第4章___水泥溷凝土及砂浆2(外加剂和掺合料).pptVIP

第四章 水泥混凝土及砂浆 主讲：徐锋 二、 减水剂 （1）作用机理 （2）减水剂的技术经济效果 在保持用水量不变的情况下，使拌和物的坍落度增大100~200mm； 在保持坍落度不变的情况下，使用水量减少10%~15%，抗压强度增加15%~40%； 在保持坍落度和强度不变的情况下，可节约水泥10%~15%； 混凝土的渗水性可降低40%~80%； 可减慢水泥水化初期的放热速度，减少开裂现象。 三、调节混凝土凝结时间的外加剂 土木工程应用中，有时需要调节混凝土的凝结时间：例如： 隧道内衬、水下工程施工要求混凝土喷出后能迅速凝结； 道路修补工程要求混凝土早期强度高，以便早日开放交通； 冬天施工，要求混凝土强度增长快，以免冻坏； 大体积工程要求混凝土缓慢凝结，以免水化放热太快引起温度应力和变形开裂。 调节凝结时间的外加剂种类 早强剂 早强剂能加速新拌混凝土凝固，提高混凝土早期强度，而对后期强度无显著影响的外加剂称为早强剂。 防冻剂 在负温下使用的早强剂称为防冻剂或防冻早强剂，它能降低冰点，促使水泥水化放热反应，达到抵抗冰体膨胀的临界强度 速凝剂 能使水泥混凝土急速凝结硬化(1~5min内初凝，2~10min内终凝)的外加剂。 缓凝剂 能延缓水泥混凝土凝结硬化时间，并对后期强度无显著影响的外加剂 早强剂的作用机理 通过同离子效应，降低水泥水化物在水中的溶解度，促使水化物快速结晶沉淀； 形成结晶性很好、化学结合水量较大、且有一定膨胀性的不溶性复合盐水化物晶体，如氯铝酸钙、硫铝酸钙水化物，降低了孔隙率、加快了水泥浆结构的形成； 提高了水泥浆体的碱性，使水泥矿物的水化速度加快，如三乙醇胺； 速凝剂的作用机理 使水泥生产时掺入的起调凝作用的石膏分解，从而使C3A迅速水化； 速凝剂中的组分与硫酸钙反应生成能促进水泥水化的化合物； 水溶性的铝酸盐能迅速促进水泥浆的凝结硬化。 四、引气剂 什么是引气剂？ 能在混凝土拌和物中产生许多均匀分布的微小气泡(孔径为0.01~2mm)，并在硬化后仍能稳定存在的外加剂。 组成特点：带有憎水基和亲水基的表面活性剂 物理化学特性： 可溶于水； 降低水的表面张力； 能吸附在气泡表面，使之稳定。 (1) 引气机理 搅拌水可产生气泡，但很快消失，为什么？ 水的表面张力使气泡不稳定！ 水中加入引气剂后 水的表面张力降低，在搅拌过程中将空气引入而产生许多气泡； 通过吸附于气泡表面形成单分子膜，减小液－气界面能(表面张力)，使气泡表面的液膜坚固不易破裂而稳定存在。 (2) 引气剂的作用效果 改善拌和物的和易性，减少用水量5%~9%，改善保水性，减少泌水性； 混凝土的抗渗性提高50%，抗冻标号提高3倍； 降低混凝土的强度，引入1%的空气，可使强度下降5~6%； 增大变形性，降低弹性模量，提高抗裂性和抗冲击性。 (3) 常用引气剂 松香热聚物； 松香皂； 烷基苯磺酸钠； 脂肪酸硫酸钠； 烷基酚环氧乙烷缩合物等。 其用量一般为水泥质量的(0.5~1.2)/10000 四、掺合料 问题？ 混凝土中为什么要使用矿物外加剂或掺合料？ 代替水泥，所以也称水泥代用材料 改善混凝土微结构，尤其是界面过渡区结构 改善混凝土性能，尤其是耐久性 保护生态环境，节约资源和能源 3、硅粉的特性与应用 * 建筑材料 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%。一、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。 砼 外 加 剂 4.1.3 外加剂 由于水泥颗粒之间和水泥颗粒与水之间的的相互吸力，导致水泥颗粒在水中分散困难，水泥颗粒容易相互粘聚形成絮凝结构，有10~30%的拌和水被包含在其中，从而降低了水泥浆的流动性。 当减水剂加入水泥浆中，减水剂分子吸附在水泥颗粒表面，作定向排列，组成了单分子或多分子吸附层，使水泥浆结构发生了的变化： 水泥颗粒表面带相同电荷，相互间的静电斥力使水泥颗粒易于分散； 减水剂分子链上的极性基团使水泥颗粒表面溶剂化层增厚，产生空间位阻，增加了水泥颗粒间的滑动能力，减少了粘滞性，增加润滑性； 水泥颗粒易于湿润，自动粘聚能力减弱，塑化能力增强。 减水剂分子在水泥颗粒表面的吸附 加入减