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混凝土外加剂范文1
一、引言
混凝土是最常用且用量最大的建筑材料,外加剂近年来已经成为拌合混凝土的必不可少的材料。之所以要在混凝土中加入外加剂,就是因为外加剂有着多种功能,能极大的提高混凝土的性能。通常来说,外加剂主要有四个不同方面的功能,一是可以改变混凝土拌合物的流动性,二是调节混凝土的凝结时间,三是可以提高混凝土的耐久性。根据不同的功能,可以将外加剂分为三类。
二、常用的混凝土外加剂
2.1改善混凝土流变性能的外加剂
2.1.1减水剂
减水剂的主要作用主要体现在两个方面,一是在水灰比不变的情况下,减小水泥的用量,二是在水的用量不变的情况下,可以增强混凝土的流动性。从减小水泥用量方面来说,在水灰比不变的情况下,减小水泥用量有助于减小水泥的早期水化热,对于减小混凝土早期的收缩有重要作用,有助于提高混凝土的抗裂能力。从改善其流动性方方面来说,在保持水的用量不变的情况下,加入适量的减水剂可以提高混凝土的塌落度,提高其泵送性,从而更有利于满足施工要求。另外,有实验结果表明,加入适量的减水剂对于提高混凝土3天和28天的抗压和抗折强度有显著作用【1】.
2.1.2引气剂
引气剂是所有外加剂中使用历史最悠久的外加剂之一,引气剂的使用能够在水泥浆体中形成微小且分布均匀的气泡,有助于减弱原浆中毛细协管的作用,从而提高混凝凝土的抗渗能力。另外这些气泡还可以使毛细血管内的冰晶膨胀压力得到释放,避免或者减弱破坏压力,从而提高混凝土的抗动容破坏而能力。但是,由于气泡的大量引入,会导致混凝土截面面积的减小,从而导致其抗压强度的降低,特别是当引入的气泡分布不均匀或者不稳定时,这种降低更加明显。
目前在世界范围内,主要的引气剂可以分为两类,即松香皂类引气剂和松香热聚物类引气剂,其中松香热聚物类引气剂多用于水工结构的混凝土。
2.1.3泵送剂
泵送剂是一种可以提高混凝土泵送性能的外加剂,可以使混凝土特别是商品混凝土能够顺利的通过运输管道而不产生堵塞问题,从而提高施工队效率。针对需要管道输送的混凝土,都应该加入一定量的泵送剂。通常来说,送剂的成分并不单一,而是由两种或多种外加剂共同复合而成,常用的组合成分有减水剂,缓凝剂,引气剂以及报税成分等。
2.2调节混凝土硬化时间的外加剂
对于不同的工程环境,混凝土理想的硬化时间也有所不同,要达到对硬化时间的有效控制,可以通过加入具有相应调节功能的外加剂来实现。常用的此类外加剂主要包括早强剂,缓凝剂,速凝剂等。
2.2.1早强剂
早强剂的主要作用是提高混凝土的早期强度,对于有早强(如抢险工程)或者防冻要求的混凝土,早强剂的使用将大大改善混凝土的性能。另外,早强剂的一个显著地优点是并不会降低混凝土的后期的强度。有的早强剂还具有减水剂的功能,称为早强减水剂【3】。目前常用的早强剂主要分为无机盐类早强剂和有机物类早强剂。无机盐类早强剂可以分为氯盐、硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐等。有机物类早强剂主要包括三乙醇胺、三异丙醇胺、乙二醇等,另外, 还有将二者混合而成的复合型早强剂。
2.2.2缓凝剂
缓凝剂主要作用是使水泥硬化时间得到延缓,延长新版和的混凝土保持塑性的时间,主要可以用于大体积混凝土和高温干燥条件下施工、有长距离运输需要的混凝土【4】。由于缓凝剂主要是通过物理作用发挥作用,所以,加入缓凝剂后并不会产生新的产物,因而它对混凝土强度的影响主要来自对硬化后结构的改变。实验结果表明,加入适量的缓凝剂,混凝土7天时的强度回避为掺入的略低,但是7天以后的强度会赶上或者超过为掺入的混凝土,而28 天的强度相比未加入缓凝剂的混凝土会有显著提高。而在耐久性方面,缓凝剂的使用会使混凝土的书画反应更加充分,水化产物的分布更加均匀,有助于提高混凝凝土的密实度,从而有助于提高其耐久性。
2.2.3速凝剂
与缓凝剂相对应,它能有效地缩短混凝土浆体变为固态所需要的时间,有的速凝剂在十分钟左右就可使混凝土达到终凝,对早期强度的提高十分有效。这种性能使得速凝剂在铁路、水利、国防等多种工程项目中均有着广泛的应用。从混凝土方面来说,速凝剂是喷射混凝土必不可少的组成成分之一。
2.3、改善混凝土耐久性的外加剂
对于任何建筑结构工程,人们总是希望其能够有较高的耐久性。所以耐久性问题越来越受到重视。耐久性主要包括抗渗性、抗冻性、抗碳化等方面的问题,而要提高这些性能,加入相应外加剂即是有效措施之一。
2.3.1防水剂
水泥浆硬化后,其内部将会产生大量分布而又及其细小的孔隙,而混凝土结构的许多破坏是在有水存在的情况下发生的,防止水分的进入是保持混凝土耐久性的重要方面。防水剂的使用大大提高了抗滑性能,从而有助于提高其耐久性。
2.3.2防冻剂
防冻剂可以有效提高混凝土的早起强度并且有效的防止混凝土受冻破坏,常用的防冻剂有氯化钠、氯化钙、碳酸钾、亚硝酸钠等,是冬季混凝土施工的主要外加剂之一。
三、外加剂的使用可能出现的问题
外加剂能有效改善混凝土性能,但是在使用过程中也会出现相关的问题。一是外加剂与不同的水泥浆共同作用,产生的效果可能不同,二是对于相同的水泥浆,施工条件不同,外加剂所发挥的功效也可能不尽相同。此外,外加剂能否在最大程度上发挥作用,还应综考虑粗细骨料的物理化学性质,级配,矿物外加剂的性质等。
四、结语
混凝土外加剂的使用大大改善了混凝土的各种性能,对于混凝土技术的发展起到了巨大的推动作用,同时对于提高结构物的安全性和耐久性也有种要意义。但是由于外加剂的使用可能会对混凝土的其他性能有负面影响,所以在使用过程中,对于外加剂的种类,用量以及与水泥浆体的实用性方面必须谨慎考虑,只有这样,才能使外加剂发挥其应有的功能。
参考文献:
[1]刘其城,徐协文,陈曙光.混凝土外加剂.北京化学工业出版社.2008.9.
[2]金伟良,赵羽习.混凝土结构耐久性概论.科学出版社.2006.
混凝土外加剂范文2
关键词:混凝土;外加剂;施工;注意事项
中图分类号: TU375 文献标识码: A 文章编号:
1混凝土外加剂的分类
混凝土外加剂以主要功能来说可以分为以下六类:
(1)改进混凝土使用和易性的外加剂:主要包括了减水剂、引气剂等;
(2)调节混凝土含气量的外加剂:主要包括了引气剂、加气剂、发泡剂等;
(3)强化混凝土物理力学性能的外加剂:主要包括了引气剂、灌浆剂、防水剂、防冻剂、膨胀剂等;
(4)使混凝土具有特殊性能的外加剂:主要包括了杀菌剂、发泡剂、着色剂、碱骨料反应抑制剂等;
(5)调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂:主要包括了速凝剂、缓凝剂、早强剂等;
(6)改善混凝土抗侵蚀作用的外加剂:主要包括了防水剂、引气剂、阻锈剂等。
2外加剂在混凝土工程中的应用
近年来,在建筑中其实还是中低强度的混凝土使用的最多,所以本文未经特别说明,都是以此为例子来分析讨论的。
(1)改进混凝土使用和易性的外加剂,从本质上来讲是增加混凝土拌合物的流动性,减水剂、灌浆剂、流化剂、泵送剂等等它们都能不同程度的增大拌和物的流动性。在工程中采用较多的的是普通减水剂,因为它不但能提高工程质量,加快工作进度,而且能节约水泥。值得注意的是,温度较高时宜采用缓凝减水剂。亲身遇到过这种案例,在施工基础混凝土时,本来水泥预算需要四十二点五吨,当使用了减水剂,实际水泥用量比预算的节约了五十吨左右,由此数据,对于整个工程预计可节约水泥四十到五十吨左右,降低了施工成本。
(2)希望使混凝土凝结速度加快,则可以使用速凝剂,反之要想混凝土凝结慢些,则该使用缓凝剂,要使混凝土早期强度较高,应加早强剂。一般来讲,这些用于调节凝结硬化规律的外加剂常常与增加流动性的外加剂复合使用,于是,也应运而生了缓凝减水剂、早强减水剂、速凝减水剂等复合外加剂品种。
(3)工程中有时会希望改变混凝土的一些物理性能从而提高混凝土的耐久性,这方面用的多的则是根据调节混凝土中空气含量来改变物理性能,常用的诸如引气剂、加气剂、防水剂、阻锈剂等等。
(4)尤其效果最为显著,就是在冬季施工混凝土时,掺入的防冻剂。它主要是提高混凝土的早期强度,加快其水化硬化的速度,这样才能防冻同时可以提高混凝土性能。其他针对施工不便之处的外加剂还有除锈剂等,可以有效提高钢筋耐蚀性能。
(5)还有些外加剂纯属是为了工程施工需要而使用的,甚至不需要添加到混凝土中去,如模板脱模剂(又称隔离剂),专门用于模板脱模,使用在预制构件的模板上,适量使用涂抹隔离剂,打出的构件不仅美观耐用而且平滑光泽。
3外加剂对混凝土性能影响的负效应
使用合适掺量的合适种类的外加剂,能够做到上述的种种优点来改善混凝土性能,发挥外加剂的影响正效应,但是,假如掺量使用不准确有时不仅起不到正效应,而且可能出现负效应影响,且有些种类的外加剂其实是损失了混凝土的某些性能来大幅提高另一些性能的。
3.1外加剂掺量控制不准造成的负效应
对于普通减水剂,假如掺量过大,则可能造成严重缓凝,不但影响工期,严重的是会使混凝土后期强度损失过大;又如高效减水剂,其在掺量正常时,新拌混凝土的坍落度将会随着用量的增加而变大,但有一定的饱和点,一旦掺量过大,其后果是严重的,除了减水率增长不明显,反而会造成离析、泌水、坍落度损失等各种混凝土的质量问题,若对混凝土坍落度的损失考虑不周,将会造成泵送搅拌车不能正常卸料、泵送或密实成型困难,或造成严重缓凝,使后期强度损失过大,从而影响施工效率和混凝土质量;再如缓凝剂用量不够,又肯定无法达到预期缓凝效果,而一旦掺量过量,则又会使混凝土长期不凝,不但影响混凝土早期强度,而且影响混凝土水化,降低强度,更会增大混凝土的塑性收缩,导致混凝土收缩开裂,归结原因大致是混凝土水分蒸发严重导致这些的发生;此外,早强剂的使用也要慎之又慎,掺入过量的话虽然混凝土早期强度较好,但后期强度损失很大,甚至将会产生离析现象,增大混凝土收缩开裂的危险性,而且还会增加混凝土的导电性能;引气剂的掺量过大,也反而会降低混凝土性能,更会影响混凝土的抗压强度,造成抗冻、抗渗、减少碳化等耐久性也将得不到保证。
3.2外加剂成分的负效应
外加剂成分各种各样,有些其实是会对混凝土产生负面影响的。存在这些成分的外加剂诸如早强剂、防冻剂和低浓度萘系减水剂等等,这些外加剂的使用增加了混凝土中的碱含量。而众所周知,一旦混凝土中碱含量过高,不仅影响混凝土后期强度的持续缓慢增长,而且易与活性骨料发生碱骨料反应,更令人堪忧的是此反应是长期的,甚至在混凝土构件浇筑成型之后十几年内都会持续反应,这对混凝土构件的耐久性的损害是显而易见的。
4外加剂在使用过程中的注意事项
4.1充分考虑工程的特点进行外加剂的适当选择。大多数的混凝土都能够掺用外加剂,不过一定要充分考虑实际工程的需要,并针对具体的施工工艺以及施工条件等因素,进行外加剂的合理选择。
4.2注意外加剂的质量。对于外加剂的质量要格外的进行关注,进行应用之前,必须根据质量标准对减水剂进行选择,并对确定使用的减水剂进行检验,和基准混凝土进行比较,从而可以进行掺量的确定,同时应该测定液态减水剂的溶液密度;测定粉剂减水剂的固体物含量。
4.3注意选择水泥品种。所有原料中,外加剂对水泥的影响最为明显,不同品种的水泥,对于减水剂的增强、减水效果都有影响,其中最明显的是对减水效果的影响。对于水泥而言,高效减水剂更具选择性,水泥品种不同,减水率的差距是非常大的,水泥的细度、碱含量、调凝剂、掺合料、矿物组成等对于减水剂的使用效果都有着直接的影响。在不同的水泥中,对于相同的减水剂必须进行掺量的调整才可以达到相同的减水增强效果。
4.4使用前进行试验。根据现有的标准,为保证工程质量必须在使用前对减水剂进行试验,首先进行匀质性试验,对含固量以及密度、PH值进行测定,之后进行试配混凝土,如对添加减水剂混凝土的性能进行检验,通常可以对抗压强度、含气量、减水率以及坍落度损失等进行测定。
5总结
近年来,随着不断发展的建筑业,在各类工程中混凝土发挥着日益巨大的作用。而外加剂作为一种混凝土的组成部分,具有特殊的工作性和技术性,在混凝土工程中起到了重要的作用。应用外加剂的过程中,表面看来并不复杂,不过对于世界建筑领域有很多问题却成为了一个共性难题,很多专家正在对其进行不断的探索,希望找到最有效的措施。进行施工的过程中,生产厂家技术部门与用户之间应该进行充分的沟通,对混凝土外加剂在使用过程中的问题进行客观的反应,从而及时进行解决,并保证混凝土的质量。
参考文献:
[1]张曰政,秦佳鑫.混凝土外加剂及其应用初探[J].价值工程,2010(3).
[2]姜俐,郭艳.混凝土外加剂及其应用初探[J].价值工程,2010(1).
混凝土外加剂范文3
【关键词】混凝土;外加剂;工程技术效果
0.引言
在现在的混凝土施工中,外加剂随处可见,但是有很多人却不能很好的认识和正确的使用外加剂,结果导致出现很多由于外加剂而引起的工程事故。因此,在混凝土施工中认识和正确使用外加剂是非常有必要的。外加剂种类根多,主要有引气剂、减水剂、速凝剂、缓凝剂、早强剂、防冻剂、防水剂、泵送剂等。
1.引气剂
引气剂多属于增水性脂肪酸皂类表面活性剂,应用最广的为松香热聚物与松脂皂。引气剂在混凝土中作用和机理:混凝土拌和物在搅拌过程中混入一定量的空气,当加入松香热聚物时,使引入的空气变成无数小的互相隔离的气泡(直径约0.05~1mm),且由于引气剂分子定向排列在气泡表面上,可阻碍气泡膜上水分的流动,增强膜的强度,故气泡可稳定地存在。引气剂对混凝土性能的影响:
(1)提高和易性。微细气泡在水泥和细骨料颗粒中间,既增大了细骨料颗粒的间距,又有像滚珠那样的作用,显著地提高了拌合物的流动性。微细气泡吸附了水和水泥微细颗粒,也就提高了拌合物的粘聚性和保水性,减水率可达10%。如果保持流动性和水灰比不变,气泡可降低砂率,节约水泥用量8%。
(2)提高耐久性。在硬化混凝土中,由于气泡能隔断混凝土中毛细管渗水通路,所以混凝土抗渗性得到显著提高。气泡也能缓冲结冰时的水压力,故可提高混凝土的抗冻性。此外,混凝土中的气泡尚可增加混凝土的变形,使混凝土的弹性模量略有降低,这对提高硷的抗裂也是有利的。
(3)降低强度和抗冲磨性。气泡减小了混凝土中水泥石的有效受力面积,因而使混凝土的强度和抗冲磨性降低,若保持水灰比不变,掺用引气剂,含气量每增加1%,混凝土强度下降3~5%,但如保持流动性不变,减小水灰比,混凝土强度可不降低。
引气剂用量通常按干物质含量计算:为水泥用量的万分之0.75~l.25。实际上引气剂用量由混凝土含气量决定,适宜的含气量由试验决定,所以引气剂用量要由试验决定,在水利工程中,含气量一般控制在4~6%之间。
2.减水剂
水泥加水拌合后,由于水泥颗粒间分子引力的作用而产生许多絮凝结构,中间包围了许多水而不能自由流动,因而降低了混凝土的流动性,若加入适量减水剂,由于其表面活性作用,使水泥颗粒互相分散,絮凝结构中的水被释放出来,从而有效地增加了混凝土拌合物的流动性,粘聚性和保水性也得到一定的改善。由于减水剂的减水作用,如保持水泥用量和流动性不变,可以使用较小的水灰比,因而混凝土强度得到提高。由于减水剂在水泥颗粒表面形成的胶膜,阻碍了水分向水泥颗粒内部渗入,使水泥水化减慢,凝结时间延长,水化放热速度减慢,这对混凝土的夏季施工和大体积混凝土的低热要求是有利的。
减水剂主要有木质素磺酸钙、NNO、MF等。混凝土拌合物中加入减水剂后,在保持和易性和水泥用量不变时,可减水10~20%,提高强度15~20%,在用水量不变情况下,坍落度可增大100~200mm,在保持原设计混凝土强度等级情况下,可节约水泥用量10~15%。
3.外加剂对混凝土耐久性的影响
混凝土在自然环境中,除了承受荷载作用外,还要承受各种物理、化学因素的破坏作用,如温度变化,冻融变化,挟砂水流冲刷等,混凝土抵抗除荷载作用外的各种破坏作用的能力称为耐久性。混凝土的耐久性主要由组成材料的性能,混凝土本身的密实和孔隙特征决定。混凝土较密实,不仅强度较高,其抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗冲磨性也较好。合理掺入外加剂,可以改善混凝土的性能,提高混凝土的耐久性。
(1)抗渗性。混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗压力水渗透的能力。(混凝土的抗渗性是用抗渗标号表示的,有S2、S4、S6、S8、S10、S12六种,是按《水工混凝土试验规程》的规定用标准尺寸试件,在标准养护条件下养护至规定龄期,用抗渗仪进行试验得所能承受的最大压力。)抗渗性的影响因素是混凝土内部存在相互连通孔隙的多少和尺寸大小。因此,凡是能够使混凝土相互连通孔隙数量或孔隙尺寸增加的因素,都会降低其抗渗性.反之,则会提高抗渗性。如级配不好的砂石,水灰比大,施工振捣不密实,养护差等,混凝土的抗渗性就小。
加入引气剂,由于产生互不连通的气泡,破坏了渗水通道,虽然孔隙数量增加,但却显著地提高了混凝土的抗渗性。加入减水剂,可以提高和易性,起到减水作用,水灰比降低,易振捣,抗渗也就提高。
(2)抗冻性。抗冻性是指混凝土在含水饱和状态下,抵抗冰冻破坏的能力。(混凝土抗冻性是用抗冻标号表示的,有D50、D100、D150、D200、D250、D300六种,是标准尺寸试件,在标准养护条件下能承受最大冻融循环次数。)抗冻性影响因素是混凝土的密实度和孔隙特征,掺加减水剂和引气剂后,使混凝土内部大毛细孔减少,同时改善水泥浆体内部结构,提高混凝土密实度,起到减水增强效果,当混凝土表面在冻结点以下时,邻近表面气泡中的非结晶水和渗透水等冻结,水结冰时体积将增大9%,产生内向压力。由于这种压力作用,使得尚未冻结的自由水向别的气泡中迁移,这样就缓和了集中的膨胀压力,也就避免了邻近表面的混凝土破坏,从而使混凝土的耐久性,特别是抗冻性能有明显提高。
(3)抗侵蚀性。侵蚀性是指混凝土抵抗环境水侵蚀的能力,抗侵蚀性与所用水泥品种,混凝土密实度,孔隙特征有关。掺入引气剂和减水剂,可以起到提高和易性,易振捣密实,降低水灰比,提高混凝土密实度,提高强度。引入无数封闭且分布均匀的微细气泡,可以破坏渗水孔道,提高抗侵蚀的能力。外加剂可以改善混凝土性能,提高混凝土的耐久性,在工程中,外加剂的使用必须严格按照产品说明书使用,并进行现场试验检测。
4.混凝土外加剂的工程技术效果
混凝土中掺入不同的外加剂将产生不同的技术效果。作为混凝土材料的重要组成部分,不同外加剂在工程建设中发挥不同的作用,主要表现在以下几方面:
(1)改善混凝土的和易性。掺入外加剂后可增大混凝土的流动性,改善其保水性,提高其粘聚性,从而改变新拌混凝土的施工可操作性,保证混凝土的质量。
(2)调节混凝土的凝结、硬化性能。掺入外加剂后可使新拌混凝土产生所期望的缓凝、速凝、早强等作用效果,满足大体积混凝土、夏季或冬季施工混凝土等的施工技术和施工要求,保证混凝土在特殊条件下的施工性能和质量。
(3)提高混凝土的强度。掺入外加剂后可满足工程建设对混凝土强度提出的更高要求,使混凝土在高层建筑、大型桥梁工程及特种结构施工中表现出更优良的性能。
5.结语
混凝土外加剂品种多、掺量小,在改善混凝土性能中起着重要的作用。为了配制出符合要求的混凝土,在选用外加剂时,应根据混凝土的性能要求、施工工艺及外加剂的特点等方方面面,综合考虑,再通过实验确定所用外加剂的品种和用量等,以促使混凝土外加剂在工程建设中能够得到更好的运用。
参考文献:
[1]陈志源,李启令.土木工程材料(第2版)【M】.武汉理工大学出版社,2003
混凝土外加剂范文4
关键词:外加剂,认识误区,泵送问题,商品混凝土
中图分类号: TU528 文献标识码: A 文章编号:
近几年,随着我国经济建设的飞速发展,建筑行业为了满足经济发展的需求,建筑行业对自身的标准做了很大的改善。最明显的是,国内高层以及超高层建筑日渐增加,建筑形式和结构也日新月异,逐步向大型化、复合化、现代化的方向发展,由于建筑机械化的发展,给高空混凝土泵送提供了条件,同时混凝土泵送形式得到快速普及和推广,这样一来,大大激发了我国的商品混凝土需求,促进了商品混凝土的发展。混凝土的商品化在建筑行业可以说具有划时代意义,对于提高混凝土质量、满足大型建筑物结构工程需要、资源的节约以及建筑的可持续发展、环境的保护和文明施工有重要意义。
1、混凝土外加剂的特点
外加剂的种类繁多,各具异性,主要是用来改善新拌混凝土、建筑砂浆、水泥浆的性能,在不增加用水的前提下提高混凝土的和易性,或者在其工作性一定的情况下降低用水量,缩短或者延长初凝时间,防止混凝土发生泌水现象,改善离析情况,一般包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等;还有一类外加剂,性能相对稳定,作用效果虽然单一,但是比较明显,用于调整混凝土的凝结时间,包括初凝和终凝两种情况以及混凝土的硬化性能,譬如,缓凝剂、速凝剂、早强剂等;还有一类外加剂是在混凝土后期发挥作用,前期效果并不明显,专门用于改善其耐久性能,包括提高混凝土抵抗盐碱环境的能力,控制碱集料反应防止混凝土自毁,提高混凝土的强度,比如有引气剂、防水剂、抗渗剂、阻锈剂等类型;最后,还有一类外加剂,在混凝土的使用中可加可不加,主观性比较强,多用于改善混凝土的一些延伸性能,美化混凝土,比如,膨胀剂、着色剂等。
2、混凝土外加剂在商品混凝土中的重要作用
2.1 减水剂:减水剂对于混凝土的主要工作性能及各项功能指标有重要关系,在商品混凝土中添加减水剂,可以明显看出其经济效果,最明显的是提高其流动性能,增强和易性,在配合比不变的前提下,可以增加坍落度100到200mm,在提高强度方面,在保持坍落度不变的情况下,可以减少至少10%的用水量 ,强度可以提高20%左右,有的甚至更高,特别对于其早期强度的提高。而且,在节省水泥用量的前提下,减少混凝土的泌水现象,延缓混凝土拌合物的凝结时间。比较常用的减水剂包括:木质素系减水剂、茶系减水剂等。
2.2早强剂:早强剂在混凝土拌合中的使用也非常普遍,它可以显著提高混凝土的早期强度,主要是用来缩短混凝土的养护期,提高工作效率,加快施工进度,一般用在对混凝土早强要求较高的地方,比如在建设高层或超高层商用建筑时,为了满足商用建筑的需求,就需要混凝土早期强度发展较高,或者,是在混凝土需要抵御低温,具有防冻要求的地方。常用的早强剂种类也很多,包括:氯化物系早强剂、硫酸盐系早强剂等。
2.3缓凝剂:缓凝剂在商品混凝土中的使用同样也很广泛,由于缓凝剂能够明显调节混凝土的凝结时间,尤其在当前的商用建筑中,在设计时多偏向于大型化,缓凝剂可以延缓大体积混凝土的水化热,可以有效减轻,混凝土在凝结过程中由于内外温差较大导致的混凝土内部应力过大,混凝土开裂的情况。便于夏季混凝土的施工,可以有效防止施工缝的产生,便于混凝土向高层泵送,为混凝土的远距离运输提供了条件。故其在提高混凝土的后期强度,节约水泥用量等方面有重要作用。
2.4引气剂和防冻剂:引气剂,顾名思义,是能够在混凝土搅拌过程中引入大量的微小而密封的气泡的一种外加剂。通过使用引气剂,可以明显提高混凝土的抗渗性,由于在混凝土中引入一些气泡,这些气泡在混凝土中起到一定的隔热作用,因此对于混凝土的抗冻性帮助也很大,在水工混凝土施工过程中,通过加入引气剂还可以改善其工作性能。常用的引气剂一般有,松香、以及松香的一些聚合物等。防冻剂在混凝土外加剂领域里,其作用也不容小觑,由于建筑的飞速发展,建筑结构形式,已经逐渐突破了地域、环境等因素的局限,在温度较低的地区,在进行混凝土施工时,防冻剂是必不可少的,防冻剂最主要的作用是能够降低混凝土中水分的凝固点,使混凝土在低温下可以正常进行凝结和硬化,大多数防冻剂都不是以防冻剂的形式单一存在的,一般都包含减水、引气等组分,多组分符合而成,使得防冻剂的作用效果非常显著。目前常用的防冻剂主要有,氯盐类、无氯盐类、氯盐阻锈类等。
3、混凝土外加剂在商品混凝土中应用存在的问题
混凝土外加剂的应用极大地促进了商品混凝土的发展,在建筑方面取得了一定的经济效益和社会价值。但是,我国目前在商品混凝土外加剂的应用方面还存在一些问题和弊端,在实际施工过程中,还存在较多认识上的误区,在不同程度上也阻碍了外加剂在商品用混凝土上的效果,因外加剂使用不当造成的工程事故也时有发生。
3,1认识上的误区
在减水剂的使用中,片面认为减水剂多多益善,甚至在配置低强度混泥土时也要求较低的减水率,在配置大体积混凝土时,不能全面考虑,仅仅为了提高混凝土的强度,而不考虑其自收缩能力,加之,在搅拌混凝土的过程中,往往需要加入缓凝剂,如果缓凝剂用量过大,由于水泥长时间不能凝结,导致水分大量挥发,所造成的混凝土开裂,后果也不堪设想。在防冻剂的使用中也存在很大的问题,一般施工人员不能够准确把握防冻剂的组成及作用,误认为防冻剂仅仅起到防冻作用,所以一般选取价格低廉的具有防冻功效的其他化合物代替,其实防冻剂的防冻作用,是防冻剂、引气剂等相关外加剂共同作用的结果,如果单纯使用具有防冻功能的化合物,不仅不能防止混凝土冻坏,还会由于混凝土长时间无法凝结而加速混凝土的冻害时间。
3.2混凝土泵送过程出现的问题
建筑物的结构正向大体积、高强度方向发展,这就为混凝土的泵送带来很多问题,目前我国的混凝土泵送还有很多问题需要解决。首先,是在储运过程中,由于商用混凝土对其相关质量参数的要求较高,需要混凝土保持良好的工作性,但是在储运过程中,由于储运设备还无法模拟出最适合保存混凝土的环境系统,在储运过程中,难免会出现混凝土凝结、离析、矿料剥离等情况,使得用于浇筑的混凝土无法保证其质量,再者,就是混凝土泵送设备,在混凝土泵送过程中,由于受到重力的影响,混凝土的和易性会受到很大程度的影响,而且混凝土中存在一些气泡,这些气泡可能会影响到混凝土的顺利输送。
总之,商品混凝土外加剂,要根据施工具体要求来配置,对于外加剂的性能要经过严格评审,防止外加剂与混凝土出现适应性问题,在需要外加剂的情况下,要先做好实验,再进行大规模拌制,要重视外加剂使用中存在的一些客观问题,尽量避免人为因素对外加剂效果的影响。
参考文献:
[1].尤启俊,仲以林,孙以浩.常用高效减水剂的性能比较[J].商品混凝土,2009(5) :24-26
混凝土外加剂范文5
关键词:外加剂;混凝土;建筑施工
1 简述外加剂的相关作用
(1)对于混凝土流动性的提高有着一定的促进作用,同时还可减少混凝土坍落度的损失,对混凝土的凝结起到延缓作用,从根本上改善混凝土拌合物的施工性;(2)可使水泥的用量得到大幅度的节约;(3)对混凝土的强度及性能可起到提高作用,可促进低强度水泥与高强度混凝土的配制;(4)对于混凝土早期强度的发展有着一定的推动作用,可有效促进施工进度的加快,使工期得以大幅缩短;(5)可在一定程度上降低混凝土初期的水化放热状态,或是延缓水化放热,使大体积混凝土的施工需要得以满足;(6)使混凝土的凝结硬化速度得到有效的调节;(7)可使混凝土的养护时间得以缩短,同时降低热养护温度,在一定程度上节约了能源;(8)可使混凝土的内部毛细孔结构得到改善,同时还可减少泌水、调节含气量;(9)可在负温下促进混凝土强度的增长,起到防冻害的效果,确保冬季施工需要得以满足;(10)可使混凝土耐腐蚀性性得以提高;(11)可使混凝土内部钢筋的抗锈蚀能力得到提高;(12)可使混凝土的抗裂性得到提高,同时降低混凝土的收缩几率;(13)可使混凝土的颜色发生改变;(14)可使混凝土与钢筋的握裹力、砂浆界面与骨料的粘结力得以提高;(15)混凝土存放及运输的过程中,其稳定性与均匀性可得到良好的保存[1]。
2 外加剂在混凝土施工中的应用
(1)如减水剂、流化剂、泵送剂、灌浆剂等用于改进混凝土使用和易性的外加剂,此类型外加剂的主要作用机制在于不同程度地增加混凝土拌合物的流动性。建筑工程中,应用范围较大的是普通减水剂,在施工建筑中具有加快工程进度、节约水泥用量、提高工程质量等优势,在使用的过程中,如遇到温度较高的情况,则可使用缓凝减水剂[2]。
(2)如需加强混凝土早期强度,可采用早强剂,如需加快混凝土凝结速度,可采用速凝剂,反之,如需减缓混凝土凝结速度,则采用缓凝剂。通常类似用于混凝土凝结硬化规律调节的外加剂时常与用于增加流动性的外加剂进行联合使用,这也是早强减水剂、速凝减水剂、缓凝减水剂等复合外加剂的由来[3]。
(3)如加气剂、引气剂、阻锈剂、防水剂等用于改变混凝土物理性能、提高混凝土耐久性的外加剂,通常用于利用对混凝土中的空气含量进行调节来改变混凝土的物理性能。
(4)在冬季进行建筑施工作业时,如需加快混凝土水化硬化的速度、提高混凝土的早期强度,则可采用防冻剂掺入,不仅能够有效进行防冻,同时还可在一定成程度上提高混凝土的性能。
(5)在施工过程中,如遇到不便之处,需要增强钢筋耐蚀性能时,可采用除锈剂等。
(6)如模板脱模剂等无需添加至混凝土内的外加剂就是专门用于模板脱模的外加剂,可将其适量涂抹于预制构件的模板上,可有效增加模板的平整性及美观性。
3 外加剂对混凝土性能产生的负效应
在合理使用外加剂的情况下,外加剂在混凝土施工中可发挥出上述的正面效应,但如在外加剂的使用过程中没有进行合理的准确操作,则将使外加剂对混凝土性能产生一定的负面影响,另一方面,部分种类的外加剂在提高混凝土某一部分性能时,是建立在损失混凝土另一部分性能的基础上达成的[4]。
3.1 因用量不当所导致的负效应
使用普通减水剂时,所采用的掺量偏大,可直接导致混凝土的严重混凝,甚至直接影响到混凝土后期的强度。使用高效减水剂时,在掺量符合标准的情况下,随着用量的增加,新拌混凝土的坍落度也会随之增加,并存在饱和点,当掺量超过正常标准时,不仅可导致减水率的下降,同时也可能导致泌水、离析及坍落度损失等质量问题的形成。如未对混凝土坍落度进行周密的考量,便可能导致形成严重的缓凝现象,致使泵送搅拌车无法正常进行卸料、泵送困难等情况的出现,对混凝土质量及施工效率造成一定程度的负面影响。使用缓凝剂时,如掺入量过小,便会造成缓凝效果与预期不符,如掺入量过大,则又将造成混凝土长时间无法凝结,对混凝土的水化、早期强度及塑性收缩都将带来严重的负面影响,此外,混凝土水分的严重蒸发可直接导致混凝土的收缩开裂现象产生[5]。使用早强剂时,如掺入量过大,混凝土的早期强度虽然较好,但将给后期强度造成严重损失,大大提高了混凝土收缩开裂及导电的可能性,甚至引起离析现象的产生。使用引气剂时,如掺量过大,不仅将造成混凝土的性能受到负面影响,同时也使混凝土的抗压强度受损,混凝土的抗渗、抗冻及减少碳化等耐久性也将受到不同程度的影响。
3.2 因外加剂成分所导致的负效应
各类外加剂的成分繁琐且复杂,部分外加剂的成分可对混凝土性能造成不同程度的负面影响,如防冻剂、早强剂、低浓度萘系减水剂等。此类外加剂在使用的过程中可使混凝土中的碱含量上升至一定幅度,但混凝土中的碱含量一旦超出正常标准,将造成混凝土后期强度增长缓慢,且与活性骨料发生碱骨料反应的几率也将随之大大增加,在类似反应的长期影响下,混凝土构件浇筑成型之后的十几年之内都会发生持续反应,使混凝土构件的耐久性受到持续的冲击与损害。
4 使用外加剂的过程中应注意的相关事项
(1)大部分混凝土施工过程中都采用外加剂进行添加,但在具体应用过程中,应对实际工程需要进行具体的考量,结合工程施工的特点、施工工艺及施工条件等因素,视具体情况而定进行外加剂的选择,避免盲目使用等现象的发生。
(2)除外加剂的种类选择之外,外加剂的质量也是应当经过严格筛选的一个环节。在外加剂投入使用之前,应对其质量是否与相关标准相符进行严格的检测。如进行减水剂的使用之前,应将其检验结果与基准混凝土进行比较,并由此确定掺入用量,除此之外,还应对液态减水剂的溶液密度及粉剂减水剂的固体物含量进行严格的测定。
(3)在实际施工中,不同品种的水泥对于减水剂的增、减水效果也各不相同,在所有原料中,外加剂对水泥有着最为主要的影响,因此,水泥品种的选择也是至关重要的一个环节。高效减水剂在不同品种的水泥之间的应用效果有着明显的差异,可对减水剂的应用效果产生影响的因素有碱含量、掺合料、调凝剂及矿物组成等。对于不同的水泥而言,在减水剂相同的情况下,应对掺入用量进行适当的调整,才可使减水剂的应用效果达到预期的目标。
(4)在将外加剂投入使用之前,为保证工程的施工质量,应对减水剂碱性相关的匀质性试验,首先测定减水剂中的PH值、密度及含固量,随后再与混凝土进行适配。另一方面,还应对减水剂混凝土的相关性能进行检测,如含气量、减水率、坍落度损失及对抗压强度等。
5 结束语
综上所述,在建筑工程混凝土施工的过程中,如对外加剂进行科学合理的配合使用,便能够利用其特性在混凝土施工中发挥重要的作用,但同时也需要采取一定的措施对其使用方法进行控制,力求发挥其效益的最大化。
参考文献
[1]李雪红.原材料及外加剂对冬期施工混凝土性能的影响[J].科学与财富,2012(4):397.
[2]仲昭泓.混凝土冬期施工采用外加剂法质量控制措施[J].价值工程,2013(8):117-118.
[3]赵金锋.浅析建筑工程混凝土施工技术问题[J].科技创新与应用,2014(21):238.
混凝土外加剂范文6
[关键词]混凝土 外加剂性能
Effects of some of the factors in application of concrete additives
Qin Fujun
Qigihar Qi Xiang Group Company Limited Heilongjiang branch Qigihar 161000
[ Abstract ] concrete admixture as concrete materials in fifth groups, has been in the concrete project has been widely used. Based on the impact properties of the concrete admixture, points out the problems should be paid attention to in application.
[key] concrete admixture
中图分类号:TU522.07 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
1前言
在混凝土、砂浆或净浆的制备过程中,掺入不超过水泥用量5%(特殊情况除外),能对混凝土、砂浆或净浆的正常性能要求而改性的一种产品,称为混凝土外加剂。外加剂按其所对于应的功能不同分为减水剂、引气剂、憎水剂、促凝剂、早强剂、缓凝剂、发气剂、气泡剂、灌浆剂、着色列、超塑化剂、保水剂、粘结列、阻锈剂,喷射混凝土外加剂等。混凝土外加剂的应用已有60~70年的历史,它已被公认是提高混凝土强度,改善混凝土性能及节约水泥等的有效方法。混凝土中使用外加剂已不是个别的,而是作为混凝土第五种基本材料。
2影响混凝土外加剂应用时的一些因素
2.1外加剂的掺量
在确定外加剂掺量时,应根据施工设计的要求,所用原材料及施工工艺具体条件,通过试验来确定。
2.1.1各种外加剂都有推荐的剂量范围。例如:引气剂0.6%~1.2%,木质素磺酸钙减水剂0.1%~0.3%、高效能减水剂0.3%~1.0%。现有的试验资料表明,其合理掺量并不是定值,而随水泥品种(矿物成份、含碱量)和细度、混合材料品种及掺量、硬化温度等因素的不同而变化。例如,萘磺酸盐系减水剂适用于硅酸盐水泥,而密胺树脂系碱水剂更适合于铝酸盐和硫铝酸盐水泥。C2A含量低和细度小的硅酸盐水泥,其合理掺量较小。
2.1.2掺入混合材料(尤其是粉煤灰)的水泥,在外加剂加入时,其引气量及减水率低于不掺混合材料的硅酸盐水泥。低温硬化或蒸汽养护时,其合理掺量要低于常温硬化时的掺量,它不能适用于实际施工的一切条件。
2.2水泥的适应性
试验结果表明,水泥品种(矿物组成、含碱量、细度)对外加剂的效能有一定的影响。
2.2.1对于硅酸盐水泥,FDN和SM两种减水剂的减水和增强效果基本相同;对于铝酸盐水泥,SM减水剂的效果明显优于FDN。同属硅酸盐水泥,当矿物组成、混合材料、含碱量及细度等不同时,掺用同一外加剂(品种、剂量均相同)其效果亦会不同)其效果亦会不同。
2.2.2对于JN、FDN、NF、HF、建1、GRS等几种减水剂来说,当水泥C3A含量低,C3S含量高,含碱量低和细度大时,掺入合理掺量,可获得高减水率、高增强效果的混凝土。糖类减水缓凝剂也对C3A含量低、C3S含量高的水泥减水、缓凝效果较为明显。
2.3强度和变形
试验结果表明,掺入引气剂及普通减水剂后混凝土的强度及变形特征主要表现为以下几个方面。
2.3.1掺入与不掺入外加剂的混凝土强度关系基本相同;随着抗压强度相应提高,抗拉、劈裂抗拉、抗弯、轴心抗压强度也相应提高;但其抗拉与抗压强度之比及抗弯与抗压强度之比降低,轴心抗压与抗压强度之比提高。
2.3.2混凝土弹性模量与骨料品质、灰骨比、混凝土强度及含气量的关系较大。在坍落度和水泥用量均相同的条件下,掺用高效减水剂可以提高混凝土强度及弹性模量;在水灰比和坍落度不变时,掺用高效减水剂,可降低水泥用量,弹性模量也相应提高;在混凝土水泥用量及用水量不变时,掺用高效减水剂,可增大混凝土流动性,混凝土弹性模量的变化较小。
2.3.3掺入高效减水剂的高强混凝土的泊桑比与空白混凝土基本相近,约为0.20~0.25。
2.4混凝土坍落度损失及减小损失措施
掺入与不掺入外加剂的混凝土都存在坍落度损失的问题,但当掺高效减水剂时,由于混凝土用水量较小,其坍落度损失值大于不掺或掺引气剂及普通减水剂的混凝土。掺入高效减水剂的混凝土,坍落度损失较大的原因是:
2.4.1由于水泥中C3A及C4AF矿物的吸附性,在混凝土搅拌后即有较多的外加剂涌聚到该矿物的水化物表面被吸附,造成整个溶液中的外加剂浓度明显下降(在10分钟之内,已有80%~90%的外加剂被吸附),使水泥颗粒表面电动电位降低,流动性减小。
2.4.2由于气泡的外溢,使含气量减小,混凝土流动性下降。混凝土中掺入减水剂,一般总有一定数量的引气量(在搅拌初期),由于减水剂的亲水性较大,气泡与矿物颗粒间的粘附力较小,致使这些气泡在混凝土拦合物中不够稳定,在静置、运输过程中,将不断地外溢和破灭。
2.4.3由于混凝土中水分的蒸发是混凝土坍落度损失的重要原因之一,而掺入高效减水剂的混凝土原始用水量减小,所以蒸发水所占比例相对增大。
2.4.4减小损失措施
①为解决混凝土坍落度损失的问题,近年来研究采用与搅拌运输车相配合的“后掺法”,即在混凝土被运送到浇筑地点之前,再补加部分减水剂并继续搅拌,以弥补混凝土坍落度的损失,并可大大节约减水剂的用量。改变减水剂掺加顺序的所谓“滞水法”(混凝土拌合物先加水拌合1~2分钟后再加入减水剂),也可取得改善混凝土和易性、增大减水效果、减少坍落度损失的效果。
②采用后掺技术的原理尚在研究之中,一般认为,当减水剂采用“同掺法”时,水泥矿物组成中的C3A、C3AF吸附性强,早期减水剂被其吸附;而硅酸盐水化物出现稍迟,此时溶液中减水剂浓度已降低;并且水化硅酸钙可将部分被C3A、C3AF吸附的减水剂包裹在水化物内部;此外,水泥和集料的表面及其裂隙也要只吸附部分减水剂。如果彩和“后掺法”,一则早期被C3A、C3AF吸附的减水剂可减少,同时集料表面及裂隙也可先由水及水泥水化物填充包围,从而节约了减水剂,也充分发挥了减水剂的扩散作用。
“后掺法”应用于引气剂或缓凝型外加剂时应予慎重,它可能造成引气量过量或过度缓凝而影响质量。
2.5硫酸盐、氯盐的限值
2.5.1硫酸盐的限值
水泥中掺入过量的硫酸盐会引起水泥石的体积膨胀,以至体积不安定,因此水泥技术标准中对SO3的含量作了限制。此外,施工规范中对骨料、拌合水等也作了关于硫酸盐含量的限制。而外加剂也含有一定的硫酸盐,如NF,硫酸钠<30%;建1型(低浓),硫酸钠<30%;AF,硫酸钠<40%是否可能危害混凝土体积变化的稳定性,作为混凝土外加剂对其硫酸盐含量也应规定限量。
2.5.2氯盐的限制
许多外加剂中都含有氯盐,有时还把氯盐作为外加剂的组成成分掺入混凝土中。掺入大量氯盐促进钢筋锈蚀已被工程界所公认,但对少量残微量氯盐的影响还有争议。归纳起来有三种不同的意见:一是认为,既然氯盐促进钢筋锈蚀,那么从安全出发,对钢筋混凝土和预应力混凝土结构不应掺氯盐:二是认为,氯盐与水泥中的水化铝酸钙化合,生成水化氯铝酸钙化合物,故只要氯盐掺量不是过大,则不会引起钢筋锈蚀;三是认为,钢筋的锈蚀,在很大程度取决于混凝土的密实性、水灰比、水泥用量、养护条件结构工作环境等多种因素,故不能确定一个统一的氯盐掺量限值。
混凝土中氯盐可以由多种途径被带入,如外加剂、骨料、拌和水等,故除了限制掺入的氯盐(作为外加剂)量之外,还应限制混凝土中氯盐总含量。显然应对氯盐的允许值,每种混凝土外加剂应制定出合理的控制指标,并在国家标准规范允许范围之内。