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混凝土外加剂的分类及其性能混凝土外加剂是指在混凝土拌制过程中加入的少量物质,用于改善混凝土的性能。根据其功能和用途,混凝土外加剂主要可以分为以下几类:
1.减水剂减水剂是最常见的外加剂之一,主要用于减少混凝土拌合用水量,同时保持或提高混凝土的工作性和强度。它通过降低水泥颗粒之间的静电引力,使水泥颗粒更好地分散,从而减少用水量。根据减水效果的不同,可分为普通减水剂、高效减水剂和高性能减水剂。减水剂不仅能提高混凝土的流动性和强度,还能减少收缩和开裂。
2.引气剂引气剂是在混凝土中引入大量微小气泡的外加剂,这些气泡均匀分布在混凝土中,能够显著提高混凝土的抗冻融性能和抗渗性。引气剂适用于寒冷地区或需要高耐久性的工程,但会略微降低混凝土的强度。
3.缓凝剂缓凝剂的作用是延缓混凝土的凝结时间,适用于高温环境或需要长时间运输和施工的场景。缓凝剂通过抑制水泥水化反应的速度,延长混凝土的可操作时间db11∕1505-2022 城市综合管廊工程设计规范,避免因过快凝结而导致的施工问题。
4.早强剂早强剂能加速混凝土的硬化过程,提高早期强度,特别适合冬季施工或对早期强度要求较高的工程。早强剂通过促进水泥水化反应,缩短混凝土达到设计强度的时间。
5.防冻剂防冻剂用于低温环境下施工,防止混凝土在冻结前失去流动性或强度不足。它通常由减水剂、早强剂和防冻组分复合而成,能够在负温条件下保证混凝土的正常硬化。
6.膨胀剂膨胀剂通过化学反应产生体积膨胀,补偿混凝土的收缩,从而提高其抗裂性能。膨胀剂常用于大体积混凝土工程或需要高抗渗性的结构中。
总结混凝土外加剂的应用极大地扩展了混凝土的使用范围和性能。通过合理选择和使用外加剂,可以满足不同工程对混凝土强度、耐久性、施工性和经济性的要求。然而,在实际应用中,应根据具体工程条件和需求,结合外加剂的种类和性能进行科学配比,以确保工程质量并降低成本。
28d收缩率比(%)不大于125135
对钢筋的锈蚀作用应说明对钢筋有无锈蚀作用
5.混凝土膨胀剂技术指标
细度比表面积(cm2/g)不小于2500
0.08mm筛筛余(%)不大于12
1.25mm筛筛余(%)不大于0.5
总碱量%,不大于0.75
氯离子%,不大于0.05
凝结时间初凝(min)不早于45
限制膨胀率%水中7d≥0.025
第四节混凝土外加剂应用技术
5.4.1混凝土外加剂应用的一般规定
1)外加剂的品种应根据工程设计和施工要求选择,通过试验及技术经济比较确定。
2)外加剂掺入混凝土中,严禁对人体产生危害,不得对环境产生污染。
3)掺外加剂混凝土所用水泥,宜采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥,复合硅酸盐水泥,并应检验外加剂与水泥的适应性,符合要求方可使用。
4)掺外加剂混凝土所用材料如水泥、砂、石、掺合料、外加剂均应符合国家现行的有关标准的要求。试配外加剂混凝土时,应采用工程使用的原材料,配合比及与施工相同的环境条件,检测项目根据设计及施工要求确定,如坍落度、坍落度损失、凝结时间、强度、含气量、收缩率、膨胀率等,当工程所用原材料或混凝土性能要求发生变化时,应再进行试配试验。
5)不同品种外加剂复合使用时,应注意其相容性及对混凝土性能的影响,使用前应进行试验,满足要求方可使用。
1)外加剂掺量应以胶凝材料总量的百分比表示,或以m1/kg胶凝材料表示。
2)外加剂的掺量应按供货单位推荐掺量,使用要求、施工条件、混凝土原材料等因素通过试验确定。
4)处于与水相接触或潮湿环境中的混凝土,当使用碱活性骨料时,由外加剂带入的碱含量(以当量氧化钠计)不宜超过1kg/m3混凝土,混凝土总碱含量尚应符合有关标准的规定。
1)选用的外加剂应有供货单位提供的下列技术文件:
①产品说明书,并应标明产品主要成分;
②出厂检验报告及合格证;
③掺外加剂混凝土性能检验报告。
2)外加剂运到工地(或混凝土搅拌站)必须立即取代表性样品进行复验。
5.4.2掺用主要混凝土外加剂适用范围及施工注意事项
1.普通减水剂及高效减水剂适用范围
1)普通减水剂及高效减水剂可用于混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土,并可制备高强高性能混凝土。
2)用于蒸养混凝土;高效减水剂宜用于日最低气温0℃以上施工的混凝土;
3)当掺用含有木质素磺酸盐类物质的外加剂时必须先作水泥适应性试验,合格后方可使用。
(1)普通减水剂、高效减水剂进入工地(或混凝土搅拌站)的检验项目应包括PH值、密度(或细度)、混凝土减水率符合要求方可入库、使用。
(2)减水剂掺量应根据供货单位的推荐掺量、气温高低、施工要求,通过试验确定。
(3)减水剂以溶液掺加时,溶液中的水量应从拌合水中扣除。
(4)液体减水剂宜与拌合水同时加入搅拌机内,粉剂减水剂应与胶凝材料同时加入搅拌机内,需二次添加外加剂时,应通过试验确定,混凝土搅拌均匀方可出料。
(5)根据工程需要,减水剂可与其它外加剂复合使用。其掺量必须根据试验确定。配制溶液时,如产生絮凝或沉淀等现象,应分别配制溶液并分别加入搅拌机。
2.混凝土工程中采用由引气剂与减水剂复合而成的引气减水剂适用范围及施工注意事项。
2)引气剂及引气减水剂不宜用于蒸养混凝土及预应力混凝土,必要时,应经试验确定。
(1)引气剂及引气减水剂进入工地(或混凝土搅拌站)的检验项目应包括PH值、密度(或细度)、含气量、引气减水剂应增测减水率符合要求方可入库、使用。
(2)抗冻融性要求高的混凝土,必须掺用引气剂或引气减水剂,其掺量应根据混凝土含气量要求,通过试验确定。
混凝土含气量(%)5.55.04.54.03.5
注:括号内数值为《建筑用卵石、碎石》[GB/T14685]中标准筛的尺寸。
(3)引气剂及引气减水剂,应以溶液掺加,使用时加入拌合水中,溶液中的水量应从拌合水量中扣除。
(4)引气剂及引气减水剂配制溶液时必须充分溶解后方可使用。
(5)引气剂可与减水剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂复合使用,配制溶液时如产生絮凝或沉淀现象,应分别配制溶液并分别加入搅拌机内。
(6)施工时,应严格控制混凝土的含气量。当材料、配合比、或施工条件变化时,应相应增减引气剂或引气减水剂的掺量。
(7)检验掺引气剂及引气减水剂混凝土的含气量,应在搅拌机出料口进行取样,并应考虑混凝土在运输和振捣过程中含气量的损失。对含气量有设计要求的混凝土,施工中要每间隔一定时间进行现场检验。
(8)掺引气剂及引气减水剂混凝土,必须采用机械搅拌,搅拌时间及搅拌量应通过试验确定。出料到浇注停放时间也不宜过长,采用插入式振捣时,振捣时间不宜超过20s。
3.混凝土工程采用由缓凝剂与高效减水剂复合而成的缓凝高效减水剂适用范围
1)缓凝剂、缓凝减水剂及缓凝高效减水剂可用于大体积混凝土、碾压混凝土、炎热气候条件下施工的混凝土、大面积浇注的混凝土、避免冷缝产生的混凝土、滑模施工中拉模施工的混凝土及其它需要延缓凝结时间的混凝土。缓凝高效减水剂可制备高性能混凝土。
2)缓凝剂、缓凝减水剂及缓凝高效减水剂不宜用于日最低气温5℃以下施工的混凝土,不宜单独用于有早强要求的混凝土及蒸养混凝土。
3)柠檬酸及酒石酸钾钠等缓凝剂不宜单独用于水泥用量较低、水灰比较大的贫混凝土。
4)当掺用含有糖类及木质素磺酸盐类物质的外加剂时应先作水泥适用性试验,合格后方可使用。
5)使用缓凝剂、缓凝减水剂及缓凝高效减水剂施工时宜根据温度进行掺量调整,满足工程要求方可使用。
(1)缓凝剂、缓凝减水剂及缓凝高效减水剂进入工地(或混凝土搅拌站)的检验项目包括PH值、密度(或细度)、混凝土凝结时间,缓凝减水剂及缓凝高效减水剂应增测减水率,合格后方可入库、使用。
(2)缓凝剂、缓凝减水剂及缓凝高效减水剂的品种及掺量应根据环境的气温、施工要求的混凝土凝结时间、运输距离、停放时间、强度等来确定。
(3)缓凝剂、缓凝减水剂及缓凝高效减水剂以溶液掺加时计量必须正确,使用时加入拌合水中,溶液中的含水量应在混凝土拌合水中扣除。难溶和不溶物较多的应采用干掺法并延长混凝土搅拌时间30s。
(4)掺缓凝剂、缓凝减水剂及缓凝高效减水剂的混凝土的浇注、振捣后应及时抹压并始终保持混凝土表面潮湿,终凝以后应浇水养护,当气温较低时,应加强保温保湿养护。
4.混凝土中采用早强剂及早强减水剂适用范围
2)掺入混凝土后对人体产生危害或对环境产生污染的化学物质不得用做早强剂。含有六价铬盐、亚硝酸盐等有害成分的早强剂严禁用于饮水工程及与食品相接触的工程。硝铵类不得用于办公、居住等建筑工程。
3)下列结构中不得采用含有氯盐配制的早强剂及早强减水剂。
在相对湿度大于80%环境中使用的结构,处于水位变化部位的结构、露天结构及经常受水淋、受水流冲刷的结构,如:给排水构筑物、暴露在海水中的结构、露天结构等。
④直接接触酸、碱或其它侵蚀性介质的结构。
⑤经常处于温度为60℃以上的结构,需经蒸养的钢筋混凝土予制构件。
⑥有装饰要求的混凝土,特别是要求色彩一致的或是表面有金属装饰的混凝土。
⑦薄壁混凝土结构,中级和重级工作制吊车的梁、屋架、落锤及锻锤混凝土基础结构。
009防水导墙技术交底⑧使用冷拉钢筋或冷拔低碳钢丝的结构。
⑨骨料具有碱活性的混凝土结构。
4)在下列混凝土结构中不得采用含有强电介质无机盐类的早强剂及早强减水剂。
①与镀锌钢材或铝铁相接触部位的结构,以及有外露钢筋予埋铁件而无防护措施的结构。
②使用直流电源的结构以及距高压直流电源100m以内的结构。如电介车间jg∕t 120-2000 踏步,用于电气化运输设施的钢筋混凝土结构。
5)含钾、钠离子的早强剂用于具有碱活性骨料的混凝土结构时,由外加剂带入的碱含量(以当量氧化钠计)不宜超过1kg/m3混凝土,混凝土总碱含量尚应符合有关标准的规定。