外加剂复配技术及应用

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综述 1、 混凝土中使用单一品种外加剂的情况已很少见。逐渐向着高效能、多功能的方向发展。 2、 外加剂复配的目的是为了同时满足混凝土对各种性能的需要，以及各复配成分之间的共同作用而产生“叠加效应”。 3、 复合外加剂通常是由多种表面活性剂或与无机电解质等组成。如复合早强剂、复合防冻剂、泵送剂、复合缓凝引气减水剂等。 4、 一般复配外加剂由至少两种组分配制，形成二元或多元复合。 5、 复合外加剂中每一种外加剂在水泥水化的不同阶段起作用，或在同一时间内共同发挥作用。

外加剂的复配－泵送剂

1、 配制原则：具有一定的减水率、坍落度保持性能、较低的压力泌水和一定的引气性能。即：减水、保塑、保水、引气。

2、 基本组成：减水组分+缓凝组分+引气组分+其它助剂。

3、 减水组分包括：木质素类、萘系高效减水剂、磺化三聚氰胺高效减水剂、氨基磺酸盐高效减水剂、脂肪族高效减水剂等。

4、 缓凝组分：木质素类、糖类、磷酸盐、酒石酸盐、葡萄糖酸盐、柠檬酸及其盐类、纤维素及其衍生物等。

5、 保水组分：各种减水剂、纤维素及其衍生物等。

6、 引气组分：文沙树脂、烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、木质素类等。

7、 减水组分作用：在一定水胶比情况下，保证混凝土的工作性满足施工工艺要求。针对不同水泥和掺和料采用与之相适应的减水组分，且用量要足够。

8、 缓凝组分作用：控制坍落度损失和混凝土凝结时间，确保运输泵送的正常进行。使用不同的原材料和不同的配合比时，要采用适当的缓凝组分，并且使用量恰当，避免出现水泥适应性和凝结时间异常的问题。与减水组分共同使用时，减水率提高。

9、 保水组分作用：根据混凝土试拌情况，调整保水组分的品种和用量，保证混凝土和易性满足要求。

10、引气组分作用：适当的引气可改善混凝土的泵送性能和和易性，而且对混凝土的耐久性有很大好处。有一定的减水率。一般使混凝土含气量在2～3%左右为宜，不仅不影响混凝土的强度，对混凝土的各种性能的改善也比较明显。 配制外加剂时，要充分考虑其与各种原材料之间的适应性，同时注意不同成分之间的交互作用。

水组分：不同的水泥和掺和料、外加剂中其它成分对减水剂的性能影响还是很大的，如萘系减水剂和葡萄糖酸钠共同使用时，减水率提高比较显著。

缓凝组分：不同的水泥和掺和料以及不同的配合比，都会使缓凝效果产生变化。

引气组分：引气剂的引气效果受很多因素影响，如水泥细度、石子粒径、砂含泥量、温度、配合比等。掺加粉煤灰时、细料多、石子粒径小、坍落度大、温度低等，混凝土含气量会高。 总之，外加剂的调整应根据实际情况进行，以试验结果为依据，不能想当然。

配方1：常用。 配方2：水泥中缺硫时，效果较好。 配方3：成本较低，但适应性可能会出现问题。 配方4：水泥适应性不好时，可以考虑使用。

外加剂的复配－防冻剂 冬季施工的混凝土，为了达到规定的临界强度，常采用以下三种方法： 1、 采用保温或加热的方法，使混凝土在正温下硬化直到所需要的强度。 2、 加入防冻剂，保证混凝土在负温下继续水化硬化。 3、 同时采用以上两种方法。 北京地区常采用1、3两种方法，构件厂和市政工程多使用第1种方法，其它工程多使用第3种方法。东北地区多使用第2种方法。 许多无机盐类和有机物均可作为防冻剂。这些物质的共同特点是，能降低水的冰点，并能在负温下促使水泥水化。 复合防冻剂比单一组分防冻剂效果好。传统的防冻剂掺量高，且多为无机盐，混凝土性能受到很大影响，如强度降低等。 用减水剂与防冻组分复合，在达到相同效果时的掺量可大幅度降低。

配制原则：具有一定的减水率、一定的引气性能和相应的降低冰点的性能。 基本组成：减水组分+防冻组分+引气组分+其它助剂。 减水组分：萘系高效减水剂、磺化三聚氰胺高效减水剂、氨基磺酸盐高效减水剂、脂肪族高效减水剂等。不宜使用带缓凝作用的普通减水剂。 防冻组分：亚硝酸盐、硝酸盐、氯盐、尿素、乙二醇等。 引气组分：文沙树脂、烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐等。 缓凝组分：木质素类、糖类、磷酸盐、酒石酸盐、葡萄糖酸盐、柠檬酸及其盐类、纤维素及其衍生物等。 减水组分作用：在一定坍落度情况下，降低混凝土的水灰比，提高混凝土强度，与防冻组分共同作用，提高防冻效果。 防冻组分作用：降低水的冰点，使水泥在负温下继续水化，并且在一定时间内达到规定的强度。 引气组分作用：适当的引气可改善混凝土的抗冻性能和和易性，而且对混凝土的耐久性有很大好处。 缓凝组分作用：虽然冬季大气温度较低，利于坍落度的控制，但有时采用综合蓄热法进行冬季施工，使用热水或对原材料加热等，混凝土温度基本在10度以上，仍然存在损失问题。 减水组分：在一定坍落度情况下，能够减少用水量20～30%，强度提高1～2个等级，加速早期强度增长。同时提高了液相中防冻剂的离子浓度，改善混凝土的孔结构，增加封闭孔和减小毛细孔直径。宜采用高浓型产品，防止结晶堵塞管路，同时，外加剂带入混凝土的碱量也得到控制。 防冻组分：很多无机盐既是防冻剂又是促凝剂，但对混凝土的其它性能如耐久性影响较大。使用有机物作为防冻组分时，掺量不宜过大，通常在胶凝材料的0.2%左右，增强作用明显。无机电解质类防冻组分，不但影响水泥水化、冰点，而且有时显著影响减水率。复配时，必须选择合适的防冻组分。 引气组分：不但要防冻，同时还应抗冻。这一点往往被忽略。其实，强度指标是现代混凝土最容易达到的，而工作性和耐久性的要求更为重要。

现代混凝土防冻剂的配制原理：

无氯、低碱、低掺量，以液体产品为主； 高工作性、早强和高耐久性； 大幅度减少用水量，减少游离水含量，提高液相中离子浓度； 提高工作性，减少坍落度损失； 提高混凝土密实度，改善孔结构，减少孔含量，减小孔直径； 降低液相冰点，促进低温水化，尽快达到临界强度； 改善冰晶形貌，降低冻胀应力； 防冻与抗冻结合，提高混凝土耐久性。

外加剂的复配－应注意的问题

首先，复配不是简单的将几种不同组分混合在一起，应该根据混凝土原材料、配合比、技术要求等情况，充分考虑各组分之间的相互作用进行复合。

根据不同水泥、掺和料等选取适合的主成分及掺量，根据混凝土的其它性能要求，确定其它助剂的品种及掺量。

通过试验，验证以上所确定的各种成分和掺量是否合适。考察各外加剂组分之间的相互作用及对混凝土性能的影响。

无机电解质类早强、防冻组分，不但影响水泥水化、冰点，而且有时显著影响减水率。复配时，必须选择合适的防冻组分。两种或以上的表面活性剂共同使用时，必然存在相互影响，其作用有可能是叠加，也有可能是抵消，应加以注意。