混凝土外加剂 混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中 掺入的,用以改善混凝土性能的物质。一般 情况掺量不超过水泥质量的5%。 混凝土中掺入外加剂,是行之有效的改 善混凝土性能的措施。随着科学技术的不断 进步,外加剂已越来越多地得到发展和使用 因此,外加剂已成为混凝土中除由四种基本 材料以外的第五种组分。 R IPAM
混凝土外加剂 混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中 掺入的，用以改善混凝土性能的物质。一般 情况掺量不超过水泥质量的5%。 混凝土中掺入外加剂，是行之有效的改 善混凝土性能的措施。随着科学技术的不断 进步，外加剂已越来越多地得到发展和使用。 因此，外加剂已成为混凝土中除由四种基本 材料以外的第五种组分
1混凝土外加剂的分类 按化学成分可分成三类: 1)无机化合物,多为电解质盐类。 2)有机化合物,多为表面活性剂。 3)有机无机复合物。 按功能分为四类 )改善混凝土拌合物流变性能的外加剂。 如各种减水剂、泵送剂、保水剂等。 2)调节混凝土凝结时间,硬化性能的外加 剂。如缓凝剂、早强剂、速凝剂等。 (3)改善混凝土耐久性能的外加剂。如引气 剂、防水剂和阻锈剂等。 (4)改善混凝土其他性能的外加剂。如引气 剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂、碱骨料 反应抑制剂、隔离剂、养护剂等。 R IPAM
1混凝土外加剂的分类 按化学成分可分成三类： （１）无机化合物，多为电解质盐类。 （２）有机化合物，多为表面活性剂。 （３）有机无机复合物。 按功能分为四类： （ｌ）改善混凝土拌合物流变性能的外加剂。 如各种减水剂、泵送剂、保水剂等。 （２）调节混凝土凝结时间，硬化性能的外加 剂。如缓凝剂、早强剂、速凝剂等。 （３）改善混凝土耐久性能的外加剂。如引气 剂、防水剂和阻锈剂等。 （４）改善混凝土其他性能的外加剂。如引气 剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂、碱骨料 反应抑制剂、隔离剂、养护剂等
2常用混凝土外加剂 1.减水剂 减水剂是指在混凝土坍落度基本相同的条件 下,能减少拌合用水量的外加剂。 (1)减水剂的作用机理 减水剂多属于表面活性剂,它的分子结构是 由亲水基团和增水基团组成,当两种物质接触时 (如水一水泥,水一油,水一气),表面活性剂 的亲水基团指向水,憎水基团朝向水泥颗粒(油 或气)。减水剂能提高混凝土拌合物和易性及混 凝土强度的原因,是由于其表面活性物质间的吸 附一分散作用,及其润滑、湿润作用所致。 R IPAM
2 常用混凝土外加剂 1．减水剂 减水剂是指在混凝土坍落度基本相同的条件 下，能减少拌合用水量的外加剂。 （1）减水剂的作用机理 减水剂多属于表面活性剂，它的分子结构是 由亲水基团和憎水基团组成，当两种物质接触时 （如水－水泥，水一油，水一气），表面活性剂 的亲水基团指向水，憎水基团朝向水泥颗粒（油 或气）。减水剂能提高混凝土拌合物和易性及混 凝土强度的原因，是由于其表面活性物质间的吸 附一分散作用，及其润滑、湿润作用所致
水泥加水拌和后,由于水泥颗粒间分子 引力的作用,产生许多絮状物而形成絮凝结 构,使10%~30%的拌合水(游离水)被包 裹在其中,从而降低了混凝土拌合物的流动 性。当加入适量减水剂后,减水剂分子定向 吸附于水泥颗粒表面,亲水基端指向水溶液。 由于亲水基团的电离作用,使水泥颗粒表面 带上电性相同的电荷,产生静电斥力,致使 水泥颗粒相互分散,导致絮凝结构解体 放出游离水,从而有效地增大]混 物的流动性。 R IPAM
• 水泥加水拌和后，由于水泥颗粒间分子 引力的作用，产生许多絮状物而形成絮凝结 构，使10％～ 30％的拌合水（游离水）被包 裹在其中，从而降低了混凝土拌合物的流动 性。当加入适量减水剂后，减水剂分子定向 吸附于水泥颗粒表面，亲水基端指向水溶液。 由于亲水基团的电离作用，使水泥颗粒表面 带上电性相同的电荷，产生静电斥力，致使 水泥颗粒相互分散，导致絮凝结构解体，释 放出游离水，从而有效地增大了混凝土拌合 物的流动性
鲁阴离子表面活性剂类减水剂,其亲水基团极性很 强,易与水分子以氢键形式结合,在水泥颗粒表 面形成一层稳定的溶剂化水膜下图,这层水是很 好的润滑剂,有利于水泥颗粒的滑动,从而使混 凝土流动性进一步提高。减水剂还能使水泥更好 地被水湿润,也有利于和易性的改善。 水泥颗粒 溶化剂水膜 电性斥力 减水剂 水泥颗粒 ⑨ 游离水 (a)静电斥力 (b)释放出游离水 R IPAM
阴离子表面活性剂类减水剂，其亲水基团极性很 强，易与水分子以氢键形式结合，在水泥颗粒表 面形成一层稳定的溶剂化水膜下图，这层水是很 好的润滑剂，有利于水泥颗粒的滑动，从而使混 凝土流动性进一步提高。减水剂还能使水泥更好 地被水湿润，也有利于和易性的改善
(2)减水剂的经济技术效果 掺减水剂的混凝土与未掺减水剂基准混 凝土相比,具有如下效果 ①在保证混凝土混合物和易性和水泥用量 不变的条件下,可减少用水量,降低水灰比, 从而提高混凝土的强度和耐久性 ②在保持混凝土强度(水灰比不变)和坍 落度不变的条件下,可节约水泥用量。 ③在保持水灰比与水泥用量不变的条件下, 可大大提高混凝土混合物的流动性,从而方 便施工。 R IPAM
（２）减水剂的经济技术效果 掺减水剂的混凝土与未掺减水剂基准混 凝土相比，具有如下效果： ①在保证混凝土混合物和易性和水泥用量 不变的条件下，可减少用水量，降低水灰比， 从而提高混凝土的强度和耐久性。 ②在保持混凝土强度（水灰比不变）和坍 落度不变的条件下，可节约水泥用量。 ③在保持水灰比与水泥用量不变的条件下， 可大大提高混凝土混合物的流动性，从而方 便施工
(3)减水剂的常用品种 ①木质素系减水剂 木质素系减水剂主要有木质素碳酸钙(木 钙)、木质素磺酸钠(木钠)和木质素磺酸镁 (木镁)之分,其中以木钙使用最多,并简称M 剂,它属于阴离子表面活性剂。 M剂是以生产纸浆或纤维浆的亚硫酸木浆废 液为原料,采用石灰乳中和,经生物发酵除糖、 蒸发浓缩、喷雾千燥而制成,为棕黄色粉状物。 M剂因原料丰富,价格低廉,并具有较好的塑化 效果,故目前应用十分普遍。 M剂为普通减水剂,其适宜掺量为0.2~0.3%, 减水率10%左右。M剂对混凝土有缓凝作用 般缓凝1~3h。 R IPAM
（3）减水剂的常用品种 ① 木质素系减水剂 木质素系减水剂主要有木质素磺酸钙（木 钙）、木质素磺酸钠（木钠）和木质素磺酸镁 （木镁）之分，其中以木钙使用最多，并简称Ｍ 剂，它属于阴离子表面活性剂。 Ｍ剂是以生产纸浆或纤维浆的亚硫酸木浆废 液为原料，采用石灰乳中和，经生物发酵除糖、 蒸发浓缩、喷雾干燥而制成，为棕黄色粉状物。 Ｍ剂因原料丰富，价格低廉，并具有较好的塑化 效果，故目前应用十分普遍。 Ｍ剂为普通减水剂，其适宜掺量为0.2～0.3％， 减水率10％左右。Ｍ剂对混凝土有缓凝作用，一 般缓凝１～３ｈ
②萘系减水剂 萘系减水剂为高效减水剂,它是以工业萘或 由煤焦油中分熘出的含萘及萘的同系物熘分为原 料,经磺化、水解、缩合、中和、过滤、干燥而 制成,为棕色粉末,其主要成分为β一萘磺酸盐甲 醛缩合物,属阴离子表面活性剂。这类减水剂品 种很多,目前我国生产的主要有NNO、NF FDN、UNF、MF、建丨型、SN AF 等。萘系减水剂适宜掺量为O.5‰~1.O%, 其减水率较大,为10%~25%增强效果显著, 缓凝性很小,大多为非引气型。适用于日最低气 温O℃以上的所有混凝土工程,尤其适用于配制 高强、早强、流态等混凝土。 R IPAM
②萘系减水剂． 萘系减水剂为高效减水剂，它是以工业萘或 由煤焦油中分熘出的含萘及萘的同系物熘分为原 料，经磺化、水解、缩合、中和、过滤、干燥而 制成，为棕色粉末，其主要成分为β一萘磺酸盐甲 醛缩合物，属阴离子表面活性剂。这类减水剂品 种很多，目前我国生产的主要有ＮＮＯ、ＮＦ、 ＦＤＮ、ＵＮＦ、MF、建Ｉ型、ＳＮ—２、ＡＦ 等。 萘系减水剂适宜掺量为０．５％～１．０％， 其减水率较大，为 １０％～２５%增强效果显著， 缓凝性很小，大多为非引气型。适用于日最低气 温０℃以上的所有混凝土工程，尤其适用于配制 高强、早强、流态等混凝土
③树脂类减水剂 此类减水剂为水溶性树脂,主要为磺化三聚 氰胺甲醛树脂减水剂,简称密胺树脂减水剂。它 是由三聚氰胺、甲醛、亚硫酸钠按适当比例、在 定条件下经磺化、缩聚而成,为阴离子表面活 性剂。我国产品有SM树脂减水剂,为非引气型 早强高效减水剂,其各项功能与效果均比萘系减 水剂还好。SM适宜掺量为0.5%~2.0%,减 水率达20‰~27%。对混凝土早强与增强效 果显著,能使混凝土1d强度提高一倍以上,7d 强度即可达空白混凝土28d的强度,长期强度亦 明显提高,并可提高混凝土的抗渗、抗冻性能及 弹性模量。 R IPAM
•③ 树脂类减水剂 此类减水剂为水溶性树脂，主要为磺化三聚 氰胺甲醛树脂减水剂，简称密胺树脂减水剂。它 是由三聚氰胺、甲醛、亚硫酸钠按适当比例、在 一定条件下经磺化、缩聚而成，为阴离子表面活 性剂。我国产品有ＳＭ树脂减水剂，为非引气型 早强高效减水剂，其各项功能与效果均比萘系减 水剂还好。ＳＭ适宜掺量为0．5％～２.０％，减 水率达２０％～２７％。对混凝土早强与增强效 果显著，能使混凝土1d 强度提高一倍以上，７ｄ 强度即可达空白混凝土２８d的强度，长期强度亦 明显提高，并可提高混凝土的抗渗、抗冻性能及 弹性模量
●④糖蜜类减水剂 糖蜜类减水剂为普通减水剂,它是 以制糖工业的糖渣、废蜜为原料,采用 石灰中和而成,为棕色粉状物或糊状物, 其中含糖较多,属非离子表面活性剂。 国内产品粉状有TF、ST、3FG等,糊状 有糖蜜。 糖蜜减水剂适宜掺量为O.2%~ O.3%减水率10%左右,故属缓凝 减水剂。 R IPAM
④糖蜜类减水剂 糖蜜类减水剂为普通减水剂，它是 以制糖工业的糖渣、废蜜为原料，采用 石灰中和而成，为棕色粉状物或糊状物， 其中含糖较多，属非离子表面活性剂。 国内产品粉状有TF、ST、3FG等，糊状 有糖蜜。 糖蜜减水剂适宜掺量为０．２％～ ０．３％，减水率10％左右，故属缓凝 减水剂