1、外加剂的选择和外加剂的选择和配制方法配制方法 一、混凝土外加剂的基本性能一、混凝土外加剂的基本性能o对其基本性能的要求是：对其基本性能的要求是：o1.能改混凝土一种或某几种性能，而不产生能改混凝土一种或某几种性能，而不产生副作用；副作用；o2.在运输和贮存中保持良好的匀质性和稳定在运输和贮存中保持良好的匀质性和稳定性；性；o3.在早期或后期对混凝土中的钢筋及其他预在早期或后期对混凝土中的钢筋及其他预埋件没有有害作用；埋件没有有害作用；o4.使用安全、对环境无污染。使用安全、对环境无污染。 04.11.20042二、混凝土外加剂的选择二、混凝土外加剂的选择o混凝土外加剂的选择根据工程设计对混凝土
2、性能混凝土外加剂的选择根据工程设计对混凝土性能的要求而定。如强度等级、抗渗性、抗冻融性、的要求而定。如强度等级、抗渗性、抗冻融性、耐久性、弹性模量等物理力学性能，以及施工工耐久性、弹性模量等物理力学性能，以及施工工艺、施工季节、冬季或夏季施工、浇筑的部位和艺、施工季节、冬季或夏季施工、浇筑的部位和体积等。另外，还要考虑实际工程提供的原材料、体积等。另外，还要考虑实际工程提供的原材料、水泥品种和强度等级、砂石质量等。在此基础上水泥品种和强度等级、砂石质量等。在此基础上选择符合使用要求的外加剂品种和牌号。选择符合使用要求的外加剂品种和牌号。04.11.20043三三、作用原理减水剂作用原理减水剂A
3、o高效能减水剂的减水效果是通过分散水泥粒子而得到的，高效能减水剂的减水效果是通过分散水泥粒子而得到的，其减水作用机理与通常所用的减水剂减水机理没有本质其减水作用机理与通常所用的减水剂减水机理没有本质的差别。水泥粒子的分散可以说是由于外加剂中承担分的差别。水泥粒子的分散可以说是由于外加剂中承担分散作用的组分吸附在水泥粒子表面而产生的静电斥力、散作用的组分吸附在水泥粒子表面而产生的静电斥力、高分子吸附层的相互作用产生的立体斥力及水分子的浸高分子吸附层的相互作用产生的立体斥力及水分子的浸润作用而引起的。润作用而引起的。o由于吸附分散剂，水泥粒子表面形成了双电层，相邻的由于吸附分散剂，水泥粒子表面形成
4、了双电层，相邻的两个粒子之间产生了如图所示的静电斥力作用，使水泥两个粒子之间产生了如图所示的静电斥力作用，使水泥粒子分散、防止其再凝聚粒子分散、防止其再凝聚DLVO理论）。使用萘系和三理论）。使用萘系和三聚氰胺系分散剂时，由于这种分散作用使混凝土流化。聚氰胺系分散剂时，由于这种分散作用使混凝土流化。04.11.20044作用原理减水剂作用原理减水剂B固液界面的双电层固液界面的双电层 04.11.20045作用原理减水剂作用原理减水剂Co研究发现，对于聚羧酸系高效能减水剂，仅用研究发现，对于聚羧酸系高效能减水剂，仅用DLVO理论不能理论不能确切解释其高分散性的机理。它们之所以能使水泥粒子高度分确
5、切解释其高分散性的机理。它们之所以能使水泥粒子高度分散，是因为它们的分子结构中保有的羧基负离子的静电斥力和散，是因为它们的分子结构中保有的羧基负离子的静电斥力和主链或侧链的立体效果（立体斥力或立体位阻）共同作用的结主链或侧链的立体效果（立体斥力或立体位阻）共同作用的结果。侧链越长，分散力越高。果。侧链越长，分散力越高。o由于立体效果的作用，在减水率相同时，聚羧酸系减水剂的掺由于立体效果的作用，在减水率相同时，聚羧酸系减水剂的掺量要比萘系和三聚氰胺系小。浸润作用说明，在化学结构中具量要比萘系和三聚氰胺系小。浸润作用说明，在化学结构中具有较多的与水分子亲和性高的羟基（有较多的与水分子亲和性高的羟基
6、（OH）、醚（）、醚（O）和氨）和氨基（基（NH2）的分散剂，由于水泥粒子的吸附而与水的亲和性）的分散剂，由于水泥粒子的吸附而与水的亲和性提高，水分子浸润到水泥粒子之间，产生阻碍水泥凝聚的效果。提高，水分子浸润到水泥粒子之间，产生阻碍水泥凝聚的效果。换句话说，降低水的表面张力时，有助于水泥粒子的湿润，使换句话说，降低水的表面张力时，有助于水泥粒子的湿润，使水浸透到粒子间更狭小的细孔中，从而使水泥粒子分散，混凝水浸透到粒子间更狭小的细孔中，从而使水泥粒子分散，混凝土黏性得以改善。土黏性得以改善。04.11.20046调凝剂作用机理缓凝剂调凝剂作用机理缓凝剂o关于缓凝剂的作用机理目前尚无定论。缓凝
7、剂关于缓凝剂的作用机理目前尚无定论。缓凝剂之所以能延缓水泥水化，可能是因为：缓凝剂之所以能延缓水泥水化，可能是因为：缓凝剂分子沉淀于水泥颗粒表面，阻碍水泥与水的接分子沉淀于水泥颗粒表面，阻碍水泥与水的接触，从而延缓水泥水化；无机缓凝剂与水泥浆触，从而延缓水泥水化；无机缓凝剂与水泥浆体系中的体系中的Ca2形成络盐，抑制形成络盐，抑制Ca（OH）2结结晶的析出；水泥颗粒表面吸附缓凝剂，阻碍水晶的析出；水泥颗粒表面吸附缓凝剂，阻碍水泥水化进程；缓凝剂从水泥水化反应诱导期到泥水化进程；缓凝剂从水泥水化反应诱导期到加速期，始终阻碍于液相中析出的结晶成核。加速期，始终阻碍于液相中析出的结晶成核。04.11
8、.20047调凝剂作用机理早强剂调凝剂作用机理早强剂 o作用机理作用机理o高性能混凝土常用的早强剂主要是三乙醇胺，多高性能混凝土常用的早强剂主要是三乙醇胺，多与其他品种外加剂复合使用。三乙醇胺不改变水与其他品种外加剂复合使用。三乙醇胺不改变水泥的水化生成物，但促使泥的水化生成物，但促使C3A与石膏之间形成硫与石膏之间形成硫铝酸钙的反应，而且与无机盐类材料复合使用时，铝酸钙的反应，而且与无机盐类材料复合使用时，既能催化水泥本身的水化，又能在无机盐类与水既能催化水泥本身的水化，又能在无机盐类与水泥的反应中起催化作用。所以，三乙醇胺复合早泥的反应中起催化作用。所以，三乙醇胺复合早强剂的早强效果优于单
9、掺早强剂的效果。强剂的早强效果优于单掺早强剂的效果。04.11.20048引气剂作用机理引气剂作用机理o（一）界面活化作用（一）界面活化作用o引气剂的界面活化作用即引气剂在水中被界面吸附，引气剂的界面活化作用即引气剂在水中被界面吸附，形成憎水化吸附层，降低界面能，使界面性质显著形成憎水化吸附层，降低界面能，使界面性质显著改变。改变。o（二）起泡作用（二）起泡作用o引气剂在混凝土中形成的泡，属于溶胶性气泡，彼引气剂在混凝土中形成的泡，属于溶胶性气泡，彼此独立存在，其周围被水泥浆体、集料等包裹而不此独立存在，其周围被水泥浆体、集料等包裹而不易消失。易消失。o混凝土中的气泡为何能够稳定存在，尚未认识
10、清楚，混凝土中的气泡为何能够稳定存在，尚未认识清楚，但已经知道，在饱和氢氧化钙溶液中，气泡的稳定但已经知道，在饱和氢氧化钙溶液中，气泡的稳定时间较长。时间较长。04.11.20049防水剂作用机理防水剂作用机理Ao（一）减水剂防水机理（一）减水剂防水机理o减水剂对水泥具有强烈的分散作用，它借助减水剂对水泥具有强烈的分散作用，它借助于极性吸附作用，大大降低了水泥颗粒间的于极性吸附作用，大大降低了水泥颗粒间的吸引力，有效地阻碍和破坏了颗粒间的絮凝吸引力，有效地阻碍和破坏了颗粒间的絮凝作用，并释放出絮凝体中的水，从而减少混作用，并释放出絮凝体中的水，从而减少混凝土用水量，提高混凝土工作性，使硬化后凝
11、土用水量，提高混凝土工作性，使硬化后孔结构的分布得以改善，混凝土的均质性、孔结构的分布得以改善，混凝土的均质性、抗渗性得以提高。抗渗性得以提高。04.11.200410防水剂作用机理防水剂作用机理Bo（二）引气剂防水机理（二）引气剂防水机理o引气剂是具有憎水作用的表面活性物质，能显著降引气剂是具有憎水作用的表面活性物质，能显著降低混凝土拌和水的表面张力，经搅拌可在混凝土拌低混凝土拌和水的表面张力，经搅拌可在混凝土拌和物中产生大量微细、密闭、互不连通的气泡，使和物中产生大量微细、密闭、互不连通的气泡，使毛细管变得细小、曲折、分散，减少了渗水通道。毛细管变得细小、曲折、分散，减少了渗水通道。引气剂
12、还可增加黏滞性，改善和易性，减少沉降泌引气剂还可增加黏滞性，改善和易性，减少沉降泌水和分层离析，弥补混凝土的结构缺陷，从而提高水和分层离析，弥补混凝土的结构缺陷，从而提高混凝土的密实性和抗渗性。混凝土的密实性和抗渗性。04.11.200411防水剂作用机理防水剂作用机理三乙醇胺防水剂三乙醇胺防水剂o三乙醇胺是水泥水化的激发剂，使水泥在水化早三乙醇胺是水泥水化的激发剂，使水泥在水化早期生成较多的水化产物，部分游离水结合为结晶期生成较多的水化产物，部分游离水结合为结晶水，相应减少了毛细管通道和孔隙，从而提高了水，相应减少了毛细管通道和孔隙，从而提高了混凝土的抗渗性。混凝土的抗渗性。04.11.20
13、0412防水剂作用机理防水剂作用机理膨胀剂防水剂膨胀剂防水剂o膨胀剂与水泥水化产物反应，生成体积增大膨胀剂与水泥水化产物反应，生成体积增大的结晶体（如钙矾石、氢氧化钙），填充和的结晶体（如钙矾石、氢氧化钙），填充和堵塞孔隙，并产生一定的体积膨胀，补偿混堵塞孔隙，并产生一定的体积膨胀，补偿混凝土收缩，改善混凝土抗裂性，从而提高混凝土收缩，改善混凝土抗裂性，从而提高混凝土防水能力。凝土防水能力。04.11.200413防水剂作用机理防水剂作用机理其他防水剂其他防水剂o其他防水剂包括无机质防水剂、有机质防水剂和复合防其他防水剂包括无机质防水剂、有机质防水剂和复合防水剂。水剂。o无机质防水剂有铁盐、水
14、玻璃、硅质粉末等。铁盐、水无机质防水剂有铁盐、水玻璃、硅质粉末等。铁盐、水玻璃与水泥水化产物氢氧化钙反应，分别形成氢氧化铁玻璃与水泥水化产物氢氧化钙反应，分别形成氢氧化铁胶体和不溶性硅酸钙，填充砂浆或混凝土中的孔隙，使胶体和不溶性硅酸钙，填充砂浆或混凝土中的孔隙，使抗渗性提高。硅质粉（如粉煤灰、火山灰、石英粉、硅抗渗性提高。硅质粉（如粉煤灰、火山灰、石英粉、硅灰）主要通过与水泥水化生成物反应，反应产物堵塞孔灰）主要通过与水泥水化生成物反应，反应产物堵塞孔隙，同时，矿物质粉末还能增加水泥的水化反应，使混隙，同时，矿物质粉末还能增加水泥的水化反应，使混凝土抗渗性提高。有机质防水剂，主要是具有憎水作
15、用凝土抗渗性提高。有机质防水剂，主要是具有憎水作用的表面活性剂或化合物，通过憎水作用使混凝土防水。的表面活性剂或化合物，通过憎水作用使混凝土防水。o复合防水剂中的各组分共同作用，优势互补，使混凝土复合防水剂中的各组分共同作用，优势互补，使混凝土抗渗防水能力大大提高。抗渗防水能力大大提高。04.11.200414膨胀剂作用机理硫铝酸钙类膨胀剂膨胀剂作用机理硫铝酸钙类膨胀剂 o硫铝酸钙类膨胀剂在水泥水化硬化过程中，生成硫铝酸钙类膨胀剂在水泥水化硬化过程中，生成钙矾石结晶体，产生体积膨胀，对混凝土起补偿钙矾石结晶体，产生体积膨胀，对混凝土起补偿收缩、防止开裂等作用，并能使混凝土中的钢筋收缩、防止开裂
16、等作用，并能使混凝土中的钢筋在承载前受到一定的拉应力，混凝土获得一定的在承载前受到一定的拉应力，混凝土获得一定的预压应力。掺用此类膨胀剂的混凝土，因钙矾石预压应力。掺用此类膨胀剂的混凝土，因钙矾石填充于水泥石的毛细孔或气孔中，并能与纤维状填充于水泥石的毛细孔或气孔中，并能与纤维状的的CSH凝胶微晶交织成网络结构，使水泥石凝胶微晶交织成网络结构，使水泥石结构更为致密，对提高混凝土强度和防水等性能结构更为致密，对提高混凝土强度和防水等性能极为有利。极为有利。04.11.200415膨胀剂作用机理膨胀剂作用机理石灰类膨胀剂石灰类膨胀剂o石灰类膨胀剂中的石灰类膨胀剂中的CaO，在水泥水化初期，在水泥水化初期，水化成凝胶状的水化成凝胶状的Ca（OH）2，产生体积膨，产生体积膨胀；胀；o凝胶状的凝胶状的Ca（OH）2 发生晶形转化，变为发生晶形转化，变为较大的异方型、六方板状晶体，再次产生体较大的异方型、六方板状晶体，再次产生体积膨胀。积膨胀。04.11.200416膨胀剂作用机理膨胀剂作用机理铁粉类膨胀剂铁粉类膨胀剂o铁粉类膨胀剂中的铁铁粉类膨胀剂中的铁质表面，在助剂作用质表面，在助剂作用下被氧
