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混凝土外加劑的發展歷史

一、混凝土外加劑發展歷史

1、20世紀90年代初提出高性能混凝土(HPC)概念,是新型超塑化劑與混凝土材料科學相結合的成功范例。

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品銷售。

4、1963年聯邦德國研制面功三聚氰胺磺酸鹽甲醛縮合物,同時出現了多環芳烴磺酸鹽甲醛縮合的。

5、1966年日本首先應用高強混凝土,開始生產預應力混凝土樁柱。

6、1971~1973年,德國將超塑化劑研制成功流態混凝土,混凝土垂直泵送高度達到310m。

7、目前的發展方向是HPC及使用復合超塑化劑(CSP)的研究,實現HPC配合比全計算法設計和CSP配方設計。

二、混凝土外加劑發展方向

1、減水劑:萘系及三聚氰胺系減水劑的改性、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、木質素磺酸鹽化、工業廢料生產超塑化劑。

2、復合外加劑:低堿低摻量液體復合外加劑、復合超塑化劑及其配方設計、低堿低摻量液體復合防凍劑、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、堿骨料反應抑止劑、表面硬化劑、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,摻量不大于水泥質量的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、調節混凝土凝結時間、硬化性能的外加劑。包括緩凝劑、早強劑和速凝劑。

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、早強劑:

A、可溶性無機鹽: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、木質素磺酸鹽、蛋白質的鹽、脂肪酸和樹脂酸及其鹽。

4、減水劑和調凝劑:木質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、聚硅氧烷和磺化碳氫化合物

5、減水劑:萘磺酸鹽甲醛縮合物、多環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、早強劑、加氣劑。

8、膨脹劑:細鐵粉或粒狀鐵粉與氧化劑、石灰系、硫鋁酸鹽系。

9、粘結劑:合成乳膠、橡膠乳膠。

10、泵送劑:合成或水溶性聚合物增加劑的粘度、有機絮凝劑、高比表面無機材料(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。

12、著色劑:灰到黑(氧化鐵黑、礦物黑、碳黑、群青、酞青藍)、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、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、某些石油產品

15、防滲劑:減水劑、氯化鈣。

16、堿集料反應抑止劑: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、木質素磺酸鈣、磷酸鹽、氟硅酸鈉、氟鋁酸鈉。

五、混凝土減水劑的作用

1、在不改變各種原材料配比的情況下,添加混凝減水劑,不會改變混凝土強度,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度,早強和后期強度分別比不加減水劑的混凝土提高60%及20%以上,通過減水,可以實現澆筑C100標號的高強混凝土。

3、在不改變各種原材料配比(除水泥)及混凝土強度的情況下,可以減少水泥的用量,摻加水泥質量0.2%~0.5%的混凝土減水劑,可以節省水泥量的15~30%以上。

4、摻加混凝土減水劑,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。

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