外加劑分為:改善混凝土拌和物流變性能的外加劑;調節(jié)混凝土凝結時間、硬化性能的外加劑;改善混凝土耐久性的外加劑;還有改善混凝土其他性能的外加劑。
一、外加劑的種類及作用
1、減水劑
水泥粒子對高效減水劑的吸附以及高效減水劑對水泥的分散作用,水泥加水轉變成水泥漿后形成一種絮凝狀結構。當減水劑分子被漿體中的水泥粒子吸附,即在其表面形成擴散雙電層,成為一個個極性分子或分子團,憎水端吸附于水泥顆粒表面而親水端朝向水溶液,形成單分子層或多分子層的吸附膜。這就降低了水的表面張力,釋放出絮凝體中被包裹的水分子。
同時,出于表面活性劑的定向吸附,使水泥顆粒朝外一側帶有同種電荷,產生了相斥作用。其結果使水泥漿體形成一種不穩(wěn)定的懸浮狀態(tài);水泥顆粒表面的潤滑作用,減水劑的極性親水端朝向水溶液,多以氫鍵形式與水分子締合,再加上水分子之間的氫鍵締合,構成了水泥微粒表面的一層水膜,阻止水泥顆粒間的直接接觸,起到潤滑作用。
2、緩凝劑
一種降低水泥或石膏水化速度和水化熱、延長凝結時間的添加劑。在商品混凝土中摻入緩凝劑的目的是為了延長水泥的水化硬化時間,使新拌混凝土能在較長時間內保持塑性,從而調節(jié)新拌混凝土的凝結時間。
3、早強劑
能提高混凝土早期強度,并且對后期強度無顯著影響的外加劑。早強劑的主要作用在于加速水泥水化速度,促進混凝土早期強度的發(fā)展;既具有早強功能,又具有一定減水增強功能。
4、引氣劑
由于它的表面活性,能定向吸附在水-氣界面上,而且顯著降低水的表面張力,使水溶液易形成眾多的新表面(即水在攪拌下易產生氣泡);同時,引氣劑分子定向排列在氣泡上,形成單分子吸附膜,使液膜堅固而不易破裂。在溶液中產生氣泡后,由于大大擴展了兩相的界面,使表面能隨之增加,而對任何一個體系來說都有一個自由能自動趨于*小才能保持體系穩(wěn)定的趨勢。那么要產生穩(wěn)定氣泡必須使氣液界面的表面能盡可能低。
(二)外加劑摻量對混凝土性能的負面效應
(1)高效減水劑
高效減水劑摻量正常時,新拌混凝土坍落度會隨用量的增加而增加,但超過飽和點以后,再增大到一定量以后在增加摻量,不但減水率不在增長,混凝土的泌水率也隨之增大,凝結時間延長。聚羧酸減水劑的摻量一般在0.15%~0.25%;脂肪族減水劑和萘系減水劑折固用量一般為0.5%~1%,當使用固含量40%左右的液體時,其摻量為1.5%~2.5%。
(2)緩凝劑
緩凝劑用量少時,無法達到預期緩凝效果,過量加入會造成混凝土長時間不凝固或增大混凝土開裂的傾向。磷酸鹽類緩凝劑摻量為0.06~0.1%,使用三聚磷酸鈉時,應注意其在水中初始溶劑度可達35g/110g,數日后反而降低至初始的1/2~1/3,因此會有白色沉淀。葡萄糖酸鈉的摻量為0.06~0.1%。
(3)早強劑
早強劑過量加入,雖然混凝土早期效果好,但后期強度損失大,鹽析加劇影響混凝土飾面,增加混凝土的導電性能及增加混凝土開裂的風險。鹽類早強劑用量一般比較大,如硫酸鈣摻量為0.5%~3.0%,有機化合物早強劑摻量較小,一般低于0.1%。實踐中很多情況下都是使用復合使用。
(4)引氣劑
引氣劑過量加入,混凝土工作性反而降低,更會影響混凝土抗壓強度、抗?jié)B、抗碳化性能。脂肪酸類引氣劑一般用量為0.005%~0.02%,引氣量2%~5%;松香樹脂酸類摻量一般為0.003%~0.02%,引氣量3%~6%;皂甙類摻量0.005%~0.05%,引氣量,2%~4%。
綜上所述,正確采用外加劑品種及摻量是保證混凝土質量的關鍵,在使用外加劑時,一定要結合實際情況(如環(huán)境條件、施工條件、材料條件及結構設計對混凝土性能的要求等),進行摻加外加劑混凝土試配與檢驗,避免外加劑對混凝土性能的不利影響。
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