(shí)間。 c.早強(qiáng)減水劑還具有減水劑的相關(guān)功能。 （2）適用范圍 a.適用于日最低氣溫-5以上及有早強(qiáng)或防凍要求的混凝土。 b.適用于常溫或低溫下有早強(qiáng)要求的混凝土及蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土。,4、緩凝劑及緩凝減水劑的主要功能和適用范圍 （1）主要功能 a.延緩水泥的反應(yīng)速度，從而達(dá)到降低水泥水化初期的水化熱，降低水化熱峰值、推遲熱峰值的出現(xiàn)時(shí)間，最終也延長(zhǎng)了混凝土的凝結(jié)時(shí)間。 b.緩凝減水劑還具有減水劑的功能。 （2）適用范圍 a.大體積混凝土。 b.夏季和炎熱地區(qū)的混凝土施工。 c.用于日最低氣溫+5以上的混凝土施工。 d.預(yù)拌商品混凝土、泵送混凝土以及滑模施工。,5、引氣劑及引氣減水劑

22、的主要功能和適用范圍 （1）主要功能 a.提高混凝土拌合物的工作性，減少混凝土的泌水離析。 b.提高混凝土耐久性和抗?jié)B性能。 c.引氣減水劑還具有減水劑的功能。 （2）適用范圍 a.適用于有抗凍要求的混凝土和大面積易受凍融破壞的混凝土，如公路路面、機(jī)場(chǎng)飛機(jī)跑道等。 b.適用于有抗?jié)B要求的防水混凝土。 c.適用于抗鹽類結(jié)晶破壞及抗堿腐蝕混凝土。 d.適用于泵送混凝土、大流動(dòng)度混凝土，并能改善混凝土表面抹光性能。 e.適用于骨料質(zhì)量相對(duì)較差以及輕骨料混凝土。,6、防凍劑的主要功能和適用范圍 （1）主要功能 能在一定的負(fù)溫條件下，使混凝土拌合物中仍保持有淳樸的自由水并降低其冰點(diǎn)，從而避免混凝土早期被

23、凍脹破壞。 （2）適用范圍 適用于一定負(fù)溫條件下的混凝土施工。 7、速凝劑的主要功能和適用范圍 （1）主要功能 能使砂漿或混凝土在15min內(nèi)達(dá)到初凝、在210min內(nèi)達(dá)到終凝，并有早強(qiáng)功能。 （2）適用范圍 主要用于噴射混凝土、噴射砂漿、臨時(shí)性堵漏用砂漿及混凝土。,8、防水劑的主要功能和適用范圍 （1）主要功能 能使混凝土或砂漿的抗?jié)B性能顯著提高。 （2）適用范圍 適用于地下防水、防潮工程及貯水工程等。 9、膨脹劑的主要功能和適用范圍 （1）主要功能 能使混凝土或砂漿體積在水化、硬化過程中產(chǎn)生一定量的膨脹，減少混凝土收縮開裂的可能性，從而提高混凝土的抗裂性和抗?jié)B性能。 （2）適用范圍 a.適

24、用于補(bǔ)償收縮混凝土、自防水屋面、地下防水等。 b.填充用膨脹混凝土及設(shè)備底座灌漿、地腳螺栓固定等。 c.自應(yīng)力混凝土,七、外加劑的禁忌及不宜使用的環(huán)境條件,（1）禁止使用失效及不合格的外加劑。 （2）禁止使用長(zhǎng)期存放、未進(jìn)行質(zhì)量再檢驗(yàn)之前的外加劑。 （3）在下列情況下不得應(yīng)用氯鹽或含氯鹽的早強(qiáng)劑、早強(qiáng)減水劑和防凍劑： 1）在高濕度的空氣環(huán)境中使用的結(jié)構(gòu)（如排出大量蒸汽的車間、浴室，或經(jīng)常處于空氣相對(duì)濕度大于80%的房間，或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)）； 2）處于水位升降部位的結(jié)構(gòu)； 3）露天結(jié)構(gòu)或經(jīng)常受水淋的結(jié)構(gòu)； 4）與金屬相接觸部位的結(jié)構(gòu)、有外露鋼筋預(yù)進(jìn)埋件而無(wú)防護(hù)措施的結(jié)構(gòu)； 5）與酸、堿或硫酸鹽等

25、侵蝕性介質(zhì)相接觸的結(jié)構(gòu)； 6）使用過程中經(jīng)常處于環(huán)境溫度為60以上的結(jié)構(gòu)； 7）使用冷拉鋼筋或冷拔低碳鋼絲的結(jié)構(gòu)； 8）直接靠近高壓電源的結(jié)構(gòu)； 9）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)；,10）含有堿活性骨料的混凝土結(jié)構(gòu)。 （4）硫酸鹽及其復(fù)合劑不得用于有活性骨料的混凝土；電氣化運(yùn)輸設(shè)施和使用直流電源的工廠、企業(yè)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；與金屬相接觸部位的結(jié)構(gòu)，以及有外露鋼筋預(yù)埋件而無(wú)防護(hù)措施的結(jié)構(gòu)。 （5）引氣劑及引氣減水劑不宜用于蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土及高強(qiáng)混凝土。 （6）普通減水劑不宜單獨(dú)用于蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土。 （7）緩凝劑及緩凝減水劑不宜用于日最低氣溫+5以下施工的混凝土，也不宜單獨(dú)用于有早強(qiáng)要求的混凝土和

26、蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土。 （8）摻硫鋁酸鈣類膨脹組分的膨脹混凝土，不得用于長(zhǎng)期處于80以上的工程中。,八、外加劑摻量、摻加方法及對(duì)水泥的適應(yīng)性,1、減水劑的摻量、摻加方法及與水泥的適用性 1）減水劑的摻量 普通減水劑的摻量一般為0.15%0.35%，常用摻量為0.25%。這里要注意，木質(zhì)素磺酸鈣類減水劑，摻量不宜超過0.25%，過多會(huì)極大地延緩混凝土的凝結(jié)，甚至造成混凝土不凝結(jié)。這一點(diǎn)應(yīng)引起廣大試驗(yàn)人員的注意。 高效減水劑的摻量為0.3%1.5%，常用摻量為0.5%0.75%。 2）減水劑的摻加方法 減水劑的摻加方法有四種，即先摻法、同摻法、滯水法和后摻法。,先摻法的優(yōu)點(diǎn)在于使用方便、省去了減水劑的溶

27、解、儲(chǔ)存、冬季防凍等工序和設(shè)施。缺點(diǎn)是效果不如其它方法好。 同摻法的與先摻法比較，容易攪拌均勻；與滯水法相比，攪拌時(shí)間短，攪拌機(jī)生產(chǎn)效率高；以溶液方式加入，便于工作于計(jì)量和自動(dòng)化控制。但是它增加了減水劑溶解、儲(chǔ)存、冬季防凍等工序。 滯水法能提高高效減水劑在某些水泥中的使用效果，即可提高減水率，提高減水劑對(duì)水泥的適應(yīng)性。缺點(diǎn)在于攪拌時(shí)間延長(zhǎng)、攪拌機(jī)生產(chǎn)效率降低。 后摻法的優(yōu)點(diǎn)在于可以減少、抑制混凝土在長(zhǎng)距離運(yùn)輸過程中的分層離析和坍落度經(jīng)時(shí)損失；可提高減水劑的減水率，提高減水劑對(duì)水泥的適應(yīng)性。,3）減水劑與水泥的適應(yīng)性 減水劑對(duì)水泥的適應(yīng)性是指減水劑在相同條件下，因水泥不同而使用效果有較大的差異，

28、甚至收到完全不同的效果。如同一種減水劑使用相同的摻量，但因水泥的礦物組成、石膏品種和摻量、混合材、水泥細(xì)度等不同，其減水效果及對(duì)水泥混凝土的凝結(jié)時(shí)間等有較大影響。例如木質(zhì)互磺酸鈣在某些水泥中反而使凝結(jié)時(shí)間縮短，甚至在一小時(shí)內(nèi)達(dá)到終凝，這是由于使用以硬功夫石膏為調(diào)凝劑的水泥所發(fā)生的異常凝結(jié)現(xiàn)象。再如，強(qiáng)果水泥中鋁酸三鈣含量過高（大于10%），則當(dāng)加入減水劑，混凝土的用水量較低、水泥用量較高時(shí)，就可能發(fā)生假凝或閃凝現(xiàn)象。這時(shí)，混凝土可能在10分鐘內(nèi)，坍落度可能從180mm減小到80mm，混凝土不再具有流動(dòng)性；由于此時(shí)，混凝土的貫入阻力仍然很小，因此用測(cè)定貫入阻力的方法來(lái)測(cè)定混凝土?xí)r，它仍然未達(dá)到凝

29、結(jié)條件，故換為假凝。如果在這個(gè)過程中，還伴隨著放熱，則稱為閃凝。,由于減水劑與水泥存在適應(yīng)性的問題，故在減水劑使用過程中，應(yīng)對(duì)水泥和外加劑進(jìn)行選擇，應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)確定水泥和外加劑量。在施工過程中，在配制混凝土前還應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)和試拌，確保兩者相互適應(yīng)，再進(jìn)行混凝土施工，以避免在施工過程中出現(xiàn)問題，造成不必要的麻煩。,2、早強(qiáng)劑及早強(qiáng)減水劑、防凍劑的摻量、摻加方法、及對(duì)水泥的適應(yīng)性 1）早強(qiáng)劑、早強(qiáng)減水劑及防凍劑的摻量 氯鹽（氯化鈉、氯化鈣）摻量為：0.5%1.0%； 硫酸鹽（硫酸鈣、硫酸鈉、硫酸鉀）摻量為：0.5%2.0%； 木質(zhì)素磺酸鹽（木質(zhì)素磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣等）或糖鈣+硫酸鈉摻量為：（0.05

30、%0.25%）+（1%2%）； 三乙醇胺摻量為：0.03%0.05%； 萘磺酸鹽縮甲醛+硫酸鈉摻量為：（0.3%0.75%）+(1%2%)；,2）早強(qiáng)劑、早強(qiáng)減水劑及防凍劑的摻加方法 （1）配制成溶液使用時(shí)必須充分溶解；當(dāng)復(fù)合使用時(shí)，應(yīng)注意其共溶性，如氯化鈣、硝酸鈣、亞硝酸鈣溶液不可與硫酸鈉溶液混合。 （2）硫酸鈉或含有硫酸鈉的粉狀早強(qiáng)減水劑應(yīng)防止受潮結(jié)塊，摻用時(shí)應(yīng)加入水泥中，不要先與潮濕的砂、石混合。若有結(jié)塊，應(yīng)烘干、粉碎，其細(xì)度應(yīng)與原劑要求相同。 （3）含有粉煤灰等不溶物及溶解度較小的早強(qiáng)劑、早強(qiáng)減水劑及防凍劑慶以粉劑摻加，不應(yīng)有結(jié)塊，其細(xì)度應(yīng)與原劑要求相同。 3）早強(qiáng)劑、早強(qiáng)減水劑及防凍

31、劑與水泥的適應(yīng)性 滯水法可提高減水劑及早強(qiáng)減水劑與水泥的適應(yīng)性。早強(qiáng)劑對(duì)水泥的適應(yīng)性受下列因素的影響： 混合材摻量多，則2天的增強(qiáng)率低，28天增強(qiáng)率高； 混合材活性高，2天增強(qiáng)率高；混合材活性低，2天及28天強(qiáng)度變低； 硅酸三鈣含量高，早強(qiáng)效果提高。,3、緩凝劑、緩凝減水劑、引氣劑、明礬石膨脹劑、速凝劑的摻量、摻加方法及與水泥的適應(yīng)性 1）緩凝劑、緩凝減水劑引氣劑、明礬石膨脹劑、速凝劑的摻量 （1）緩凝劑及緩凝減水劑的一般摻量 糖蜜減水劑：0.1%0.3%； 木質(zhì)素磺酸鹽類：0.2%0.25%； 羥基羧酸及其鹽類（檸檬酸、酒石酸鉀鈉等）：0.03%0.1%； 無(wú)機(jī)鹽類（鋅鹽、硼酸鹽、磷肥酸鹽）

32、：0.1%0.25%。 （2）引氣劑（松香樹脂及其衍生物）：0.005%0.015%。 （3）明礬石膨脹劑摻量10%12%。 （4）速凝劑摻量2%5%。,2）緩凝劑、緩凝減水劑引氣劑、明礬石膨脹劑、速凝劑的摻加方法 （1）緩凝劑及緩凝減水劑應(yīng)配制成適當(dāng)濃度的溶液使用；當(dāng)與其它外加劑復(fù)合使用時(shí)，必須是能共溶時(shí)才能混合使用，否則應(yīng)分別加入攪拌機(jī)內(nèi)使用。 （2）引氣劑一般配成濃度適當(dāng)?shù)娜芤菏褂?，不得采用干摻法及后摻法。后摻法不能達(dá)到引氣的作用。稀釋用水為飲用水，水溫為7090，溫度低時(shí)可能會(huì)有絮狀沉淀物。使用引氣劑時(shí)，攪拌機(jī)中混合物不能過多，不宜超過攪拌機(jī)額定拌合量的80%，同時(shí)還要適當(dāng)延長(zhǎng)攪拌時(shí)間

33、11.5分鐘，以確保引入足夠量的氣泡。引氣劑不能用鐵質(zhì)容器儲(chǔ)存，可用塑料容器儲(chǔ)存。 （3）膨脹劑一般在攪拌過程中與水泥等一起加入，要適當(dāng)延長(zhǎng)攪拌時(shí)間； （4）速凝劑主要用于噴射混凝土中，其工藝決定了速凝劑是后摻使用。即使使用液體速凝劑，也是在噴射機(jī)出口位置，當(dāng)物料即將噴出時(shí)才與速凝劑混合。,3)膨脹劑、速凝劑與水泥的適應(yīng)性 一般地，各種外加劑對(duì)混凝土產(chǎn)生不同的效果，是因?yàn)橥饧觿┡c水泥中礦物成分相關(guān)，因此，不同品種水泥、水泥礦物組成、細(xì)度、混合材品種和摻量不同，外加劑與它的適應(yīng)性也不盡相同。 （1）明礬石膨脹劑適用于硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥；膨脹劑、鐵屑膨脹劑、鋁粉膨脹劑適用于

34、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。 （2）速凝劑適應(yīng)性與水泥的品種關(guān)系密切，一般水泥中鋁酸三鈣含量高、石膏摻量少、混合材摻量少、顆粒細(xì)，則速凝劑的效果好。,九、取樣及留樣,1、取樣及編號(hào) 1）外加劑試驗(yàn)分為點(diǎn)樣和混合樣。點(diǎn)樣是在一次生產(chǎn)的產(chǎn)品中所抽取的試樣，混合樣是三個(gè)或更多的點(diǎn)樣等量均勻混合而取得的試樣。 2）生產(chǎn)廠應(yīng)根據(jù)產(chǎn)量和生產(chǎn)設(shè)備條件，將產(chǎn)品分批編號(hào)，摻量大于1%（含1% ）同品種的外加劑每一批號(hào)為100噸，摻量小于1%的外加劑每一批號(hào)為50噸，不足100噸或50噸的也應(yīng)按一個(gè)批量計(jì)，同一批號(hào)的產(chǎn)品必須混合均勻。 3）每一批號(hào)取樣數(shù)量不少于0.2噸水泥所需用的外加劑量。 2、試樣及留樣 每一

35、編號(hào)取得的試樣應(yīng)充分混合均勻，用四分分法分為兩等到份，一份用于試驗(yàn)，另一份要密封保存6個(gè)月，以備有疑問時(shí)提交有資質(zhì)的檢驗(yàn)機(jī)關(guān)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)或仲裁。,十、摻外加劑混凝土性能指標(biāo)試驗(yàn)方法,引用標(biāo)準(zhǔn)：GB8076-2008混凝土外加劑 1、材料要求 水泥：采用基準(zhǔn)水泥（有效儲(chǔ)存期為半年），TB10424-2010鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定高效減水劑和聚羧酸系高性能減水劑抽檢試驗(yàn)用水泥宜為工程用水泥。 砂：所用砂子應(yīng)滿足GB/T14684建筑用砂中區(qū)要求的中砂，且它的細(xì)度模數(shù)為2.62.9的，含泥量小于1%。 石：所用石子應(yīng)滿足GB/14685建筑用卵石、碎石的要求，且粒級(jí)為520mm的碎石或卵石。

36、采用二級(jí)級(jí)配，其中510mm粒級(jí)占40%，1020mm占60%，滿足連續(xù)級(jí)配要求。如有爭(zhēng)議，以碎石試驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn)。 水：試驗(yàn)用水應(yīng)滿足JGJ63混凝土拌合物用水標(biāo)準(zhǔn)的要求。,2、配合比 基準(zhǔn)混凝土配合比按JGJ55普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程進(jìn)行設(shè)計(jì)。摻非引氣型外加劑混凝土和基準(zhǔn)混凝土的水泥、砂、石的比例不變，配合比設(shè)計(jì)還應(yīng)滿足以下要求： 水泥用量：摻高性能減水劑或泵送劑的基準(zhǔn)混凝土和受檢混凝土的單位水泥用量為360kg/m3；摻其他外加劑的基準(zhǔn)混凝土和受檢混凝土單位水泥用量為330kg/m3； 砂率：摻高性能減水劑或泵送劑的基準(zhǔn)混凝土和受檢混凝土的砂率均為43%47%；摻其他外加劑的基準(zhǔn)混凝土和受

37、檢混凝土的砂率為36%40%；但摻引氣減水劑或引氣劑的受檢混凝土的砂率應(yīng)比基準(zhǔn)混凝土低1%3%；,外加劑摻量：按生產(chǎn)廠家指定摻量； 用水量：摻高性能減水劑或泵送劑的基準(zhǔn)混凝土和受檢混凝土的坍落度控制在(21010mm),用水量為坍落度在(21010mm)時(shí)的最小用水量；摻其他外加劑的基準(zhǔn)混凝土和受檢混凝土的坍落度控制在(8010mm)。TB10424-2010規(guī)定對(duì)對(duì)高效減水劑和聚羧酸系高性能減水劑檢驗(yàn)減水率、含氣量、泌水率比、抗壓強(qiáng)度比、凝結(jié)時(shí)間之差、收縮率比時(shí)，混凝土坍落度宜為(8010mm)。 用水量包括液體外加劑、砂、石材料中所含的水量。,混凝土攪拌： 采用60L單臥軸式強(qiáng)制攪拌機(jī)，攪

38、拌機(jī)的拌合量應(yīng)不少于20L，不宜大于45L，先干料攪拌均勻，后加水（水和外加劑）一起攪拌2分鐘，出料后在鐵板上用人工翻拌23次再進(jìn)行試驗(yàn)。 各種混凝土試驗(yàn)材料及試驗(yàn)環(huán)境溫度均應(yīng)保持在（203）。 試件制作： 混凝土試件制作及養(yǎng)護(hù)按GB/T50080進(jìn)行，但混凝土預(yù)養(yǎng)溫度為（203）。 試驗(yàn)項(xiàng)目及數(shù)量： 見教材表5.3,3、坍落度和坍落度1h經(jīng)時(shí)變化量測(cè)定 坍落度和坍落度1h經(jīng)時(shí)變化量均以三次試驗(yàn)結(jié)果的平均值表示。三次試驗(yàn)的最大值和最小值與中間值之差有一個(gè)超過10mm時(shí)，將最大值和最小值一并舍去，取中間值作為該組試驗(yàn)的減水率。若有最大值和最小值與中間值之差均超過10mm時(shí)，則該項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果無(wú)效，應(yīng)

39、該重做試驗(yàn)。 坍落度和坍落度1h經(jīng)時(shí)變化量測(cè)定值以mm表示，結(jié)果表達(dá)修約到5mm。,3.1 坍落度測(cè)定 混凝土坍落度測(cè)定按照GB/T50080進(jìn)行，分三層均勻地裝料，使搗實(shí)后每層高度為筒高的三分之一左右，每層用搗棒插搗25 次。但坍落度為（21010）mm的混凝土，分兩層裝料，每層裝入高度為筒高的一半，每層用插搗棒插搗15次。 3.2 坍落度1h測(cè)經(jīng)時(shí)變化量測(cè)定 先測(cè)出機(jī)時(shí)坍落度，后裝入加蓋容器，1h后倒出拌勻后再測(cè)坍落度。其結(jié)果： SL=SL0-SL1h,4、減水率試驗(yàn) 減水率為坍落度基本相同時(shí)，基準(zhǔn)混凝土與摻外加劑的混凝土單位用水量之差與基準(zhǔn)混凝土單位用水量之比。 減水率試驗(yàn)要進(jìn)行三次。以

40、三次的算術(shù)平均值為減水率的測(cè)定值。計(jì)算時(shí)，精確到1%。若三次試驗(yàn)的最大值或最小值中有一個(gè)與中間值之超過中間值的15%時(shí)，則將最大值與最小值一并舍去，取中間值作為該組試驗(yàn)的減水率。若有最大值和最小值與中間值之差均超過15%，則該項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果無(wú)效，應(yīng)該重做試驗(yàn)。,5、泌水率比試驗(yàn) 先用濕布潤(rùn)濕容積為5升的帶蓋筒（內(nèi)徑為185mm，高200mm），將混凝土拌合物一次裝入，在振動(dòng)臺(tái)上20s，然后用抹刀輕輕抹平，加蓋以防水份蒸發(fā)。試術(shù)表面應(yīng)比筒口邊低約20mm，自抹面開始計(jì)算時(shí)間，在前60分鐘，每隔10分鐘，用吸液管吸水一次，以后每隔20分鐘吸水一次，直至連續(xù)三次無(wú)泌水為止。每次吸水前5分鐘，應(yīng)將筒底一側(cè)

41、墊高約20mm，使筒體傾斜，以便于吸水。吸水后，將筒輕輕放平蓋好。將每次吸出的水都注放帶塞的量筒，最后計(jì)算出總的泌水量，準(zhǔn)確至1克 ，泌水率計(jì)算公式如下：,泌水率試驗(yàn)要進(jìn)行三次。以三次的算術(shù)平均值為泌水率的測(cè)定值。計(jì)算時(shí)，精確到0.1%。若三次試驗(yàn)的最大值或最小值中有一個(gè)與中間值之差大于中間值的15%時(shí)，則將最大值與最小值一并舍去，取中間值作為該組試驗(yàn)的泌水率。若有最大值和最小值與中間值之差均大于中間值的15%，則該項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果無(wú)效，應(yīng)該重做試驗(yàn)。,6、含氣量和含氣量1h經(jīng)時(shí)變化量的測(cè)定 含氣量試驗(yàn)要進(jìn)行三次。以三次的算術(shù)平均值為含氣量的測(cè)定值。若三次試驗(yàn)的最大值或最小值中有一個(gè)與中間值之差超過

42、0.5%時(shí)，則將最大值與最小值一并舍去，取中間值作為該組試驗(yàn)的含氣量。若有最大值和最小值與中間值之差均超過0.5%，則該項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果無(wú)效，應(yīng)該重做試驗(yàn)。含氣量和1h經(jīng)時(shí)變化量測(cè)定值精確到0.1%.,6.1 含氣量測(cè)定 按照GB/T50080-2002進(jìn)行，并按儀器說(shuō)明進(jìn)行操作，混凝土拌合物應(yīng)一次裝滿并稍高于容器，用振動(dòng)臺(tái)振實(shí)15s20s。 6.2含氣量1h測(cè)經(jīng)時(shí)變化量測(cè)定 先測(cè)出機(jī)時(shí)含氣量，后裝入加蓋容器，1h后倒出拌勻后再測(cè)含氣量。其結(jié)果： A=A0-A1h,7、凝結(jié)時(shí)間差,凝結(jié)時(shí)間測(cè)定方法如下： 凝混凝土拌合物用5mm（圓孔篩）振動(dòng)篩篩出砂漿，拌勻后裝入上口內(nèi)徑為160mm，下口內(nèi)徑為150

43、mm，凈高為150mm的剛性不滲水金屬圓筒中，試樣表面應(yīng)低于筒口約10mm，用振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)密實(shí)（約35秒），置于203的環(huán)境中，容器加蓋，一般基準(zhǔn)混凝土在成型后34小時(shí)，摻早強(qiáng)劑的在成型后12小時(shí)，摻緩凝劑的在成型后46小時(shí)開始測(cè)定，以后每0.5小時(shí)1小時(shí)測(cè)定一次；在臨近初、終凝時(shí)，可以縮短測(cè)定間隔時(shí)間。每次測(cè)定時(shí)測(cè)點(diǎn)應(yīng)避開前一次的測(cè)孔，其凈間距為試針直徑的2倍，但至少不小于15mm，試針與容器邊緣的距離不小于25mm。測(cè)定初凝時(shí)間用截面積為100mm2的試針，測(cè)定終凝時(shí)間用20mm2的試針。,測(cè)試時(shí)，將砂漿試樣筒置于貫入阻力儀上，測(cè)針端部與砂漿表面接觸，然后在（102）s內(nèi)均勻地使測(cè)針貫入砂漿（252）mm深度。記錄貫入阻力，精確至10N，記錄測(cè)量時(shí)間，精確至1min。貫入阻力按下式計(jì)算，精