建筑材料 教学课件 ppt 作者李国新。 第五章 外混凝土加剂
124页1、第五章 混凝土外加剂,第一节 混凝土外加剂的概念及分类,一、混凝土外加剂的概念,混凝土外加剂是一种在混凝土拌制过程中加入的、用以改善新拌混凝土和(或)硬化混凝土性能的材料,以下简称外加剂。,第 一 节 混 凝 土 外 加 剂 的 概 念 及 分 类,二、外加剂在现代混凝土中的地位,化学外加剂是现代混凝土不可或缺的第五组分,是推动混凝土科技向前发展的关键因素。没用化学外加剂的开发与推广应用,就不可能有泵送混凝土、大流动性混凝土、高强混凝土及高性能混凝土等现代混凝土的广泛应用。,第一节 混凝土外加剂的概念及分类,三、外加剂在现代混凝土中的作用,(1)改善混凝土拌合物和易性; (2)调节混凝土的凝结硬化时间; (3)降低水胶比,提高混凝土强度; (4)提高混凝土耐久性(包括防渗抗裂、抗冻、抗化学腐蚀、抗碱骨料反应及抗碳化等); (5)节约水泥,增加矿物掺合料的使用量,降低混凝土综合成本; (6)满足混凝土的某些特殊要求,如:水下不分散、着色、自养护、自应力等。,第一节 混凝土外加剂的概念及分类,四、混凝土外加剂的分类,1、按主要功能分类 (1)改善拌合物流变性能:各种减水剂、引气剂、泵送剂。
2、 (2)调节混凝土凝结时间、硬化性能:缓凝剂、速凝剂、早强剂。 (3)改善混凝土耐久性:引气剂、防冻剂、防水剂、阻锈剂。 (4)特殊功能外加剂:加气剂、膨胀剂、着色剂、消泡剂、养护剂等。 对具有一种以上功能的外加剂,则按某一种以上功能命名。如早强减水剂、缓凝减水剂等。,第一节 混凝土外加剂的概念及分类,2、按化学成分分类 (1)无机物外加剂。如早强剂中的氯化钙、硫酸钠等。 (2)有机物外加剂。如各种减水剂、早强剂中的三乙醇胺。 (3)复合外加剂。如复合早强剂、复合防冻剂等。,第 一 节 混 凝 土 外 加 剂 的 概 念 及 分 类,第二节 表面活性剂,混凝土外加剂中相当部 分是有机物质,如:减水剂、 有机缓凝剂、有机早强剂、 引气剂、有机防水剂、泡 沫剂、减缩剂等等。,这些有机物质 中绝大部分为 表面活性剂。,为什么要介绍表面活性剂?,第二节 表面活性剂,一.表面活性剂的概念,第二节 表面活性剂,如果A物质能降低B物 质的表面张力,则称B物质 (溶质)对A物质(溶剂) 有表面活性。水是最常见、 用得最多的溶剂,因此,通 常将能降低水的表面张力的 物质,称之为表面活性物质; 而将在低浓
3、度下即能显著降 低水的表面张力的物质,叫 表面活性剂。,溶质浓度 C,表面吸附量,第二节 表面活性剂,1.表面活性物质及表面活性剂的定义,2表面活性剂分子结构特点,C12H25 SO3-Na+,非极性基,极性基,阴离子部分,阳离子 部分,第二节 表面活性剂,2.低分子表面活性剂分子结构特点,异极性分子:一端为极性基,易与极性物质亲和;一端为非极性基,易与非极性物质亲和(相似相溶原理)。,第二节 表面活性剂,极性固体 颗粒,3.高分子表面活性剂分子结构特点,高分子表面活性剂:一个碳氢链上带有多个极性基团。 线型结构 梳型结构,第二节 表面活性物质,二、表面活性剂种类,表 面 活 性 剂,阴离子型,非离子型:醇、醛、酮、醚、酯等,阳离子型:伯、仲、叔、季胺,两性型:氨基羧酸、氨基磺酸,离子型,硫酸酯类R-O-SO3Na,磺酸盐类:R-SO3Na,羧酸盐类:R-COONa,磷酸酯:R-O-PO3Na2,第二节 表面活性剂,三、表面活性剂的作用,作用:分散、絮凝、润湿、乳化、起泡(引气)、消泡、洗涤、加溶、渗透、杀菌、防腐、抗静电、柔软、固色、偶联、保水、润滑、扩散等等。 应用领域:材料、化工
4、、医药、环工、食品加工、化妆品、印染、皮革加工等。,第二节 表面活性剂,第二节 混凝土减水剂,一、减水剂定义及作用,1、定义: 在混凝土拌合物坍落度基本相同的条件下,能减少拌合用水量的外加剂称为混凝土减水剂。 基于GB8076-1997标准测定的减水率大小,将减水剂分为普通减水剂(减水率5%)和高效减水剂(减水率10%)。,2、作用: 降低水灰比(水胶比),提高混凝土强度; 增大工作度,使混凝土易于浇注、成型密实; 不改变混凝土强度和工作度,在减少用水量的同时降低水泥用量; 改善混凝土拌合物的可泵性。,在同W/C的情况下,掺减水剂 前后混凝土拌合物流动性比较,二、减水剂分子结构特点,二、减水剂的作用机理,1、水泥颗粒在水中的存在状态,絮凝状态,分散状态,絮团是天性 (1)粉体颗粒团聚能降低表面积,减少表面能,是能量降低的过程(自由焓能最小原理)。 (2)水泥水化初期,硅酸盐矿物颗粒表面带负电,铝酸盐矿物颗粒表面带正点,正负电荷相吸。 分散需强制:机械搅拌、超声波分散、 加分散剂(减水剂就是分散剂),为什么?,2、减水剂的作用机理,水泥浆的絮凝结构 减水剂的分散作用示意,2、减水剂的作用
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