外加劑

　　為改善和調(diào)節(jié)混凝土或砂漿的功能，在拌制時摻加的有機(jī)、無機(jī)或復(fù)合的化合物。
　　
　　混凝土外加劑是在攪拌混凝土過程中摻入，占水泥質(zhì)量5%以下的，能顯著改善混凝土性能的化學(xué)物質(zhì)，在混凝土中摻入外加劑，具有投資少、見效快、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益顯著的特點。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，外加劑已越來越多地得到應(yīng)用，外加劑已成為混凝土除4種基本組分以外的第5種重要組分。
　　外加劑的使用
　　混凝土外加劑常用的主要是萘系高效減水劑，聚羧酸高效減水劑和脂肪族高效減水劑。
　　萘系高效減水劑：萘系高效減水劑是經(jīng)化工合成的非引氣型高效減水劑。化學(xué)名稱萘磺酸鹽甲醛縮合物，它對于水泥粒子有很強(qiáng)的分散作用。對配制大流態(tài)砼，有早強(qiáng)、高強(qiáng)要求的現(xiàn)澆砼和予制構(gòu)件，有很好的使用效果，可全面提高和改善砼的各種性能，廣泛用于公路、橋梁、大壩、港口碼頭、隧道、電力、水利及工民建工程、蒸養(yǎng)及自然養(yǎng)護(hù)予制構(gòu)件等。
　　一、 主要技術(shù)指標(biāo)
　　1、 外觀：粉劑棕黃色粉末，液體棕褐色粘稠液。
　　2、 固體含量：粉劑≥94%，液體≥40%
　　3、 凈漿流動度≥230mm。
　　4、 硫酸鈉含量≤10。
　　5、 氯離子含量≤0.5%。
　　二、 性能特點
　　1、 在砼強(qiáng)度和坍落度基本相同時，可減少水泥用量10-25%。
　　2、 在水灰比不變時，使混凝土初始坍落度提高10cm以上，減水率可達(dá)15-25%。
　　3、 對砼有顯著的早強(qiáng)、增強(qiáng)效果，其強(qiáng)度提高幅度為20-60%。
　　4、 改善混凝土的和易性，全面提高砼的物理力學(xué)性能。
　　5、 對各種水泥適應(yīng)性好，與其它各類型的混凝土外加劑配伍良好。
　　6、 特別適用于在以下混凝土工程中使用：流態(tài)混凝土、塑化混凝土、蒸養(yǎng)混凝土、抗?jié)B混凝土、防水混凝土、自然養(yǎng)護(hù)預(yù)制構(gòu)件混凝土、鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土、高強(qiáng)度超高強(qiáng)度混凝土。
　　三、 摻量范圍
　　粉劑：0.75-1.5%
　　液體：1.5-2.5%
　　四、 注意事項
　　1、 采用多孔骨料時宜先加水?dāng)嚢瑁�再加減水劑。
　　2、 當(dāng)坍落度較大時，應(yīng)注意振搗時間不易過長，以防止泌水和分層。
　　萘系高效減水劑根據(jù)其產(chǎn)品中Na2SO4含量的高低，可分為高濃型產(chǎn)品（Na2SO4含量<3%）、中濃型產(chǎn)品（Na2SO4含量3%～10%）和低濃型產(chǎn)品（Na2SO4含量>10%）。大多數(shù)萘系高效減水劑合成廠都具備將Na2SO4含量控制在3%以下的能力，有些先進(jìn)企業(yè)甚至可將其控制在0.4%以下。
　　萘系減水劑是我國目前生產(chǎn)量最大，使用最廣的高效減水劑（占減水劑用量的70%以上），其特點是減水率較高（15%～25%），不引氣，對凝結(jié)時間影響小，與水泥適應(yīng)性相對較好，能與其他各種外加劑復(fù)合使用，價格也相對便宜。萘系減水劑常被用于配制大流動性、高強(qiáng)、高性能混凝土。單純摻加萘系減水劑的混凝土坍落度損失較快。另外，萘系減水劑與某些水泥適應(yīng)性還需改善。
　　脂肪族高效減水劑是丙酮磺化合成的羰基焦醛。憎水基主鏈為脂肪族烴類，是一種綠色高效減水劑。不污染環(huán)境，不損害人體健康。對水泥適用性廣，對混凝土增強(qiáng)效果明顯，坍落度損失小，低溫?zé)o硫酸鈉結(jié)晶現(xiàn)象，廣泛用于配制泵送劑、緩凝、早強(qiáng)、防凍、引氣等各類個性化減水劑，也可以與萘系減水劑、氨基減水劑、聚羧酸減水劑復(fù)合使用。
　　脂肪族高效減水劑：
　　主要技術(shù)指標(biāo)
　　1、 外觀棕紅色的液體；2、固體含量>35%；3、比重1.15-1.2
　　性能特點
　　1、減水率高。摻量1-2%，減水率可達(dá)15-25%。在同等強(qiáng)度坍落度條件下，　　摻脂肪族高效減水劑可節(jié)約25-30%的水泥用量；
　　2、早強(qiáng)、增強(qiáng)效果明顯。砼摻入脂肪族高效減水劑，三天可達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的60-70%，七天可達(dá)到100%，28天比空白混凝土強(qiáng)度提高30-40%；
　　3、高保塑。混凝土坍落度經(jīng)時損失小，60 min基本不損失，90 min損失10-20%；
　　4、對水泥適用性廣泛，和易性、粘聚性好。與其他各類外加劑配伍良好；
　　5、能顯著提高砼的抗凍融，抗?jié)B，抗硫酸鹽侵蝕，并全面提高砼的其他物理性能；
　　6、特別適用以下砼：流態(tài)塑化砼，自然養(yǎng)護(hù)、蒸養(yǎng)砼，抗?jié)B防水砼，耐久性抗凍融砼，抗硫酸鹽侵蝕海工砼，以及鋼筋、預(yù)應(yīng)力砼；
　　7、脂肪族高效減水劑無毒，不燃，不腐蝕鋼筋，冬季無硫酸鈉結(jié)晶。
　　使用方法：
　　1、通過實驗找出最佳摻量，推薦摻量為1.5-2%；
　　2、脂肪族高效減水劑與拌和水一并加入砼中，也可以采取后加法，加入脂肪族高效減水劑砼要延長攪拌30s；
　　3、由于脂肪族高效減水劑的減水率較大，砼初凝以前，表面會泌出一層黃漿，屬正常現(xiàn)象。打完砼收漿抹光，顏色則會消除，或在砼上強(qiáng)度以后，顏色會自然消除，澆水養(yǎng)護(hù)顏色會消除的快一些，不影響砼的內(nèi)在和表面性能。
　　外加劑資料管理
　　有關(guān)規(guī)定
　　外加劑的產(chǎn)品質(zhì)量必須合格，并應(yīng)先試驗后使用，要有出廠質(zhì)量合格證和試驗報告單。合格證的內(nèi)容包括廠家名稱、產(chǎn)品名稱、產(chǎn)品特性、主要成分與含量、適用范圍、適宜摻量、使用方法與說明、注意事項、勻質(zhì)性指標(biāo)、摻外加劑混凝土性能指標(biāo)、包裝、質(zhì)量、儲存條件、出廠日期、有效期等。對于不同的外加劑其對應(yīng)的試驗項目也不同，一般有減水率、坍落度、含氣量、泌水率、凝結(jié)時間、抗壓強(qiáng)度、鋼筋銹蝕、相對耐久性指標(biāo)等。其試驗報告的內(nèi)容中的委托單位、委托人、工程名稱、用途、樣品名稱、產(chǎn)地及廠家、試樣收到的日期、要求試驗的項目，均由試驗委托人填寫，其余部分均由試驗人員依據(jù)試驗測算結(jié)果填寫，并簽字和蓋章。對開需要采取一定技術(shù)處理措施之后才能使用的外加劑，應(yīng)首先考慮滿足技術(shù)方面的要求，并須經(jīng)過有關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人簽字批準(zhǔn)后，才可使用。
　　資料員應(yīng)及時收集、整理和核查外加劑的出廠質(zhì)量合格證、試驗報告單等，查看其各項內(nèi)容和性能指標(biāo)是否填寫齊全，不得錯填和漏填，字跡應(yīng)該清晰，項目齊全、真實、準(zhǔn)確，并無未了事項。如果外加劑的批量較大，廠方提供合格證又較少時，可用抄件（如復(fù)印件）備查，但必須注明原件證號、原件存放單位、抄件日期，并有抄件人、抄件單位的簽字和蓋章。任何單位和個人不得偽造、涂改、損毀或抽撤。對于有產(chǎn)品防偽認(rèn)證標(biāo)志的外加劑，還應(yīng)在確認(rèn)其產(chǎn)品與出廠質(zhì)量合格證與實物相符合之后，摘取一份防偽認(rèn)證標(biāo)志，貼在產(chǎn)品出廠質(zhì)量合格證上，一并存檔。
　　注意事項
　　使用單位應(yīng)該認(rèn)真查看外加劑的試驗報告單及出廠質(zhì)量合格證，查看其要求的試驗項目是否試驗齊全，試驗的編號、簽字、蓋章齊全與否，實測數(shù)值是否符合規(guī)范和設(shè)計的技術(shù)要求，結(jié)論是否明確。對于不符合要求的項目，應(yīng)及時進(jìn)行復(fù)試或報有關(guān)工程技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行處理。對于不合格的試驗報告單不得抽撤或毀壞，并應(yīng)附上復(fù)試的合格試驗報告單或處理報告一并存檔。
　　外加劑應(yīng)在其產(chǎn)品有效期內(nèi)使用，且使用前應(yīng)進(jìn)行性能方面的試驗。與其出廠質(zhì)量合格證和試驗報告單有關(guān)的施工技術(shù)資料還有施工組織設(shè)計、技術(shù)交底、洽商記錄、施工日志、混凝土或砌筑砂漿的配合比申請單和通知單、試件試壓報告單、施工記錄、預(yù)檢記錄、隱檢記錄、質(zhì)量評定等。因此其出廠質(zhì)量合格證和試驗報告單不僅應(yīng)與實際所用的工程、部位相一致，還應(yīng)與以上施工資料一一對應(yīng)相符。
　　混凝土外加劑的發(fā)展歷史
　　一、混凝土外加劑發(fā)展歷史
　　1、20世紀(jì)90年代初美國首選提出高性能混凝土（HPC）概念，是新型超塑化劑與混凝土材料科學(xué)相結(jié)合的成功范例。
　　2、1824年英I.Aspdin獲得波特蘭水泥專利，水泥混凝土得到了廣泛的應(yīng)用。
　　3、1962年日本服部健一首先將萘磺酸甲醛縮合物（n≈10）用于混凝土分散劑，1964年日本花王石堿公司作為產(chǎn)品銷售。
　　4、1963年聯(lián)邦德國研制面功三聚氰胺磺酸鹽甲醛縮合物，同時出現(xiàn)了多環(huán)芳烴磺酸鹽甲醛縮合的。
　　5、1966年日本首先應(yīng)用高強(qiáng)混凝土，開始生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土樁柱。
　　6、1971~1973年，德國首選將超塑化劑研制成功流態(tài)混凝土，混凝土垂直泵送高度達(dá)到310m。
　　7、目前的發(fā)展方向是HPC及使用復(fù)合超塑化劑（CSP）的研究，實現(xiàn)HPC配合比全計算法設(shè)計和CSP配方設(shè)計。
　　二、混凝土外加劑發(fā)展方向
　　1、高效減水劑：萘系及三聚氰胺系高效減水劑的改性、聚丙烯酸鹽超塑化劑、聚丙烯酸接支共聚物超塑化劑、氨基磺酸鹽超塑化劑、磺化酮醛縮聚物、木質(zhì)素磺酸鹽高效化、工業(yè)廢料生產(chǎn)超塑化劑。
　　2、復(fù)合外加劑：低堿低摻量液體復(fù)合外加劑、復(fù)合超塑化劑及其配方設(shè)計、低堿低摻量液體復(fù)合防凍劑、微膨脹多功能防水劑、液體膨脹劑、液體速凝劑、超緩凝劑
　　3、其它外加劑：減縮劑、堿骨料反應(yīng)抑止劑、表面硬化劑、高效脫模劑
　　三、混凝土外加劑的功能分類
　　1、定義：《混凝土外加劑分類、命名與定義》GB8075-87，是在拌制混凝土過程中加入，用以改善混凝土性能的物質(zhì)，摻量不大于水泥質(zhì)量的5%（特殊情況除外）。
　　2、混凝土外加劑按主要功能分為四類：
　　A、改善混凝土拌合物流變性能的外加劑。包括減水劑、引氣劑和泵送劑。
　　B、調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間、硬化性能的外加劑。包括緩凝劑、早強(qiáng)劑和速凝劑。
　　C、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。
　　D、改善混凝土其他性能的外加劑。包括加氣劑、膨脹劑、防凍劑、著色劑、防水劑和泵送劑。
　　四、外加劑按品種分類
　　1、早強(qiáng)劑：
　　A、可溶性無機(jī)鹽：氯化物、碳酸鹽、硝酸鹽、硫代硫酸鹽、硅酸鹽、鋁酸鹽、堿性氫氧化物等
　　B、可溶性有機(jī)物：三乙醇胺、甲酸鈣、乙酸鈣、丙酸鈣和丁酸鈣、尿素、草酸、胺與甲醛縮合物。
　　2、速凝劑：鐵鹽、氟化物、氯化鋁、鋁酸鈉、碳酸鉀。
　　3、引氣劑：木材樹脂鹽、合成洗滌劑、木質(zhì)素磺酸鹽、蛋白質(zhì)的鹽、脂肪酸和樹脂酸及其鹽。
　　4、減水劑和調(diào)凝劑：木質(zhì)素磺酸鹽及其改性或衍生物、羥基羧酸及其鹽或其改性和衍生物、無機(jī)鹽（鋅鹽、硼酸鹽、磷酸鹽、氯化物）、銨鹽及其衍生物、碳水化合物及多聚糖酸或糖酸、水溶性聚合物（纖維素醚、密胺衍生物、萘衍生物、聚硅氧烷和磺化碳?xì)浠�合�?br />　　5、高效減水劑：萘磺酸鹽甲醛縮合物、多環(huán)芳烴磺酸鹽甲醛縮合物、三聚氰胺磺酸鹽甲醛縮聚物、對胺基苯磺酸甲醛縮聚物、磺化酮醛縮聚物、聚丙烯酸鹽及其接枝共聚物等。
　　6、加氣劑：過氧化氫、金屬鋁粉、吸附空氣的某些活性碳。
　　7、灌漿外加劑：緩凝劑、凝膠、凝膠淀粉和甲基纖維素、膨潤土、增稠劑、早強(qiáng)劑、加氣劑。
　　8、膨脹劑：細(xì)鐵粉或粒狀鐵粉與氧化促進(jìn)劑、石灰系、硫鋁酸鹽系。
　　9、粘結(jié)劑：合成乳膠、天然橡膠乳膠。
　　10、泵送劑：合成或天然水溶性聚合物增加劑的粘度、有機(jī)絮凝劑、高比表面無機(jī)材料（膨潤土、二氧化硅、石棉粉、石棉短纖維等）、水泥外摻料（粉煤灰、水硬石灰、石粉等）。
　　11、絮凝劑：聚合物電解質(zhì)。
　　12、著色劑：灰到黑（氧化鐵黑、礦物黑、碳黑、群青、酞青藍(lán)）、淺紅到深紅（氧化鐵紅）、棕（氧化鐵棕、富錳棕土、燒褐土）、綠（氧化鉻綠、酞商姆）、白（二氧化鈦）等。
　　13、滅菌劑和殺蟲劑：多鹵化物、狄氏劑乳液及銅化物。
　　14、防潮劑：皂類、丁基硬脂酸、某些石油產(chǎn)品
　　15、防滲劑：減水劑、氯化鈣。
　　16、堿集料反應(yīng)抑止劑：鋰鹽、鋇鹽、某些引氣劑、減水劑、緩凝劑、火山灰。
　　17、阻銹劑：亞硝酸鈉、苯甲酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣、磷酸鹽、氟硅酸鈉、氟鋁酸鈉。
　　五、混凝土高效減水劑的作用
　　1、在不改變各種原材料配比的情況下，添加混凝土高效減水劑，不會改變混凝土強(qiáng)度，同時可以大幅度提高混凝土的流變性及可塑性，使得混凝土施工可以采用自流、泵送、無需振動等方式進(jìn)行施工，提高施工速度、降低施工能耗。
　　2、在不改變各種原材料配比（除水）及混凝土的坍落度的情況下，減少水的用量，可以大大提高混凝土的強(qiáng)度，早強(qiáng)和后期強(qiáng)度分別比不加減水劑的混凝土提高60%及20%以上，通過減水，可以實現(xiàn)澆筑C100標(biāo)號的高強(qiáng)混凝土。
　　3、在不改變各種原材料配比（除水泥）及混凝土強(qiáng)度的情況下，可以減少水泥的用量，摻加水泥質(zhì)量0.2%~0.5%的混凝土減水劑，可以節(jié)省水泥量的15~30%以上。
　　4、摻加混凝土高效減水劑，可以提高混凝土的壽命一倍以上，即使建筑物的正常使用壽命延長一倍以上。