浅谈外加剂在混凝土施工中的应用.docx

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浅谈外加剂在混凝土施工中的应用

沈阳建筑大学

毕业论文（设计）

题目：

浅谈外加剂在混凝土施工中的应用

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摘要

随着混凝土外加剂技术的发展，外加剂在混凝土施工中的应用越来越广泛。

应用外加剂可以改善混凝土的性能，节省水泥和能源，提高施工速度和工程质量，还能产生较好的经济效果。

关键词：

混凝土外加剂分类性能使用方法发展方向

Abstract

Withthedevelopmentofconcreteadmixturetechnology,applicationofadmixtureinconcreteconstructionismoreandmorewidely.Performanceandapplicationofadditivecanimprovetheconcrete,cementandsaveenergy,improvetheconstructionspeedandqualityoftheproject,canproducegoodeconomiceffect.

Keywords:

classificationperformanceofconcreteadmixturesusedmethoddevelopmentdirection

目录

第1章混凝土外加剂介绍3

1.1混凝土外加剂的分类3

1.2混凝土外加剂的种类及特性3

1.3混凝土外加剂的选择3

1.4混外加剂掺入方法的确定3

1.5外加剂的质量控制3

1.6外加剂的选择和使用3

1.7混凝土裂缝现象3

1.8混凝土外加剂对混凝土工程质量的影响3

第二章混凝土外加剂的发展方向3

2.1复合多功能型为主导产品3

2.2多样化、高效性、低成本3

2.3发展高强化、抗老化所需用的外加剂3

2.4降低外加剂的生产成本3

2.5加强对混凝土外加剂作用机理的深入研究3

结论3

注释3

参考文献3

致谢3

Abstract3

引言

实习期间我来到营口市天辅建筑有限公司位于营口沿海产业基地海关大厦进行施工实习，工程建筑面积11549.68M²，建筑层数9层，建筑高度40.950M。

主体结构形式为框架-剪力墙结构。

经过几个月的学习，我获得了很多课堂以外宝贵的知识。

混凝土外加剂是在混凝土（包括砂浆、净浆）拌和时或掺入的一种能对混凝土的正常性能按施工要求而改性的精细化工产品，其掺量一般不大于水泥生理的5％。

在当今时代，混凝土外加剂在混凝土中得到了广泛的应用，其特点是品种多、掺量少、在改善新拌和硬化混凝土性能中起着重要的作用。

大量的工程实践证明，在混凝土中掺入适量的外加剂，可以改善混凝土的性能，提高混凝土的强度，节省水泥和能源，改善工艺和劳动条件，提高施工速度和工程质量，保护环境，具有显著的经济效益和社会效益，下面我就混凝土外加剂在土建施工中混凝土的应用及其带来的影响，做一些粗略的探讨！

第一章混凝土外加剂介绍

一、混凝土外加剂的分类

（一）混凝土外加剂按其主要功能分类【1】

（1）改善新拌混凝土流动性的外加剂：

主要包括各种减水剂、引气剂、灌浆剂、泵送剂等；

（2）调节混凝土含气量的外加剂：

主要包括引气剂、加气剂、发泡剂等；

（3）调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂：

主要包括缓凝剂、促凝剂、早强剂等；

（4）为混凝土提供特殊性能的外加剂：

主要包括发泡剂、着色剂、杀菌剂、碱骨料反应抑制剂等；

（5）增强混凝土物理力学性能的外加剂：

主要包括引气剂、防水剂、防冻剂、灌浆剂、膨胀剂等；

（6）改进混凝土抗侵蚀作用的外加剂：

主要包括了引气剂，防水剂、阻锈剂、抗渗剂等。

二、混凝土外加剂的种类及特性

（一）减水剂

减水剂亦称分散剂,混凝土掺入减水剂后,可在不影响混凝土和易性的条件下,使新拌混凝土的用水量减少。

其作用表现为:

使水泥粒子分散,改善混凝土工作性;减少单位用水量,使混凝土强度增加并提高耐久性;减少单位水泥用量,有效地节约水泥。

随着建筑技术及施工技术的发展,近年来高强混凝土及大流动度混凝土、商品混凝土发展很快,而这些混凝土都是必须掺用高效减水剂或具有高效减水剂成分的复合减水剂。

其他如蒸养、高耐久性、高抗渗、桥梁、轨枕等混凝土也必须掺加高效减水剂。

高效减水剂的特性:

在保证混凝土工作性及水泥用量不变条件下,大幅度减少用水量（减水率大于12%）,制备早强、高强混凝土;在保持混凝土用水量及水泥用量不变条件下,可增大混凝土流动性,制备大流动性混凝土。

（二）早强剂【2】

早强剂就是能提高早期强度并对后期强度无显著影响的外加剂。

早强剂可以在常温、低温和负温（不低于-5℃）条件下加速混凝土的硬化过程,多用于冬季施工和抢修工程。

早强剂的特性:

缩短混凝土的蒸养时间;加速自然养护混凝土的硬化,提高早期强度。

（三）速凝剂【3】

速凝剂是指能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。

它是混凝土喷锚支护中必不可少的一种外加剂,在矿山井巷、铁路隧道、引水涵洞等工程中应用极为普遍。

速凝剂的特性:

一般的速凝剂多为碱性,其缺点是对混凝土后期强度有一定影响,并对人体有较大的腐蚀性和刺激性。

施工中使用时,必须充分注意对水泥的适应性,正确选择速凝剂的掺量,并控制好使用条件,特别是水灰比。

（四）缓凝剂

缓凝剂是能延缓混凝土凝结时间,并对混凝土后期强度发展无不利影响的外加剂。

缓凝剂的特性:

具有缓凝、减水、降低水化热和增强作用,对钢筋也无锈蚀作用。

一般掺量较少,对水泥品种适应性十分明显,不同水泥品种缓凝效果不相同,使用前应试拌检测。

（五）膨胀剂

膨胀剂使混凝土在水化过程中产生一定体积膨胀,以补偿混凝土在干燥过程中所产生的体积收缩,避免产生裂纹。

裂纹不但有碍观瞻,且不利于安全,导致事故,所以膨胀剂的重要性是显而易见的。

膨胀剂的特性:

各种膨胀剂的成分不同,对混凝土的性能影响也不同,一般来说,与不掺膨胀剂的普通混凝土相比:

1）坍落度损失较快些,和易性好,基本不泌水。

2）7d强度降低10%左右,28d强度平稳。

3）抗渗等级提高1MPa～2MPa。

4）根据不同用途,调整膨胀剂掺量,可获得不同的自应力值。

（六）引气剂

引气剂是在混凝土搅拌过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。

引气剂的特性：

引气剂加入混凝土拌合物后使混凝土拌合时引入的空气能均匀分布在混凝土中，并以较稳定的形式存在。

（七）防冻剂

防冻剂加入混凝土混合料中后，使混凝土的防冻性能大大提高，还能使混凝土中的水分在尽可能低的温度下结冰，防止水分冻结而产生的冻胀应力。

同时保持了一部分不结冰的水分，以维持水化反应的进行，保证了在负温下混凝土强度的增长。

防冻剂的特性：

防冻剂在混凝土中的主要作用是使混凝土能在一定的负温条件下浇筑而不受冻害，并达到预期强度。

防冻剂广泛应用于负温条件下的混凝土施工。

三、混凝土外加剂的选择

（一）混凝土外加剂的选择应考虑以下因素

（1）满足—r程设计的需求根据设计混凝土的不同选择不同的外加剂，如高强混凝十．采用减水剂或高效减水剂，喷射混凝土采用速凝剂，有抗渗要求的混凝土应采用防水剂等；

（2）根据施工环境和要求选择在选择混凝上外加剂时应考虑施_T环境的不同及施工要求来选择，如在冬季施T时应选择防冻剂，夏季施工采用缓凝剂，钢管混凝土可采用自密实性外加剂等；

（3）应通过比较来确定外加剂现在，混凝土外加剂种类、品牌繁多，各外加剂的效果、价格亦不同，叮通过比较来选择最经济的外加剂；

（4）要保证质鼍要求现在，外加剂生产厂家众多，各厂家信誉、质鼍参差不齐。

因此。

在选择时一定要选择信誉好、质量保证的厂家。

选择的外加剂要进行质量鉴定，以确保质量；

（5）选择的外加剂要与所选用的水泥相适应；

四、混外加剂掺入方法的确定

（一）先掺法【4】

即外加剂干粉先与水泥混合，然后再与砂、石、水一起搅拌。

此种方法对荣系高效减水剂效果较差，采用此种方法应将外加剂先与水泥充分搅拌。

（2）同掺法

即在搅拌混凝土时将外加剂与水一起加入到混凝土中，此方法是最为常用的一种方法。

（三）后掺法

即在混凝土搅拌好后将外加剂一次或数次加入到混凝土中，后掺法又分为滞水法和分批添加法。

滞水法即在搅拌混凝土过程中。

外

加剂滞后于水l一3min加入；分批添加法即分批掺人外加剂。

后掺法有多种优点。

可补偿和恢复坍落度值，减少减水剂的掺量。

（四）分次加入法

混凝土搅拌过程中或运输过程中分次将外加剂加入混凝土中，使混凝土液相中外加剂的浓度保持在一定水平。

（五）加剂掺量的确定【5】

每种外加剂都有适宜的掺量，即使使用同一种外加剂，不同的用途也会有不同适宜的掺量。

外加剂掺量过大，不仅在经济上不合理，而且可能就会失去应有作用而造成质量事故；掺量过小，就起不到应有的掺加效果。

外加剂的最佳掺量是获得最好技术效果和经济效果的重要因素。

外加剂生产厂家产品说明书中提供的只是使用时的掺量范围，使用单位在使用前必须通过混凝土试配的结果来确定最佳掺量。

根本的原则是在满足混凝土性能要求的前提下，采用最低掺量。

不同类型的外加剂的确掺量是有一定规律的。

通常，无机盐类早强剂掺量为水泥含量的1%～2%，有机缓凝剂掺量为0.02%～0.1%，引气剂掺量为0.002%～0.006%，普通减水剂掺量为0.2%～0.3%，高效减水剂掺量为0.5%～1.0%。

同一种外加剂用于不同混凝土时掺量也不尽相同，例如高效减水剂用于蒸养混凝土时掺量为0.3%～0.5%，用于普通混凝土时掺量为0.5%，用于液态混凝土时掺量为0.75%，用于高强混凝土时掺量为1.0%。

在确定外加剂的掺量时应考虑以下几个因素：

（1）外加剂的品种；

（2）外加剂的应用范围；

（3）水泥品种和活性、比表面积、矿物组成及混合材料等；

（4）混凝土组成材料及其配合比、单位水泥用量、单位用水量等；

（5）外加剂复合方式（组分与比例）；

（6）外加剂掺入方法。

总之，只要掌握了外加剂和混凝土的性能，以及它们变化的规律，并通过试验确定外加剂的合理掺量，就可以以最小的掺量获得最好的技术经济效果。

五、外加剂的质量控制

在实际施上中。

对外加剂的质量控制应做好以下几点：

（1）所采用的外加剂应有产品说明书，应为有资质的厂家生产的产品；

（2）在确定外加剂时臆对外朋剂的质虽进行检验，以确保使用合格产晶；

（3）外加剂进场后应查看出厂检验报告和合格证，对其种类、批u．进行查对．确保无误后方可入库；应按规范要求的批次、数量对外加剂进行取样试验，合格后方町使用。

外加剂要妥善保管，不能结块、受潮；

（4）在配制混凝土时，外加剂要准确计量，误差小能大于2％。

六、外加剂的选择和使用

（一）外加剂品种的选择【6】

几乎各种混凝土都可以掺用外加剂，要根据工程特点选用合适的外加剂。

外加剂掺加效果的有效发挥主要取决于水泥种类、掺和料的种类与其性能，粗细集料的性能及其所含的杂质、混凝土的配合比和混凝土拌合物的搅拌形式、搅拌时间、混凝土温度以及环境条件等多种因素。

我国水泥生产厂家较多，生产工艺、水泥品种、原材料来源等千差万别；砂石料来源复杂，质量波动大；掺合料品种杂、质量不稳定；这些都对混凝土外加剂的使用和混凝土质量控制造成很大困难。

在以上情况下，除了选择合适的原材料和配合比外，正确选择外加剂对混凝土的生产和质量控制有很大好处。

（二）基本性能要求

所选用的外加剂要能改善混凝土的一种或几种性能，而不产生副作用，或者副作用很小；要具有良好的匀质性和稳定性；对混凝土中钢筋或预埋金属件没有侵蚀作用；使用安全，没有环境污染。

（三）选择的依据

（1）满足工程设计的需求根据设计混凝土的不同选择不同的外加剂，如高强混凝十．采用减水剂或高效减水剂，喷射混凝土采用速凝剂，有抗渗要求的混凝土应采用防水剂等；

（2）根据施工环境和要求选择在选择混凝上外加剂时应考虑施_T环境的不同及施工要求来选择，如在冬季施T时应选择防冻剂，夏季施工采用缓凝剂，钢管混凝土可采用自密实性外加剂等；

（3）应通过比较来确定外加剂现在，混凝土外加剂种类、品牌繁多，各外加剂的效果、价格亦不同，叮通过比较来选择最经济的外加剂；

（4）要保证质鼍要求现在，外加剂生产厂家众多，各厂家信；

誉、质鼍参差不齐。

因此。

在选择时一定要选择信誉好、质量保证的厂家。

所选择的外加剂要进行质量鉴定。

以确保质量；

（5）选择的外加剂要与所选用的水泥相适应于2％。

七、混凝土裂缝现象

混凝土是一种非匀质性材料，在硬化过程中，由于各种材料变形不～，不可避免地会产生一些肉眼看不到的微裂缝。

（一）塑性收缩裂缝【7】

此裂缝多产生于所浇筑混凝士表面，常出现在混凝土初凝之后终凝之前。

其原冈是混凝土浇筑后未及时覆盖，水泥用量过多。

或气候过于干燥的情况下出现。

（二）沉降收缩裂缝

此裂缝多沿结构上表面钢筋通长方向或箍筋上面或在预埋件的附近周用出现，通常于混凝土浇筑后发生。

主要原因是水灰比过大。

而使坍落度偏大。

（三）凝缩裂缝

常在初凝前后出现，造成此种现象是由于混凝土过度振捣以及表面抹压不及时或过度抹半压光所致。

（四）碳化收缩裂缝

多发生在混凝土浇筑完后数月乃至更长时间，起囚足混凝土的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用．引起表面体积收缩龟裂。

（五）干燥收缩裂缝【8】

此现象大多表函f性的，一般在浇筑后一段时间出现：

其中原冈是混凝土成型后养护不当，受到风吹H晒．表面水分蒸发快：

或过度振

捣混凝土级配中砂石含泥量大，抗扣强度低：

或混凝土结构连续长度较长，受温度影响整体收缩大。

（六）温度裂缝

常在施工期间发生，主要是由于混混土超几何分内部和外表特别是大体积混凝卜基础在浇筑时末采取预防措施和温差较大引起的。

（七）沉陷裂缝

多属进深或贯穿性，其走向与沉陷情况有关：

导致此种裂缝原因是结构、构件下面的地基软硬不均．结构各部位负荷悬殊，模板刚度不足等因素：

（八）冻胀裂缝

此系结构表面沿主筋箍筋方向宽窄不一致的裂缝，原因足冬季施．I：

对混凝土结构及在进行预应力孑L道灌浆时末采取保温措施。

八、混凝土外加剂对混凝土工程质量的影响

（1）能显著改善混凝土的性能。

掺入减水剂，可以改善混凝土拌合物的流动性；掺入缓凝剂，可以推迟混凝土拌合物的凝结时间，更有利于施工；掺入防水剂，可以改善混凝土的耐久性；掺入膨胀剂，可以使混凝土具有微膨胀性能，使混凝土在硬化过程中产生适度膨胀，可以减少或消除混凝土干缩和冷缩裂缝；

（2）用量少，简单、经济，例如，为了缩短工期，加快进度可以使用混凝土早强剂；

（3）使一些对施工工艺有特殊要求的混凝土工程得以顺利施工；

（4）在混凝土中加入减水剂，在保持强度和坍落度不变的情况下，可节约水泥１０％以上，是节约水泥的良好途径，同时不会对混凝土工程质量照成影响；

（5）只需加入少量外加剂就可以改善混凝土特性从而可以代替多个水泥品种，可以节约成本。

第二章混凝土外加剂的发展方向

混凝土外加剂被行业俗称为“混凝土第五组分”。

在现阶段或者将来很长一段时间，建筑工程在我国都将有一个极大地发展，并且建筑物的功能和要求也会越来越高，高性能和高强度混凝土应用会越来越广泛,在提高水泥性能的同时，外加剂也最终会成为保证混凝土质量的一个不可或缺的元素。

在混凝土要求不断提高的情况下,外加剂也在不断研发和进步，大致将朝一个明确的方向发展，即：

节能、高效、环保、可持续性发展。

一、复合多功能型为主导产品

混凝土耐久性和使用寿命的提高，对外加剂产品提出了更新、更高的要求。

外加剂的种类繁多，一次复合使用多种外加剂会给施工带来很多麻烦。

而研发复合多功能型外加剂，在性能上可以取长补短，并且价格便宜，使用面广。

在今后一段时间内，国家基建工程建设将带动合成高效减水剂等新型外加剂产量的大幅度提升。

二、多样化、高效性、低成本

不断研制开发系列化、多样化的新品种的混凝土外加剂，以满足各种特殊工程的需要，并方便工程使用和质量控制。

加强混凝土外加剂作用机理的深入研究，提高外加剂的使用强度。

充分利用各种工业废料生产外加剂，并改进外加剂的配方和生产工艺。

生产物美价廉高效的外加剂产品，为广泛推广应用混凝土外加剂做准备。

三、发展高强化、抗老化所需用的外加剂

近年来，各国使用的混凝土的平均强度和最高强度都在不断提高，发展高强化、抗老化所需用的高效能外加剂，为制备高强、超高强混

凝土提供条件，利用高效减水剂的减水作用，制备大流动性混凝土，使施工省力，造价降低，工效提高。

四、降低外加剂的生产成本

充分利用各种工业废料生产外加剂，改革外加剂的配方和生产工艺。

生产物美、价廉、效高的外加剂产品，为广泛推广应用混凝土外加剂提高竞争能力。

五、加强对混凝土外加剂作用机理的深入研究

随着科学技术的发展，应采用先进的测试手段，研制外加剂的作用机理，为进一步发挥外加剂的作用，取得更好的经济效益，有效地

指导生产奠定基础。

结论

综上所述，随着社会科学技术的不断进步，外加剂的开发和运用已经成为一种必定走势，大力开展和推广应用混凝土外加剂是促进建筑业科学进步的重要途径。

随着混凝土外加剂品种的不断开发增加，质量逐步提高，混凝土也因此进入了一个高技术含量的时代，应用会日益广泛。

通过各种新型外加剂研发的深入，可以更好地满足复杂工程以及特殊工程对混凝土性能的要求，定会在建筑业中发挥巨大的作用并产生良好的效益。

经历了这一个月的洗礼，我学习到了许多课堂上无法了解到的知识，包含有钢筋、模板、混凝土、脚手架、砌体等等方面。

但是需要学习的还有很多很多，远远不是一个暑假一个月的时间久可以掌握的，更多的实践才能对理论知识有更深刻的理解，实际动手是我们最好的老师。

这次机会对我今后工作后的影响是巨大的，通过此次实习让我提前感受了实际工地的艰辛，为日后更快适应工地条件打下了坚实的基础。

注释

【1】李铁．2003混凝土外加剂应用技术规范【s】.黑龙江科技信息，2010，（31）：

5.

【2】马轶．浅谈混凝土外加剂【J】．山西建筑，2004．（16）:

8.

【3】张瑞青．常用混凝土外加剂及其在施工中的应用【J】．山西建筑，2006，（06）:

32.

【4】陈建奎．混凝土外加剂的原理与应用【M】．中国计划出版社，2011，（08）:

20.

【5】张万山.王小四.空气质量的研究【J】.环境学报，2010，（6）:

17.

参考文献

【6】张完善.有色金属材料【J】.金属工业出版社，1998，（05）.

【6】吴子龙.第五届科学管理国际会议论文集【M】.北京管理工程出版社，2001，（18）.

【8】张强.刘六.校园环境与学风建设【J】.城市日报，2002，（34）.

致谢

本论文是在指导老师赵凯的悉心指导之下完成的。

三年来导师渊博的专业知识、朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。

他不仅授我以文而且教我做人虽历时三载却赋予我终生受益无穷之道。

本论文从选题到完成几易其稿每一步都是在导师的指导下完成的，倾注了导师大量的心血，在此我向赵凯老师表示深切的谢意与祝福，同时也感谢在论文写作期间帮助我的同学们。

Abstract

Withthedevelopmentofconcreteadmixturetechnology,applicationofadmixtureinconcreteconstructionismoreandmorewidely.Performanceandapplicationofadditivecanimprovetheconcrete,cementandsaveenergy,improvetheconstructionspeedandqualityoftheproject,canproducegoodeconomiceffect.

Keywords:

classificationperformanceofconcreteadmixturesusedmethoddevelopmentdirection

END!