前言
依據國家尺度GB8075-87,外加劑的定義為:混凝土外加劑是拌制商品混凝土過(guò)程中摻放,用以改善商品混凝土機能的物質(zhì),摻量不大于水泥質(zhì)量的5%(特殊情況除外)。
定義
混凝土外加劑也稱(chēng)為外摻劑或附加劑。它是指除組成混凝土的各種原材料或混合材料之外,另行加入的材料,即在拌制混凝土過(guò)程中摻入的用以改善商品混凝土各種機能的化學(xué)物質(zhì)。商品混凝土外加劑原料構成以化工原料為主,屬于化工產(chǎn)品,技術(shù)含量高,可謂混凝土組成中的“味粉”。如以普互市品混凝土為例,除在拌制商品混凝土是使用的膠結料水泥、粗骨料石子、砂子和水或混合材料(粉煤灰、硅粉等)之外,另行加入其他化學(xué)物質(zhì),稱(chēng)為商品混凝土外加劑。外加劑在拌制商品混凝土時(shí),隨同其他材料同時(shí)加入,摻入外加劑的商品混凝土攪拌時(shí)間略長(cháng)一些。
混凝土摻加外加劑,是與建筑產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展和設計水平的不斷進(jìn)步分不開(kāi)的。如近十年來(lái),在建筑產(chǎn)業(yè)中接踵泛起了滑模、大模板、壓入成型、泵送混凝土、噴混凝土、真空吸水混凝土等新工藝;在混凝土的供給上泛起了混凝土、集中攪拌等方法;在結構類(lèi)型上泛起了高層、超高層、大跨度、薄殼、折板、剪力墻體系、框架輕板體系、盒子結構、裝配結構、無(wú)粘結預應力商品混凝土結構體系、框筒體系等等。這些對混凝土的技術(shù)機能和經(jīng)濟指標都提出了新的要求,諸如要求混凝土的活動(dòng)性、可塑性、密實(shí)性、抗滲性、抗凍性、快硬、緩凝、高強、早強、超早強、耐酸、耐堿、耐熱、隔音、保溫、輕質(zhì)、防水、防輻射、水下澆筑水離析和無(wú)振搗澆筑及鋼筋商品混凝土中的鋼筋抗腐蝕等方面機能。過(guò)去使用的一般商品混凝土已不能知足要求,現在只要增加適當的外加劑,不;僅能改善混凝土的拌合物及其硬化過(guò)程中或硬化以后的機能,還能改善混凝土的各項物理力學(xué)機能,同時(shí)還能取得好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。如摻入適當的外加劑后,在混凝土的強度等級不變的發(fā)問(wèn)下,可節約10%~20%的水泥;在配制高強或超高強的混凝土是,1d齡期的混凝土強度可進(jìn)步100%~200%;對要求蒸汽養護的混凝土,可減免蒸汽養護;可進(jìn)步混凝土的耐久性,延長(cháng)使用壽命,減少維修用度等。
采用外國劑是混凝土出產(chǎn)工藝的一大發(fā)展,目前國外對外加劑使用已占非??捎^(guān)的比重,有些國家已將外國劑看成是商品混凝土中除水泥、砂、石和水之外的第五種材料,如日本及北歐各國已在全部混凝土中摻加外劑,前蘇聯(lián)、美國及澳大利亞的外加劑混凝土占全部混凝土總量的60%。我國研究和使用外加劑已有50年的歷史,外加劑的種類(lèi)和使用量都有明顯的進(jìn)步目前年出產(chǎn)能力約150萬(wàn)噸左右,外加劑混凝土占混凝土總量為30%左右,尤其在鐵道、港口、水工、產(chǎn)業(yè)與民用建筑中正廣泛推廣,并取得良好的效果。
分類(lèi)
混凝土外加劑按其主要功能為四類(lèi):
①改善混凝土拌合物流變機能的外加劑。包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑等。
②調節混凝土凝聚時(shí)間、硬化機能的外加劑。包括緩凝劑、早強劑和速凝劑等。
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改善混凝土其他機能的外加劑。包括加氣劑、膨脹劑、防凍劑、著(zhù)色劑、粘結劑和堿-骨粉反應按捺劑等。
按化學(xué)成分分類(lèi):
(1)減水劑:增大混凝土活動(dòng)性,改善和易性等特點(diǎn)。如木質(zhì)素磺酸鈣、糖蜜等普通減水劑、高效減水劑、早強減水劑、緩凝型減水劑、引氣型減水劑等。
(2)早強劑:進(jìn)步混凝土的早期強度,降低水泥用量,縮短養護時(shí)間。如氯化鈣、氯化鈉等普通早強劑。
(3)抗凍劑:可降低商品混凝土的凍結溫度,促進(jìn)商品混凝土在零度以下強度的增長(cháng)。如氯化鈉、尿素、碳酸鉀、氨水等。
(4)速凝劑:加速水泥的水化反應,促使商品混凝土迅速凝聚和硬化。如:鋁氧熟料、水玻璃溶液及鋁酸鈉等。
(5)緩凝劑:延長(cháng)商品混凝土凝聚時(shí)間,降低水化熱。如酒石酸,石膏、酒石鉀鈉等。
(6)引氣劑:在商品混凝土中引入大量平均封鎖的微小氣泡,改善商品混凝土的和易性,進(jìn)步商品混凝土的抗凍性及耐久性。如松香酸鈉、烷基磺酸鈉、脂肪醇等。
(7)消泡劑(又稱(chēng)去泡劑):它可按捺或消除商品混凝土過(guò)多的有害氣泡,如有機硅、磷酸脂、聚氧乙烯等。
(8)膨脹劑:在商品混凝土硬化過(guò)程中通過(guò)體積膨脹補償商品混凝土收縮,并限制前提下泛起相宜的自應力。如:明礬石、石膏、氧化鈣、氧化鎂等。
(9)防水劑:可增加商品混凝土密實(shí)性,進(jìn)步抗滲性,對水泥有一定的促凝作用且進(jìn)步強度。如氟硅酸鹽、粉煤灰、硅藻土、瀝青乳液、松香。
(10)密實(shí)劑:可在商品混凝土形成膠狀的懸浮顆粒,堵塞商品混凝土內毛細通道,進(jìn)步密實(shí)性。如:三乙醇胺等。
此外,還有耐蝕劑、鋼筋阻銹劑、防輻射劑、泵送劑、堿骨料反應按捺劑等外加劑。
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