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混凝土外加剂用于改善混凝土在各种条件下的性能,主要有两种类型:化学外加剂和矿物外加剂。

化学外加剂

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化学外加剂降低了施工成本,改善了硬化混凝土的性能,保证了混凝土在搅拌/运输/放置/养护过程中的质量,并克服了混凝土作业中的某些突发事件。

化学掺合料用于提高混凝土在搅拌、运输、浇筑和养护过程中的质量。它们分为以下几类:

  • 空气夹带剂
  • 水还原剂
  • 设置的情况下
  • 设置加速器
  • 强塑剂
  • 特种外加剂:包括缓蚀剂、收缩控制剂、碱-硅反应性缓蚀剂和着色剂。

发现制造商:商店的外加剂

矿物掺合料

矿物掺合料使混合物更经济,降低渗透性,增加强度,并影响混凝土的其他性能。

矿物掺合料通过水力或火山灰作用影响硬化混凝土的性质。火山灰是胶凝材料,包括天然火山灰(如罗马混凝土中使用的火山灰)、粉煤灰和硅灰。

它们可以与硅酸盐水泥一起使用,也可以单独或组合使用。

ASTM类别-混凝土外加剂

ASTM C494规定了七种化学添加剂类型的要求。它们是:

  • A型:减水外加剂
  • B型:缓凝外加剂
  • C型:加速外加剂
  • D型:减水、阻水外加剂
  • E型:减水加速外加剂
  • F型:减水性、高量程外加剂
  • G型:减水、高量程、阻水外加剂

注:外加剂行业的变化速度快于ASTM共识过程。减缩外加剂(SRA)和中程减水剂(MRWD)是目前没有ASTM C494-98规范的两个领域。


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夹杂空气

水减少

高强混凝土

腐蚀保护

设置加速度

设置障碍

流动性

完成增强剂

流体回填- (CLSM)

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防止冻融循环提高耐久性

空气夹带在抵抗冻融循环方面特别有效。当混凝土中的水分冻结时,这些空气细胞通过在冻结时为水的膨胀提供微小的空间来缓解内部压力。

一些引气混合物含有催化剂,可使硅酸盐水泥更迅速和完全水化。

为了防止混凝土在冻结过程中受损,气泡必须有适当的大小、分布和体积。ASTM C 260规定了引气外加剂的要求。

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吸入空气的好处包括:

  • 提高混凝土对严重霜冻作用或冻结/解冻循环的抵抗力
  • 耐干湿循环
  • 工作能力强
  • 耐久性高

掺量:典型掺气量为混凝土体积的5% ~ 8%。

混合中的水减少

减水剂在混凝土中已经变得如此重要,以至于它们可以被认为是“第五”成分。

它们可用于:(1)增加坍落度,(2)降低水灰比,或(3)降低水泥含量。

减水剂分为低范围、中范围和高范围高效减水剂。有足够多不同的外加剂,可以选择一种满足特定项目的需要,无论是需要易于泵浦的混合物的高柱,还是易于完成的耐用楼板。

一般来说,他们提供所需的坍落度与较少的水在混合,并可以提供更高强度的混凝土而不增加水泥量。

常规减水剂

最少减少5%的用水量。常规的减水剂可以在不加水的情况下将坍落度降低约1 ~ 2英寸。

中档减水器

可以减少水分含量至少8%,最多15%。它们往往在更大的温度范围内保持稳定,并往往给予更一致的凝结时间。这些减速器工作最有效的混合设计有一个暴跌在4到5英寸的范围。

  • 特别适用于炎热的天气混凝土抵消加速效应的高环境和混凝土温度

  • 减缓混凝土的凝结速度

  • 延迟混凝土初始凝固

  • 在放置过程中保持混凝土可用

高效减水剂(高效减水剂)

可以将含水量从12%降低到40%,通常用于设计有8到11英寸坍落度的混凝土。它们既可以用来增加坍落度(4到8英寸),也可以用来降低炎热天气混凝土混合物的含水量。用于增加流动性。你也可以阅读常见问题关于超塑化剂的信息

相关:混凝土坍

高强混凝土

含有微硅的外加剂(冷凝硅灰)用于满足高强度和低渗透率的要求。

其优点包括降低渗透性,增加抗压和弯曲强度,以及提高耐久性。

应用包括高强度的结构柱,不透水的停车场甲板,以及耐磨的水工结构。

硅灰可用于混凝土中,在现场条件下产生接近20,000 psi的抗压强度。这种外加剂可以以浆液或干燥形式添加,以满足配料设备的需要为准。在这两种情况下,性能是相同的。

强度增强

混凝土强度可以通过使用高效减水剂外加剂来提高,从而产生低水灰比的高性能混凝土。

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这些外加剂促进了高坍落度、流动性极强的混凝土,在提供优异的和易性和可泵送性的同时实现了高强度。

高范围的减水外加剂也可用于预制/预应力结构,在这些结构中,需要将水灰比保持在最低水平,以实现低渗透和高早期强度,而不会产生凝结延迟。它们也用于需要高早期剥离强度的混凝土。

粉煤灰-使混凝土更坚固,更耐用,更容易工作

粉煤灰来自燃烧煤炭,是一种有价值的添加剂,可以使混凝土更坚固,更耐用,更容易处理。

粉煤灰有助于水泥化合物的形成,以提高混凝土的强度、抗渗性和耐久性。

两种主要的粉煤灰用于混凝土,F级和C级。

F类

减少塑料混凝土的出血和离析。在硬化混凝土中,增加极限强度,减少干燥收缩和渗透性,降低水化热,减少蠕变。

C类

提供独特的自硬化特性,提高渗透性。尤其适用于预应力混凝土和其他需要高早期强度的应用。也可用于土壤稳定。

硅灰:早期强度和降低渗透率

硅灰对混凝土的早期强度有重要的贡献。一磅硅灰产生的热量与一磅硅酸盐水泥相同,抗压强度约为三到五倍。

硅灰从两个方面改善混凝土:基本的火山灰反应和微填料效应。添加硅灰可以改善混凝土内部的粘结,并有助于降低渗透性,它还与硅酸盐水泥水化过程中产生的氢氧化钙结合,以提高混凝土的耐久性。

作为一种微填料,硅灰的极端细度使其能够填充水泥颗粒之间的微观空隙。与传统混凝土相比,这大大降低了渗透性,改善了所得混凝土的膏体-骨料粘结。

有关microsilica及其好处的更多信息,请访问:

剂量:

8%至15% 按水泥重量计算,但作为补充,而不是替代
8%至10% 高耐久性/低渗透性,如桥面或停车场结构
10%至15% 高强度结构柱
10%的马克斯 毛巾等物

所需用量与硅灰掺量和水胶料比有关。硅灰是胶凝性的,但通常是添加到而不是取代现有的波特兰水泥。

提示:使用的硅粉比例越高,所需的超级增塑剂量就越高,但混合物会变得“粘性”。考虑用中档减水剂替换约1/3的超级减水剂,以提高可加工性

用途:

  • 降低混凝土渗透性
  • 增加混凝土强度
  • 提高耐腐蚀性能

控制开裂的混凝土掺合料
减少干燥或收缩开裂

水化水泥浆体由于其极小的孔隙失去水分而收缩。当水分在这些小孔隙中流失时,剩余水的表面张力倾向于将孔隙拉在一起,随着时间的推移,导致体积的损失。

减缩外加剂(SRAs)旨在通过降低这些孔隙中的表面张力来减少干燥收缩的影响。

应该注意的是,骨料的类型和水泥性质本身会影响可能发生的开裂量。因此,在进行收缩测试时,对当地项目特定材料进行测试是很重要的。

固化也会影响开裂。在平板中,顶部往往首先干燥并收缩,而下部仍然有较高的水分含量。这种水分差异可以通过使用减缩掺合料来改变,它可以改变水在混凝土中的迁移方式,从而产生更均匀的水分分布。

腐蚀保护

暴露在融冰盐和海洋环境中的钢筋混凝土特别容易受到氯化物引起的腐蚀。

精心设计的,耐用的,低渗透混凝土混合物将提供一些保护,防止氯引起的钢筋腐蚀。

缓蚀剂在停车结构、桥梁和海洋环境中有效。其他减少腐蚀的方法是使用渗透表面密封剂来帮助防止氯化物渗透,环氧涂层钢筋或混合物中的硅灰。硅灰可以增加耐久性和降低渗透性。

不含氯化物的加速剂外加剂符合ASTM C 494 Type C。

氯化钙在过去一直被使用,因为它相对便宜,并提供设置加速和早期强度发展。然而,氯化物的腐蚀作用在混凝土浇筑20年后仍被观察到。因此,不含氯化物的外加剂已经开发出来,用于必须避免预埋或应力钢的潜在腐蚀。

与所有其他外加剂一样,必须遵循制造商关于其与其他外加剂和剂量一起使用的说明才能有效。

设置加速度

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设置加速器通过加速水泥水化,缩短凝结时间,提高早期强度,特别是在较冷的温度下。

它们增加了早期强度发展的速度,减少了固化和保护所需的时间

氯化钙曾一度是主要的加速添加剂。然而,现在许多人认为它是造成长期具体问题的一个主要因素。在欧洲,氯化钙在某些应用中被禁止使用。氯化物被认为会腐蚀钢筋或混凝土中嵌入的金属。反过来,这种腐蚀与剥落、开裂、粘结丧失有关,如果不加以纠正,可能导致相关元件的最终失效。

现在,基于其他化学物质的无氯加速剂也可以使用。其中一些较新的外加剂也可以作为ASTM C494 E型减水剂。

设置障碍

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设置缓凝剂用于需要延迟设置时间以确保有足够的放置、振动或压实时间的地方。

设置缓速剂允许应用高温固化的预制/预应力混凝土,而不会对极限强度产生负面影响。

应用程序:

  • 长拖
  • 卡车等了很长时间,即使只是一场小雨
  • 人手不足的安置人员
  • 慢倾速
  • 在温暖的天气下冲压混凝土

需要考虑的事情:

项目位置-长期或短期

  • 浇注尺寸
  • 浇注速度
  • 放置方法

外部环境,内部环境

厚段-(如果干燥多风的条件下,早期表面干燥,而下面的混凝土仍然柔软,可以使整理困难,并导致波浪形或裂纹表面

当不需要设置缓速器时

  • 短牵引,快速放置
  • 凉爽潮湿的室内位置
  • 住宅或商业地下室
  • 快速浇注速度

流动性

高效减水剂(高幅度减水剂)可以使低坍落度到正常坍落度的混凝土变成高坍落度的流动混凝土,可以在很少或没有振动的情况下放置。然而,坍落度的变化通常只持续约30至60分钟,这取决于品牌和剂量率。

高量程减水剂属于ASTM C494型F或型G分类。在任何一种情况下,它们都可以用于产生非常高的坍落度而不离析,这是由于拥挤加固而需要增加流动性的理想情况。

高量程减水剂的其他应用和好处包括:

  • 困难的墙体布置
  • 狭窄的形式
  • 具有封锁、穿透或嵌入项目的部分
  • 高垂直距离泵送
  • 快速浇筑混凝土
  • 增加升力高度和自由落体距离

注意:混凝土混合物的厚度增加意味着形式应该紧密,以防止泄漏,即使是通过小接缝,可能导致鳍和变色。

F型高效减水剂

在施工现场添加,并保持混凝土在短时间内流动。在某些情况下,混凝土会迅速失去坍落度。

G型高效减水剂

可以在配料过程中添加,也可以在作业现场添加。这种掺合料会延迟凝结,但会使混凝土在较长时间内流动,从而延迟完工。如果运输时间特别长,可以在工厂增加G型。然而,如果交货延迟太久,效果就会减弱。重新加药可以恢复混合物的可塑性,应严格遵守制造商的建议。

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完成增强剂

中程减水剂可作为混凝土的后饰增强剂,特别是在商业和住宅平面和成型混凝土应用中。

MRWRs生产的混凝土渗透性较低,更耐用,混凝土具有显著的早期和最终抗压强度。

寒冷天气混凝土说明

下降20oF可以使混凝土凝固的时间加倍。ASTM C494 C型加速器或F型加速器和减水剂的组合可能是解决方案。

热天气混凝土说明

作为一般规则,每10个oF环境温度的升高降低坍落度约1”。30oF提高混合温度可使凝结时间缩短一半,增加需水量,28天抗压强度降低25%。

从ASTM C494 A型改为D型减水和阻凝混合料可能是炎热天气混凝土有效计划的一部分。

产生易于流动且自流平的流体回填

受控低强度材料(CLSM)

这种材料提供了易于流动和自流平的流体回填。

虽然它比干颗粒材料成本更高,但它不需要放在升降机中,在每次升降机后展开和压实。

它是一种由硅酸盐水泥、水、细骨料和/或粉煤灰制成的流体混合物,可以包括一种外加剂,以提高流动性,降低密度,消除偏析和沉降,并控制应用中的强度发展日后需要挖掘的地方。

典型的28天抗压强度为50至200 psi,密度范围为115至145 pcf。

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