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混凝土引气剂原理

混凝土引气剂原理

商品混凝土引气剂基本上都属于阴离子表面活性剂,其分子结构由憎水基团和亲水基团组成,亲水基团在分子溶于水解离后会因释放出阳离子而带正电荷。

概括起来讲,引气剂的作用机理在于:在商品混凝土搅拌过程中能使其大量包裹微小的气泡,而这些微小的气泡又能稳定地存在于商品混凝土体内。

具体地分析,引气剂的作用机理包括以下方面:

界面活性作用

不加引气剂时,搅拌商品混凝土过程中,也会裹入一定量的气泡。但是当加入引气剂后,在水泥-水-空气体系中,引气剂分子很快吸附在各相界面上。在水泥-水界面上,形成憎水基指向水泥颗粒,而亲水基指向水的单分子(或多分子)定向吸附膜;在气泡膜(也即水-气界面)上,形成憎水基指向空气,而亲水基指向水的定向吸附层。由于表面活性剂的吸附作用,大大降低了整个体系的自由能,使得在搅拌过程中,容易引入小气泡。

起泡作用

泡可分为气泡、泡沫和溶胶性气泡三种。商品混凝土中的泡属于溶胶性气泡。

清净的水不会起泡,即使在剧烈搅动或振荡作用下,使水中卷入搅成细碎的小气泡而混浊,但静置后,气泡立即上浮而破灭。但是当水中加入引气剂(比如洗衣粉)后,经过振荡或搅动,便引入大量气

泡。其原因是:液体表面具有自动缩小的趋势,而起泡是一种界面面积大量增加的过程,在表面张力不变的情况下,必然导致体系自由能大大增加,是热力学不稳定的系统,会导致气泡缩小、破灭。但在引气剂存在的情况下,由于它能吸附到气-液界面上,降低了界面能,即降低了表面张力,因而使起泡较容易。

稳泡作用

通过试验发现,将有些表面活性剂加入商品混凝土中,在搅拌过程中也能引入大量微小气泡,但是当将商品混凝土静置一定时间,或经过运输、装卸、浇注后,商品混凝土的含气量却大大下降,大部分气泡都溢出消失了,而引气剂则不同,掺入后,不但能使商品混凝土在搅拌过程中引入大量微小气泡,而且这些气泡能较稳定地存在,这是使硬化商品混凝土中存在一定结构的气孔的重要保证。

研究表明,气泡的稳定与静表面张力并非简单的关系,还取决于一些其它的条件,包括在气泡周围形成有一定机械强度和弹性的膜、要有适当的膜表面粘度、适当的液相介质粘度、使泡膜不易流失、泡膜动电电位提高等,对于商品混凝土这样的多项系统,情况就更复杂了。

由于上述作用,使得掺加引气剂的商品混凝土在搅拌过程中所形成的气泡大小均匀(20-1000μm),迁移速度小,且相互聚并的可能性也很小,基本上都能稳定地存在与商品混凝土体内。

引气剂的应用及原理

引气剂Air-entraining agents 引气剂是使混凝土拌合物在拌和过程中引入空气而形成大量微小、封闭而稳定气泡的外加剂。绝大部分引气剂的成分为松香衍生物以及各种磺酸盐,如烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠,常用掺量是水泥重量的50~500ppm。引气剂主要用于抗冻性要求高的结构,如混凝土大坝、路面、桥面、飞机场道面等大面积易受冻的部位 一.主要作用及机理 1.改善干粉砂浆的和易性(Workability)

引气剂的掺入使混凝土拌合物内形成大量微小的封闭状气泡,这些微气泡如同滚珠一样,减少骨料颗粒间的摩擦阻力,使混凝土拌合物的流动性增加。若保持流动性不变,就可减少用水量。同时由于水分均匀分布在大量气泡的表面,这就使能自由移动的水量减少,湿砂浆的泌水量因此减少,而保水性、黏聚性相应随之提高。 2.降低混凝土的强度和提高砂浆抗裂性能 由于大量气泡的存在,减少了干粉砂浆的有效受力面积,使混凝土强度有所降低。但引气剂有一定的减水作用,水灰比的降低使强度得到一定补偿。但引气剂的加入,还是会使混凝土的强度下降,特别是抗压强度。。此外,由于大量气泡的存在,使混凝土的弹性变形增大,弹性模量有所降低,这对提高混凝土的抗裂性是有利的。 3.提高干粉砂浆的抗渗性、抗冻性 引气剂使混凝土拌合物泌水性减小(一般泌水量可减少30%~40%)。因此泌水通道的毛细管也相应减少。同时,大量封闭的

微气泡的存在,堵塞或隔断了干粉砂浆中毛细管渗水通道,改变了干粉砂浆的孔结构,使干粉砂浆抗渗性得到提高。气泡有较大的弹性变形能力,对由水结冰所产生的膨胀应力有一定的缓冲作用,因而干粉砂浆的抗冻性得到提高,耐久性也随之提高。 二.引气剂产品主要性能: 1、掺AH系列引气剂能提供混凝土坍落度、流动性和可塑性。 2、减少混凝土泌水和离析,提供混凝土的均质性。 3、提供混凝土的抗折强度,当含气量为3%-5%时,抗折强度提高10%-20%。 4、掺AH系列引气剂弹性模量较低,刚性较小,柔韧性好。 5、混凝土的热扩散及传导系数降低,提高了混凝土的体积稳定性,增强了野外结构的耐候性,延长道路混凝土的使用寿命。 6、大大提高了混凝土抗冻性、抗盐渍性、抗渗性、耐硫酸盐侵蚀及抗碱集料反应性能。 三.引气剂产品用途: 1、气泡结构好,气泡半径小,抗冻指标高,用于高耐久性的混凝土结构,如水坝、高等级公路、热电站冷却塔、水池水工、港口等。 2、撒除冰盐的混凝土公路及桥梁。 3、高和易性混凝土工程。

GB8076混凝土外加剂规范

目次 前言…………………………………………………………………………………………………………………引言…………………………………………………………………………………………………………………1范围……………………………………………………………………………………………………………2规范性引用文件………………………………………………………………………………………………3术语和定义……………………………………………………………………………………………………4代号……………………………………………………………………………………………………………5要求……………………………………………………………………………………………………………6试验方法………………………………………………………………………………………………………7检验规则………………………………………………………………………………………………………8产品说明书、包装、贮存及退货……………………………………………………………………………附录A(规范性附录)混凝土外加剂性能检验用基准水泥技术条件………………………………………附录B(规范性附录)混凝土外加剂中氯离子含量的测定方法(离子色谱法)…………………………附录C(资料性附录)混凝土外加剂…………………………………………………………………… 表1受检混凝土性能指标………………………………………………………………………………………表2匀质性指标…………………………………………………………………………………………………表3试验项目及所需数量………………………………………………………………………………………表4外加剂测定项目……………………………………………………………………………………………

常用外加剂之引气剂原理及特性

常用外加剂之引气剂原理及特性 引气剂是在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。引气剂的主要种类有:松香树脂类,如松香热聚物、松香皂等;烷基苯磺酸盐类,如烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠等;脂肪醇类,如脂肪醇硫酸钠、高级脂肪醇衍生物等;非离子型表面活性剂,如烷基酚环氧乙烷缩合物等;木质素磺酸盐类,如木质素磺酸钙等。 1.常用引气剂 我国应用较多的引气剂为松香热聚物、松香皂、烷基苯磺酸盐、木质素磺酸盐类等。 松香热聚物是松香与石碳酸、硫酸、氢氧化钠以一定配比经加热缩聚面成。松香皂是由松香经氢氧化钠皂化而成。松香热聚物的适宜掺量为水泥质量的 O.005%~0.02%。混凝土含气量为3%~5%,减水率为8 %左右。松香皂引气减水剂掺量为水泥质量的0.005%~O.01%,减水率为10%以上。引气剂的掺量虽然极微,但引气剂对混凝土性能影响却很大。其主要作用有:

(1)改善混凝土拌合物的和易性。引气剂的掺入使混凝土拌合物内形成大量微小的封闭球状气泡,这些微气泡如同滚珠一样,减少骨料颗粒间的摩擦阻力,使混凝土拌合物的流动性增加。若保持流动性不变,就可减少用水量。同时由于水分均匀分布在大量气泡的表面,这就使能自由移动的水量减少,混凝土拌合物的泌水量因此减少,而保水性、粘聚性相应随之提高。 (2)降低混凝土的强度。由于大量气泡的存在,减少了混凝土的有效受力面积,使混凝土强度有所降低。但引气剂有一定的减水作用(尤其象引气减水剂,减水作用更为显著),水灰比的降低,使强度得到一定补偿。当水灰比固定时,空气量每增加1%体积时,混凝土的抗压强度要降低4%~5%,抗折强度降低2%~3 %。因此,引气剂的掺量应严格控制,一般引气量以3%~6%为宜。此外,由于大量气泡的存在,使混凝土的弹性变形增大,弹性模量有所降低,这对提高混凝土的抗裂性是有利的。 (3)提高混凝土的抗渗性、抗冻性。 引气剂使混凝土拌合物泌水性减小(一般泌水量可减少30%~40%)。因此泌水通道的毛细管也相应减少。同时,大量封闭的微气泡的存在,堵塞或隔断了混凝土中毛细管渗水通道,改变了混凝土的孔结构,使混凝土抗渗性显著提高。气泡有较大的弹性变形能力,对

常用各种外加剂原理及特性

常用外加剂之减水剂原理及特性 减水剂是当前外加剂中品种最多、应用最广的一种,根据其功能分为:普通减水剂(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);高效减水剂 (在保持混凝土坍落度基本相同的条件下,能大幅度减少用水量的外加剂);引气减水剂(兼有引气和减水功能的外加剂);缓凝减水剂(兼有缓凝和减水功能的外加剂);早强减水剂(兼有早强和减水功能的外加剂)。 减水剂按其主要化学成分为:木质素磺酸盐系;多环芳香族磺酸盐系;水溶性树脂磺酸盐系;糖钙等。 1.常用减水剂 (1)木质素磺酸盐系减水剂。这类减水剂根据其所带阳离子的不同,有木质素磺酸钙(木钙)、木质素磺酸钠(木钠)、木质素磺酸镁(木镁)等。其中木钙减水剂(又称M型减水剂)使用较多。木钙减水剂是由生产纸浆或纤维浆的废液,经生物发酵提取酒精后的残渣,再用石灰乳中和、过滤、喷雾干燥而制得的棕黄色粉末。木钙减水剂的掺量,一般为水泥质量的0.2%~O.3%,当保持水泥用量和混凝土坍落度不变时,其减水率为10%~15%,混凝土28d抗压强度提高 10%~20%;若保持混凝土的抗压强度和坍落度不变,则可节省水泥用量10%左右;若保持混凝土的配合比不变,则可提高混凝土坍落度80~100mm。木钙减水剂对混凝土有缓凝作用,掺量过多或在低温下缓凝作用更为显著,而且还可能使混凝土强度降低,使用时应注意。木钙减水剂是引气型减水剂,掺用后可改善混凝土的抗渗性、抗冻性、降低泌水性。木钙减水剂可用于一般混凝土工程,尤其适用于大模板、大体积浇注、滑模施工、泵送混凝土及夏季施工等。木钙减水剂不宜单独用于冬季施工,在日最低气温低于5℃时,应与早强剂或早强剂、防冻剂等复合使用。木钙减水剂也不宜单独用于蒸养混凝土及预应力混凝土。

我国混凝土外加剂行业现状及发展趋势

我国混凝土外加剂行业现状及发展趋势 各种混凝土外加剂的应用改善了新拌和硬化混凝土的性能,促进了混凝土新技术的发展,促进了工业副产品在胶凝材料系统中更多的应用,有助于节约资源和环境保护,已经逐步成为优质混凝土必不可少的材料。20世纪30年代,国外就开始使用木质素磺酸盐减水剂,60 年代初,日本和西德先后研制成萘系和三聚氰胺系高效减水剂,从90年代开始,日本和欧洲开始使用聚羧酸系高性能减水剂,混凝土外加剂进入了迅速发展和广泛应用时代。在欧洲,90%的混凝土中使用各种混凝土外加剂,其中70%是各种类型的减水剂。我国外加剂的起步较国外稍晚,20世纪50年代开始木质素磺酸盐和引气剂的研究和应用,70年代以后,外加剂的科研、生产和应用取得重大进展,2000年前后逐渐开始对高性能减水剂进行研究,以聚羧酸系减水剂为代表的高性能减水剂在近5年的时间里应用量连续翻番增长。国家基础建设保持高速增长,铁路、公路、机场、煤矿、市政工程、核电站、大坝等工程对混凝土外加剂的需求一直很旺盛,我国的混凝土外加剂行业也一直处于高速发展阶段。 一、混凝土外加剂行业的发展现状 1.外加剂产品的发展情况 2010年1月~3月,中国建筑材料联合会混凝土外加剂分会组织协会会员单位、各省市的理事和各地有关专家、行业管理部门共同参与了2009年全国混凝土外加剂产品产量调查,在对全国各省市外加剂生产企业进行大量调查工作的基础上,根据多个渠道汇总的各省市外加剂产量数据累加,2009年全国各品种外加剂产量见下表。 目前,全国外加剂品种齐全,混凝土外加剂总产量达722.52万吨。各种合成减水剂产量约484.68万吨,各种高效减水剂(萘系、三聚氰胺系、氨基磺酸盐、脂肪族和蒽系减水剂)占全部合成减水剂总量的67%,聚羧酸系高性能减水剂占26%,普通减水剂(木质素磺酸盐减水剂)占7%.2009年其他外加剂的产量分别为引气剂1.6317万吨、膨胀剂126.362万吨、速凝剂100.71万吨(其中固体速凝剂占74.32%,液体速凝剂占25.68%)、缓凝剂(葡萄糖酸钠、糖钙、糖蜜等)9.15万吨。据估算,上述外加剂销售产值达到277.8亿元。 (1)高效减水剂 高效减水剂是在混凝土工作性大致相同时,具有较高减水率的一种外加剂,2009年全国总产量为322.79万吨,其中萘系占高效减水剂总产量的82.53%、脂肪族占12.85%、氨基磺酸盐占2.85%、蒽系占1.32%、三聚氰胺系占0.45%.萘系产量占全部合成减水剂总产量的55%,与2007年相比有所下降;聚羧酸系减水剂占全部合成减水剂的26%,与2007年相比有所上升,但萘系仍然是减水剂中使用量大面广的品种。2009年脂肪族减水剂产量比2007年增长29.93万吨,增加较多,这是由于脂肪族减水剂价格较为便宜,主要用于外加剂的复配,河南、浙江两省为脂肪族减水剂生产的大省。 (2)高性能减水剂 以聚羧酸盐类为主要成分的高性能减水剂具有一定的引气性、较高减水率和良好的坍落度保持性能,是环保型的外加剂。国外20世纪90年代开始使用,日本现在的使用率占高效减水剂的60%~70%,欧美约占20%左右。 从2000年前后,我国混凝土工程界逐渐认识聚羧酸系减水剂。近几年来,在高速铁路建设的带动下,高性能减水剂发展迅猛,并得到了大量推广应用。2007年国内年产量为41.43万吨,2009年依据各省聚羧酸外加剂生产量累加计算,产量为126.83万吨,增长幅度达到206%.聚羧酸外加剂生产量比较大的省市是山西省、江苏省和浙江省。 GB50119《混凝土外加剂应用技术规范》编制组对全国主要的7家聚羧酸原料生产企业的原料销售数量进行调查显示,这7家企业2009年聚羧酸原料销售约15万吨,折合聚羧酸减水剂母液约80万吨。此外,还有一些国外的企业也生产和销售聚羧酸外加剂原料。 高速铁路工程用外加剂主要是聚羧酸系减水剂。外加剂分会对2008年~2009年在建的

混凝土外加剂作用及种类

混凝土外加剂作用及种类 混凝土的外加剂是指在混凝土拌和过程中掺入的能显著改善砼的性能的物 质。其掺量一般不大于水泥质量的5%。由于外加剂对混凝土性能的改善,它在工程中应用的比例越来越大,不少国家使用掺外加剂的混凝土已占混凝土总量的60%?90%,因此,外加剂逐渐成为混凝土占的第五种成分。 一、外加剂分类 混凝土外加剂种类繁多,根据《混凝土外加剂的分类、命名与定义》规定,混凝土外加剂按其主要功能分为四类: 1.改善工作性的外加剂:减水性、泵送剂、引气剂 2?调节凝结硬化时间的外加剂:缓凝剂、早强剂、速凝剂 3.改善耐久性的外加剂:阻锈剂、防水剂、引气剂 4.改善其它性能的外加剂:加气剂、着色剂、膨胀剂、防冻剂 二、减水剂 减水剂是指在砼坍落度基本相同条件下,加入能显著减少拌和用水量的外加剂。 (一)减水剂的作用机理 减水剂为表面活性物质,其分子由亲水基团和憎水基团两个部分组成。水泥加水拌和,水泥浆成絮凝结构,包裹一部分拌和水,降低了流动性。减水剂的作用机理表现在以下三个方面: (1)其疏水基团定向吸附于水泥颗粒表面,亲水基团指向水溶液,使水泥颗粒表面带有相同电荷,斥力作用使水泥颗粒分开,放出絮凝结构游离水,增加流动性; (2)亲水基吸附大量极性水分子,增加水泥颗粒表面溶剂化水膜厚度,起润滑作

用,改善工作性; (3)减水剂降低表面张力,水泥颗粒更易湿润,使水化比较充分,从而提高混凝土的强度。 图水泥浆的絮凝结构和减水剂作用示意图 (二)减水剂的技术经济效果 1.增大流动性。在用水量及水灰比不变时,混凝土坍落度可增大100?200mm,且不影响混凝土的强度。 2?提高混凝土的强度。在保持流动性及水泥用量不变的条件下,可减少拌和用水 量10 %?15 %,从而降低水灰比,使混凝土强度提高15 %?20 %。 3?节约水泥。在保持流动性及水灰比不变的条件下,可以在减少拌和水量的同时,相应减少水泥用量。 4.改善混凝土的耐久性。 (三)减水剂的种类 按化学成分主要有木质素系、萘系、水溶性树脂类、糖蜜类和复合型减水剂等。 1.木质素系减水剂 包括木质素磺酸钙(木钙)、木质素磺酸钠(木钠)、木质素磺酸镁(木镁)等。其中木钙减水剂应用较多。 木钙减水剂是以生产纸浆或纤维浆剩余下来的亚硫酸浆废液为原料,采用石灰乳中和,经生物发酵除糖、蒸发浓缩、喷雾干燥而制得的棕黄色粉末。 木钙减水剂的适宜掺量,一般为水泥质量的0.2 %?0.3 %。其减水率为10 %? 15 %,混凝土28d抗压强度提高10 %?20%;若不减水,混凝土坍落度可增大

引气剂作用机理

引气剂作用机理 (1)改善混凝土拌合物的和易性。引气剂的掺入使混凝土拌合物内形成大量微小的封闭球状气泡,这些微气泡如同滚珠一样,减少骨料颗粒间的摩擦阻力,使混凝土拌合物的流动性增加。若保持流动性不变,就可减少用水量。同时由于水分均匀分布在大量气泡的表面,这就使能自由移动的水量减少,混凝土拌合物的泌水量因此减少,而保水性、粘聚性相应随之提高。 (2)引气剂都为表面活性剂,其界面活性作用基本上与前述的减水剂相似,而区别在于减水剂的界面活性作用主要发生在液一固界面上。而引气剂的界面活性作用主要发生在气一液界面上。含有引气剂的水溶液拌制混凝土时,由于引气剂能显著降低水的表面张力和界面能,使水溶液在搅拌过程中极易产生许多微小的封闭气泡,气泡直径大多在200μm以下。引气剂分子定向吸附在气泡表面,形成较为牢固的液膜,使气泡稳定而不易破裂。引气剂适用于抗冻、防渗、抗硫酸盐、泌水严重的混凝土、贫混凝土、轻骨料混凝土以及对饰面有要求的混凝土等。由于单掺引气剂有可能会使混凝土强度降低,故近年来较多使用引气减水剂。 (3)降低混凝土的强度。由于大量气泡的存在,减少了混凝土的有效受力面积,使混凝土强度有所降低。但引气剂有一定的减水作用(尤其象引气减水剂,减水作用更为显著),水灰比的降低,使强度得到一定补偿。当水灰比固定时,空气量每增加1,体积时,混凝土的抗压强度要降低4,,5,,抗折强度降低2,,3 ,。因此,引气剂的掺量应严格控制,一般引气量以3,,6,为宜。此外,由于大量气泡的存在,使混凝土的弹性变形增大,弹性模量有所降低,这对提高混凝土的抗裂性是有利的。 气剂产品主要性能: 1、掺AH系列引气剂能提供混凝土坍落度、流动性和可塑性。

混凝土引气剂原理

混凝土引气剂原理 商品混凝土引气剂基本上都属于阴离子表面活性剂,其分子结构由憎水基团和亲水基团组成,亲水基团在分子溶于水解离后会因释放出阳离子而带正电荷。 概括起来讲,引气剂的作用机理在于:在商品混凝土搅拌过程中能使其大量包裹微小的气泡,而这些微小的气泡又能稳定地存在于商品混凝土体内。 具体地分析,引气剂的作用机理包括以下方面: 界面活性作用 不加引气剂时,搅拌商品混凝土过程中,也会裹入一定量的气泡。但是当加入引气剂后,在水泥-水-空气体系中,引气剂分子很快吸附在各相界面上。在水泥-水界面上,形成憎水基指向水泥颗粒,而亲水基指向水的单分子(或多分子)定向吸附膜;在气泡膜(也即水-气界面)上,形成憎水基指向空气,而亲水基指向水的定向吸附层。由于表面活性剂的吸附作用,大大降低了整个体系的自由能,使得在搅拌过程中,容易引入小气泡。 起泡作用 泡可分为气泡、泡沫和溶胶性气泡三种。商品混凝土中的泡属于溶胶性气泡。 清净的水不会起泡,即使在剧烈搅动或振荡作用下,使水中卷入搅成细碎的小气泡而混浊,但静置后,气泡立即上浮而破灭。但是当水中加入引气剂(比如洗衣粉)后,经过振荡或搅动,便引入大量气

泡。其原因是:液体表面具有自动缩小的趋势,而起泡是一种界面面积大量增加的过程,在表面张力不变的情况下,必然导致体系自由能大大增加,是热力学不稳定的系统,会导致气泡缩小、破灭。但在引气剂存在的情况下,由于它能吸附到气-液界面上,降低了界面能,即降低了表面张力,因而使起泡较容易。 稳泡作用 通过试验发现,将有些表面活性剂加入商品混凝土中,在搅拌过程中也能引入大量微小气泡,但是当将商品混凝土静置一定时间,或经过运输、装卸、浇注后,商品混凝土的含气量却大大下降,大部分气泡都溢出消失了,而引气剂则不同,掺入后,不但能使商品混凝土在搅拌过程中引入大量微小气泡,而且这些气泡能较稳定地存在,这是使硬化商品混凝土中存在一定结构的气孔的重要保证。 研究表明,气泡的稳定与静表面张力并非简单的关系,还取决于一些其它的条件,包括在气泡周围形成有一定机械强度和弹性的膜、要有适当的膜表面粘度、适当的液相介质粘度、使泡膜不易流失、泡膜动电电位提高等,对于商品混凝土这样的多项系统,情况就更复杂了。 由于上述作用,使得掺加引气剂的商品混凝土在搅拌过程中所形成的气泡大小均匀(20-1000μm),迁移速度小,且相互聚并的可能性也很小,基本上都能稳定地存在与商品混凝土体内。

引气剂

引气剂 引气剂有哪些品种? 引气剂属于表面活性剂,可分为阴离子、阳离子、非离子与两性离子等类型,使用较多的是阴离子表面活性剂,常用的有以下几类: (1)松香类引气剂 松香类引气剂系松香或松香酸皂化物与苯酚、硫酸、氢氧化钠在一定温度下反应、缩聚形成大分子,经氢氧化钠处理,成为松香热聚物。 松香类引气剂至今已有60多年应用历史,其性能可靠,制备方法简便、价格便宜,效果较好,它可显著改善浆体的和易性、保水性、抗渗性及抗冻性,但其缺点是难以水溶解,使用时需加热、加碱。 (2)非松香类引气剂 非松香类引气剂包括烷基苯磺酸钠、OP乳化剂、丙烯酸环氧脂、三萜皂苷。这类引气剂的特点是在非离子表面活性剂基础上引入亲水基,使其易溶于水,起泡性好,泡沫细致,而且能较好地与其它品种外加剂复合。其中烷基苯磺酸钠易溶于水,起泡量大,但泡沫易于消失。 引气剂在砂浆中有什么作用? 引气剂可在砂浆搅拌过程中引入大量分布均匀、稳定而封闭的微小气泡。砂浆中掺人引气剂后,可显著改善浆体的和易性,提高硬化砂浆的抗渗性与抗冻性。虽然引气剂掺量很小,但对砂浆的性能影响却很大,主要作用有: (1)改善砂浆和易性 掺入引气剂后,在砂浆内形成大量微小的封闭气泡,这些微气泡如同滚珠一样,减少骨料颗粒之间的摩擦阻力,使砂浆拌合物的流动性增加,特别是在人工砂或天然砂颗粒较粗、级配较差以及贫水泥砂浆中使用效果更好。同时由于水分均匀分布在大量气泡的表面,使能自由移动的水量减少,因而减少砂浆的泌水量。 (2)提高砂浆的抗渗、抗冻及耐久性 引气剂使砂浆拌合物泌水性减小,泌水通道的毛细管也相应减少。同时,大量封闭的微气小泡的存在,堵塞或隔断了砂浆中毛细管渗水通道,改变了砂浆的孔结构,使砂浆抗渗性得到提高。气泡有较大的弹性变形能力,对由水结冰所产生的膨胀应力有一定的缓冲作用,因而砂浆的抗冻性得到提高,耐久性也随之提高。 ⑶降低砂浆强度 由于大量气泡的存在,减少了砂浆的有效受力面积,使砂浆强度降低。一般含气量每增加1%,强度下降5%。对于有一定减水作用的引气剂,

高效减水剂的作用及原理

高效减水剂的作用及原理 时间:2009-07-20 00:04来源:砼建外加剂网作者:砼建公司点击:151次 高效减水剂是指在混凝土和易性及水泥用量不变条件下,能减少拌合用水量、提高混凝土强度;或在和易性及强度不变条件下,节约水泥用量的外加剂。与普通减水剂相比,减水及增强作用都较强。 高效减水剂的作用可以有效地减少了混凝土的的塌落度损失,改善混凝土的工作度,提高流动性,在高性能混凝土中发挥重要的作用,只是至今为止仍旧没有一个完美的理论来解释高效减水剂的作用机理,但有几个理论为大家普遍认同。 1)静电斥力理论 水泥水化后,由于离子间的范德华力作用以及水泥水化矿物、水泥主要矿物在水化过程中带不同电荷而产生凝聚,导致了混凝土产生絮凝结构。高效减水剂大多属阴离子型表面活性剂,掺入到混凝土中后,减水剂中的负离子-SO—、-COO—就会在水泥粒子的正电荷Ca2+矿的作用下而吸附于水泥粒子上,形成扩散双电层(Zel。a电位)的离子分布,在表面形成 扩散双电层的离子分布,使水泥粒子在静电斥力作用下分散,把水泥水化过程中形成的空间网架结构中的束缚水释放出来,使混凝土流动化。Zeta电位的绝对值越大,减水效果就越好。随着水泥的进一步水化,电性被中和,静电斥力随之降低,范德华力的作用变成主导,对于萘系、三聚氰胺系高效减水剂的混凝土,水泥浆又开始凝聚,塌落度经时损失比较大,所以掺入这两类减水剂的混凝土所形成的分散是不稳定的。而对于氨基磺酸、多羧酸系高效减水剂,由于其与水泥的吸附模型不同,粒子间吸附层的作用力不用于前两类,其发挥分散作用的主导因素不是Zeta电位,而是一种稳定的分散。 2)立体位阻效应 掺有高效减水剂的水泥浆中,高效减水剂的有机分子长链实际上在水泥微粒表面是呈现各种吸附状态的。不同的吸附态是因为高效减水剂分子链结构的不同所致,它直接影响到掺有该类减水剂混凝土的坍落度的经时变化。有研究表明萘系和三聚氰胺系减水剂的吸附状态是棒状链,因而是平直的吸附,静电排斥作用较弱。其结果是Zeta电位降低很快,静电衡容易随着水泥水化进程的发展受到破坏,使范德华引力占主导,坍落度经时变化大。而氨基磺酸类高效减水剂分子在水泥微粒表面呈环状、引线状和齿轮状吸附,它使水泥颗粒之问的静电斥力呈现立体的交错纵横式,立体的静电斥力的Zeta电位经时变化小,宏观表现为分散性更好,坍落度经时变化小。而多羧酸系接枝共聚物高效减水剂大分子在水泥颗粒表面的吸附状态多呈齿形。这种减水剂不但具有对水泥微粒极好的分散性而且能保持坍落度经时变化很小。原因有三:其一是由于接枝共聚物有大量羧基存在.具有一定的螫合能力,加之链的立体静电斥力构成对粒子问凝聚作用的阻碍;其二是因为在强碱性介质例如水泥浆体中,接枝共聚链逐渐断裂开,释放出羧酸分子,使上述第一个效应不断得以重视;其三是接枝共聚物Zeta电位绝对值比萘系和三聚氰胺系减水剂的低,因此要达到相同的分散状态时,所需要的电荷总量也不如萘系和三聚氰胺系减水剂那样多。对于有侧链的聚羧酸减水剂和氨基磺酸盐系高效减水剂,通过这种立体排斥力,能保持分散系统的稳定性。 3)润滑作用 高效减水剂的极性亲水基团定向吸附于水泥颗粒表面,多以氢键形式与水分子缔合,再加上水分子之问的氢键缔合,构成了水泥微粒表面的一层稳定的水膜,阻止水泥颗粒问的直接接触,增加了水泥颗粒间的滑动能力,起到润滑作用,从而进一步提高浆体的流动性。水泥浆巾的微小气泡,同样对减水剂分的定向吸附极性基团所包裹,使气泡与气泡及气泡 与水泥颗粒问也因同电性相斥而类似在水泥微粒间加入许多微珠,亦起到润滑作用,提高流动性。 2 与水泥的适应性问题

混凝土外加剂的解析

混凝土外加剂的解析 胡进 (安徽省含山县住房和城乡建设局,安徽马鞍山238100) 摘要:文章主要就混凝土外加剂进行详细论述。 关键词:混凝土外加剂解析 1混凝土外加剂概述 混凝土外加剂技术是半个世纪来发展较快的一项新技术。目前,世界混凝土外加剂产品已达四、五百种之多,美国、加拿大、德国、前苏联、英国等外加剂在水泥混凝土中的使用率为50% 80%,其它国家采用外加剂的比例也在与日俱增,外加剂的添加方法也不断更新。 外加剂concrete admixtures简称外加剂。在拌制混凝土过程中掺入用以改善混凝土性能的物质。掺量一般不大于水泥质量的5%。外加剂按主要功能分为四类: (1)改善混凝土拌合物和易性能的外加剂,包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等; (2)调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂,包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等; (3)改善混凝土耐久性的外加剂,包括引气剂、防水剂和阻锈剂等; (4)改善混凝土其他性能的外加剂,包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。 2术语和定义 GB/T8075确立的以及下列定义术语适用于本规范。2.1减水剂 普通减水剂water-reducing admixture 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。常用的减水剂是阴离子表面活性剂。 高效减水剂superplasticizer 在混凝土坍落度基本相同的条件下,能大幅度减少拌合用水量的外加剂。 缓凝减水剂set retarding and water-reducing admixture 兼有缓凝和减水功能的外加剂。 早强减水剂hardening accelerating and water reducing ad-mixture 兼有早强和减水功能的外加剂。 引气减水剂air entraining and water reducing admixture 兼有引气和减水功能的外加剂。 2.2早强剂 早强剂hardening accelerator 提高混凝土早期强度,并对后期强度无显著影响的外加剂。 2.3缓凝剂 缓凝剂set retarder 延长混凝土凝结时间的外加剂。 2.4引气剂 引气剂air entraining admixture 在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。 2.5防水剂 防水剂water repellent admixture 能降低混凝土在静水压力下的透水性的外加剂。 2.6阻锈剂 阻锈剂anti-corrosion admixture 能抑制或减轻混凝土中钢筋或其它预埋金属锈蚀的外加剂。 2.7加气剂 加气剂gas forming admixture 混凝土制备过程中因发生化学反应,放出气体,而使混凝土中形成大量气孔的外加剂。 2.8膨胀剂 膨胀剂expanding admixture 能使混凝土产生一定体积膨胀的外加剂。 2.9防冻剂 防冻剂anti-freezing admixture 能使混凝土在负温下硬化,并在规定时间内达到足够防冻,强度的外加剂。 3.10着色剂colouring admixture 能制备具有稳定色彩混凝土的外加剂。 3速凝剂 速凝剂flash setting admixture 能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。 3.1泵送剂 泵送剂pumping aid 能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂。制作泵送剂的材料有高效减水剂、缓凝剂、引气剂和增稠剂。 3.2均匀性指标(见表1) 表1均质性指标 项目指标 氯离子含量/%不超过生产厂控制值 总碱量/%不超过生产厂控制值 · 001 · 2013年第1期(总124期)江西建材施工技术

引气剂的应用及原理

引气剂的应用及原理

引气剂的掺入使混凝土拌合物内形成大量微小的封闭状气泡,这些微气泡如同滚珠一样,减少骨料颗粒间的摩擦阻力,使混凝土拌合物的流动性增加。若保持流动性不变,就可减少用水量。同时由于水分均匀分布在大量气泡的表面,这就使能自由移动的水量减少,湿砂浆的泌水量因此减少,而保水性、黏聚性相应随之提高。 2.降低混凝土的强度和提高砂浆抗裂性能 由于大量气泡的存在,减少了干粉砂浆的有效受力面积,使混凝土强度有所降低。但引气剂有一定的减水作用,水灰比的降低使强度得到一定补偿。但引气剂的加入,还是会使混凝土的强度下降,特别是抗压强度。。此外,由于大量气泡的存在,使混凝土的弹性变形增大,弹性模量有所降低,这对提高混凝土的抗裂性是有利的。 3.提高干粉砂浆的抗渗性、抗冻性 引气剂使混凝土拌合物泌水性减小(一般泌水量可减少30%~40%)。因此泌水通道的毛细管也相应减少。同时,大量封闭的

微气泡的存在,堵塞或隔断了干粉砂浆中毛细管渗水通道,改变了干粉砂浆的孔结构,使干粉砂浆抗渗性得到提高。气泡有较大的弹性变形能力,对由水结冰所产生的膨胀应力有一定的缓冲作用,因而干粉砂浆的抗冻性得到提高,耐久性也随之提高。 二.引气剂产品主要性能: 1、掺AH系列引气剂能提供混凝土坍落度、流动性和可塑性。 2、减少混凝土泌水和离析,提供混凝土的均质性。 3、提供混凝土的抗折强度,当含气量为3%-5%时,抗折强度提高10%-20%。 4、掺AH系列引气剂弹性模量较低,刚性较小,柔韧性好。 5、混凝土的热扩散及传导系数降低,提高了混凝土的体积稳定性,增强了野外结构的耐候性,延长道路混凝土的使用寿命。 6、大大提高了混凝土抗冻性、抗盐渍性、抗渗性、耐硫酸盐侵蚀及抗碱集料反应性能。 三.引气剂产品用途: 1、气泡结构好,气泡半径小,抗冻指标高,用于高耐久性的混凝土结构,如水坝、高等级公路、热电站冷却塔、水池水工、港口等。 2、撒除冰盐的混凝土公路及桥梁。 3、高和易性混凝土工程。

各种外加剂原理及特性

减水剂是当前外加剂中品种最多、应用最广的一种,根据其功能分为:普通减水剂(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);高效减水剂 (在保持混凝土坍落度基本相同的条件下,能大幅度减少用水量的外加剂);引气减水剂(兼有引气和减水功能的外加剂);缓凝减水剂(兼有缓凝和减水功能的外加剂);早强减水剂(兼有早强和减水功能的外加剂)。 减水剂按其主要化学成分为:木质素磺酸盐系;多环芳香族磺酸盐系;水溶性树脂磺酸盐系;糖钙等。 1.常用减水剂 (1)木质素磺酸盐系减水剂。这类减水剂根据其所带阳离子的不同,有木质素磺酸钙(木钙)、木质素磺酸钠(木钠)、木质素磺酸镁(木镁)等。其中木钙减水剂(又称M型减水剂)使用较多。木钙减水剂是由生产纸浆或纤维浆的废液,经生物发酵提取酒精后的残渣,再用石灰乳中和、过滤、喷雾干燥而制得的棕黄色粉末。木钙减水剂的掺量,一般为水泥质量的0.2%~O.3%,当保持水泥用量和混凝土坍落度不变时,其减水率为10%~1 5%,混凝土28d抗压强度提高 10%~20%;若保持混凝土的抗压强度和坍落度不变,则可节省水泥用量10%左右;若保持混凝土的配合比不变,则可提高混凝土坍落度80~100m m。木钙减水剂对混凝土有缓凝作用,掺量过多或在低温下缓凝作用更为显著,而且还可能使混凝土强度降低,使用时应注意。木钙减水剂是引气型减水剂,掺用后可改善混凝土的抗渗性、抗冻性、降低泌水性。木钙减水剂可用于一般混凝土工程,尤其适用于大模板、大体积浇注、滑模施工、泵送混凝土及夏季施工等。木钙减水剂不宜单独用于冬季施工,在日最低气温低于5℃时,应与早强剂或早强剂、防冻剂等复合使用。木钙减水剂也不宜单独用于蒸养混凝土及预应力混凝土。 (2)多环芳香族磺酸盐系减水剂

引气剂

<二>引气剂概述 混凝土引气剂是最古老的外加剂之一,美国最早开始研究,并在四十年代应用于混凝土抗冻工程中。我国是五十年代开始引气剂的研究,现在随着混凝土技术发展的需要,特别是引进国外施工设备和国外工程公司进入我国施工市场,引气荆也开始得到广泛重视。 目前我国使用的引气剂主要有三种:即十二烷基苯磺酸类和三帖皂苷类及松香热聚物引气剂。这三种引气剂的作用都是在混凝土拌和物拌和过程中引入空气,在混凝土内部产生气泡。十二烷基苯磺酸类所产生的气泡体积大.消泡时间短、气泡的稳定性差只能改善混凝土拌和物的和易性或起到减少泌水的作用,气泡随时间的延长不断破碎积聚成大气泡,如果在混凝土浇注时不注意振捣工序排出气泡,会影响到建筑物的表观质量,因此十二烷基苯磺酸类引气剂不能明显提高混凝土的耐久性。三帖皂苷类及松香热聚物引气剂相对比,三帖皂类引气剂所产生的气泡泡壁厚,气泡单分子崩压强度高于松香热聚物引气剂,从表面看来,似乎是其气泡质量好于松香热聚物引气剂,由于引气剂在混凝土拌和物中起到象滚珠一样的润滑作用,从而改善混凝土和易性、可泵性及减少泌水。而三帖苷皂类引气剂所产生的 气泡泡壁较厚、强度高、气泡的积聚性强,相互之间的阻力大。因此不能有效的均匀分散到混凝土内部从而使其在改善混凝土拌和物的和易性、可泵性及减少泌水方面反而不及松香热聚物引气剂。 引气剂作用机理 我国目前使用的这三种引气剂对混凝土的作用机理基本相似。引气剂大部分是阴离子表面活性剂,在水一气界面上,憎水基向空气一面定向吸附;在水泥~水界面上,水泥或其水化粒子与亲水基相吸附,憎水基背离水泥及其水化粒子,形成憎水化吸附层,并力图靠近空气表面,由于这种粒子向空气表面靠近和引气剂分子在空气一水界上的吸附作用,显著降低水的表面张力,使混凝土在拌和过程中产生大量的微气泡,这些气泡有带相同电荷的定向吸附层,所以相互排斥并能均匀分布;另一方面许多阴离子引气剂在含钙量高的水泥水溶液中有钙盐沉淀,吸附在气泡膜上,能有效地防止气泡破灭,引入的细小均匀的气泡能在一定时闻内稳定存在。引气剂主要作用是引入气泡,其次是分散和润湿作用。引气剂最早是作为高混凝土抗渗性、抗冻性、抗盐冻剥蚀性而使用的外加剂。其主要原理是引气荆引入的小气泡切断毛细管的通路,降低毛细管作用,从而提高混凝土的抗渗性。这些微气孔在冰冻过程中能释放毛细管内的冰晶膨胀压力,从而避免生成破坏压力,减少和防止冻融的破坏作用,提高混凝土的抗冻f_t。 经长期实践证明,引气剂能显著改变新拌t昆凝土的性能。在原材料比例不变的条件下,引气剂可以提高混凝土的流动性;而在相同坍落度下,掺有引气荆的t昆凝土其浆体和易性、流动性、塑性、浇注性、捣实性等非测量指标是不掺引气剂的混凝土浆体所不能比拟的,引气剂可以降低拌和用水量。另外,引气剂还可降低新拌混凝土的坍落度损失。 随着施工技术和高层建筑的发展需要,混凝土的可泵性能显得愈来愈重要。实际上,可泵性是混凝土工作性良好的一种特殊表现形式,由于引气剂增加混凝土的内聚性和物料间的润滑作用,降低了胀流,使泵送时不会过度离析和泌水,

减水剂的作用机理普通混凝土减水剂的作用机理

减水剂的作用机理普通混凝土减水剂的作用机理减水剂的作用机理 减水剂作用机理 混凝土中加入减水剂后,能够打破这种絮凝结构,把颗粒之间的自由水分释放出来。其作用机理如下: 1、吸附分散作用机理 吸附分散作用是指:1、同性电荷的相斥作用;2、浆体间的润滑作用,氢链缔合;极性微气泡。 2、空间位阻效应 空间位组效应是指减水剂的主链、支链、侧链形成梳状吸附网络。聚多元磷酸体系有良好的分散性主要得益于空间位组效应和犹豫本身所带电荷所引起的静电排斥作用。 .gygor. 8880型速凝剂/水泥速凝剂/782型速凝剂

8880型水泥速凝剂为庐江矾矿速凝剂厂主要产品;该速凝剂吸取国外现进的低碱速凝剂配方;质量优良;并通过ISO9001:2000认证;它广泛用于各种混凝土施工建 设中;8880型混凝土粉状速凝剂是经过精心选料、室内试验、微观分析由 中国建筑研究所研制的一种新型复合外加剂,适用于铁路、公路、 军工、地铁、城市、地下空间建筑,各类型隧道、矿山、井巷、护坡及抢 险加固工程的喷射砼施工,拥有广泛的应用领域。 主要技术性能: 1、凝结时间:初凝1~5min,终凝5~10min,适宜掺量为胶凝材料用量的3—5%; 2、碱金属含量 3、细度:8mm孔筛,筛余物小于10%;

4、喷射砼早期强度高,其28天龄期抗压强度保存率达80—100%; 5、喷料粘聚性好,对钢筋无锈蚀作用,提高抗渗标号,凝结 快,一次喷层厚,喷拱可达130mm,喷壁可达200mm以上。 使用方法: 先按喷射混凝土配比把所喷物料搅拌均匀,在喷射时随机添加 速凝剂。建议您在使用前选择适宜掺量及凝结时间的测定试 验。 注意事项: 1,请不要在物料搅拌时添加该品,因石子、砂子含有大量的水份,速凝剂短期时间内吸水在未喷射时分解其速凝成份,影响凝结时间,降低混凝土强度,将导致喷射砼的不良效果。

引气剂的应用及原理

引气剂Air-entraining agents 概述 引气剂是使混凝土拌合物在拌和过程中引入空气而形成大量微小、封闭而稳定气泡的外加剂。绝大部分引气剂的成分为松香衍生物以及各种磺酸盐,如烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠,常用掺量是水泥重量的50~500ppm。引气剂主要用于抗冻性要求高的结构,如混凝土大坝、路面、桥面、飞机场道面等大面积易受冻的部位 一.主要作用及机理 1.改善干粉砂浆的和易性(Workability) 页脚内容1

引气剂的掺入使混凝土拌合物内形成大量微小的封闭状气泡,这些微气泡如同滚珠一样,减少骨料颗粒间的摩擦阻力,使混凝土拌合物的流动性增加。若保持流动性不变,就可减少用水量。同时由于水分均匀分布在大量气泡的表面,这就使能自由移动的水量减少,湿砂浆的泌水量因此减少,而保水性、黏聚性相应随之提高。 2.降低混凝土的强度和提高砂浆抗裂性能 由于大量气泡的存在,减少了干粉砂浆的有效受力面积,使混凝土强度有所降低。但引气剂有一定的减水作用,水灰比的降低使强度得到一定补偿。但引气剂的加入,还是会使混凝土的强度下降, 页脚内容2

特别是抗压强度。。此外,由于大量气泡的存在,使混凝土的弹性变形增大,弹性模量有所降低,这对提高混凝土的抗裂性是有利的。 3.提高干粉砂浆的抗渗性、抗冻性 引气剂使混凝土拌合物泌水性减小(一般泌水量可减少30%~40%)。因此泌水通道的毛细管也相应减少。同时,大量封闭的微气泡的存在,堵塞或隔断了干粉砂浆中毛细管渗水通道,改变了干粉砂浆的孔结构,使干粉砂浆抗渗性得到提高。气泡有较大的弹性变形能力,对由水结冰所产生的膨胀应力有一定的缓冲作用,因而干粉砂浆的抗冻性得到提高,耐久性也随之提高。 二.引气剂产品主要性能: 1、掺AH系列引气剂能提供混凝土坍落度、流动性和可塑性。 2、减少混凝土泌水和离析,提供混凝土的均质性。 3、提供混凝土的抗折强度,当含气量为3%-5%时,抗折强度提高10%-20%。 4、掺AH系列引气剂弹性模量较低,刚性较小,柔韧性好。 5、混凝土的热扩散及传导系数降低,提高了混凝土的体积稳定性,增强了野外结构的耐候性,延长道路混凝土的使用寿命。 6、大大提高了混凝土抗冻性、抗盐渍性、抗渗性、耐硫酸盐侵蚀及抗碱集料反应性能。 三.引气剂产品用途: 页脚内容3

混凝土外加剂

混凝土外加剂 混凝土外加剂是指为改善和调节混凝土的性能而掺加的物质。混凝土外加剂在工程中的应用越来越受到重视,外加剂的添加对改善混凝土的性能起到一定的作用,但外加剂的选用、添加方法及适应性将严重影响其发展。 改善混凝土性能 中文名混凝土外加剂作 用 外加剂使用方法在拌制混凝土的过程中掺入简 称 目录 1.定义 2.引言 3.分类 4.性能作用 4.1减水剂 4.2早强剂 4.3缓凝剂 4.4引气剂 4.5防水剂 4.6阻锈剂 4.7加气剂 4.8膨胀剂 4.9防冻剂 4.10着色剂 4.11速凝剂 4.12泵送剂 5.混凝土降粘剂 6.放氨限量 6.1范围 6.2规范性引用 6.3实验方法 6.4实验规则 7.污染 1.定义 混凝土外加剂(英文:concrete admixtures)简称外加剂,是指在拌制混凝土拌合前或拌合过程中掺入用以改善混凝土性能的物质。混凝土外加剂的掺量一般不大于水泥质量的5%。混凝土外加剂产品的质量必须符合国家标准《混凝土外加剂》(GB 8076-2008)的规定。 2.引言

2.1本标准适用于水泥混凝土外加剂的分类与命名,并对每一种被命名的外加剂给以定义。凡符合本标准第2、3章混凝土外加剂定义的每一种产品都应归属于本标准的某一类,并给予名称。 本标准也适用于水泥净浆或砂浆用外加剂。 2.2每种外加剂按其具有的一种或多种功能给出定义,并根据其主要功能命名。复合外加剂具有一种以上的主要功能,按其一种以上功能命名。 2.3混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中掺入,用以改善混凝土性能的物质。掺量不大于水泥质量的5%(特殊情况除外)。 2.4本标准参照采用国际标准草案ISO/DIS 7690。 3.分类 混凝土外加剂按其主要功能分为四类: 3.1改善混凝土拌合物流动性能的外加剂。包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。 3.2调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。 3.3 改善混凝土耐久性的外加剂。包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。 3.4 改善混凝土其它性能的外加剂。包括加气剂、膨胀剂、着色剂、防冻剂、防水剂和泵送剂等。 4.性能作用 最初使用外加剂,仅仅是为了节约水泥,随着建筑技术的发展,掺用外加剂已成为改善混凝土性能的主要措施。 由于有了高效减水剂,大流动度混凝土、自密实混凝土、高强混凝土得到应用;由于有了增稠剂,水下混凝土的性能得以改善:由于有了缓凝剂,水泥的凝结时间得以延长,才有可能减少坍落度损失,延长施工操作时间:由于有了防冻剂,溶液冰点得以降低,或者冰晶结构变形不致造成冻害.才可能在负温下进行施工等。 总体来说,外加剂在改善混凝土的性能方面具有以下作用: (1)可以减少混凝土的用水量.或者不增加用水量就能增加混凝土的流动度。 (2)可以调整混凝土的凝结时间。

引气剂的机理

引气剂的机理 混凝土引气剂基本上都属于阴离子表面活性剂,其分子结构由憎水基团和亲水基团组成,亲水基团在分子溶于水解离后会因释放出阳离子而带正电荷。 概括起来讲,引气剂的作用机理在于:在混凝土搅拌过程中能使其大量包裹微小的气泡,而这些微小的气泡又能稳定地存在于混凝土体内。 具体地分析,引气剂的作用机理包括以下方面: 1) 界面活性作用 不加引气剂时,搅拌混凝土过程中,也会裹入一定量的气泡。但是当加入引气剂后,在水泥-水-空气体系中,引气剂分子很快吸附在各相界面上。在水泥-水界面上,形成憎水基指向水泥颗粒,而亲水基指向水的单分子(或多分子)定向吸附膜;在气泡膜(也即水-气界面)上,形成憎水基指向空气,而亲水基指向水的定向吸附层。由于表面活性剂的吸附作用,大大降低了整个体系的自由能,使得在搅拌过程中,容易引入小气泡。 2) 起泡作用 泡可分为气泡、泡沫和溶胶性气泡三种。混凝土中的泡属于溶胶性气泡。 清净的水不会起泡,即使在剧烈搅动或振荡作用下,使水中卷入搅成细碎的小气泡而混浊,但静置后,气泡立即上浮而破灭。但是当水中加入引气剂(比如洗衣粉)后,经过振荡或搅动,便引入大量气泡。其原因是:液体表面具有自动缩小的趋势,而起泡是一种界面面积大量增加的过程,在表面张力不变的情况下,必然导致体系自由能大大增加,是热力学不稳定的系统,会导致气泡缩小、破灭。但在引气剂存在的情况下,由于它能吸附到气-液界面上,降低了界面能,即降低了表面张力,因而使起泡较容易。 3)稳泡作用

通过试验发现,将有些表面活性剂加入混凝土中,在搅拌过程中也能引入大量微小气泡,但是当将混凝土静置一定时间,或经过运输、装卸、浇注后,混凝土的含气量却大大下降,大部分气泡都溢出消失了,而引气剂则不同,掺入后,不但能使混凝土在搅拌过程中引入大量微小气泡,而且这些气泡能较稳定地存在,这是使硬化混凝土中存在一定结构的气孔的重要保证。 研究表明,气泡的稳定与静表面张力并非简单的关系,还取决于一些其它的条件,包括在气泡周围形成有一定机械强度和弹性的膜、要有适当的膜表面粘度、适当的液相介质粘度、使泡膜不易流失、泡膜动电电位提高等,对于混凝土这样的多项系统,情况就更复杂了。 由于上述作用,使得掺加引气剂的混凝土在搅拌过程中所形成的气泡大小均匀(20-1000μm),迁移速度小,且相互聚并的可能性也很小,基本上都能稳定地存在与混凝土体内。 还有一项试验数据,也能够帮助说明掺加引气剂混凝土中引入的气泡的稳定性:一些阴离子引气剂在含钙量高的水泥浆溶液中有钙盐沉淀,当微细的水泥颗粒周围和气泡膜上的这种沉淀物浓度适当时,能防止气泡破灭,如表1。 表4-1 由松香溶液产生的泡沫在清水和饱和石灰水中的稳定情况

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