混凝土用化学掺合料的类型

与矿物掺合料不同，化学掺合料通常是在混凝土生产的搅拌过程中加入的。根据需要，可生产不同类型的化学外加剂，如引气外加剂、加速外加剂、减水外加剂等。对土木工程师来说，根据外加剂的功能来描述外加剂比根据其化学成分更有用。

1.引气剂

化学外加剂在20世纪30年代首次被用于将空气引入混凝土，以提高其抗冻性。当混凝土中的液相逐渐冻结时，具有紧密间距的细气泡提供了部分缓解。

Dodson(1990)澄清了引气添加剂(阿肯色州教育协会)不要在混凝土中产生空气。它们的作用是稳定混合物和水的空隙系统中存在的空气，以及混合期间折叠和机械包裹的空气。即使没有阿肯色州教育协会，混凝土中含有一些空气，这通常被称为“滞留”空气。这些气孔通常直径为1毫米或更多，形状不规则。它们通常聚集在膏体-集料界面。夹带的气泡主要在直径在10毫米到1毫米之间的膏体内。它们的形状是球形的，间距很近。的间距系数，是水泥浆体与周围空隙的最大距离，通常在0.10至0.20毫米．一般的建议压实混凝土中的空气含量为5%至6%．气泡提高了混凝土的和易性，但它们的存在降低了混凝土的强度。这些因素在混凝土混合料的设计中都要考虑。

2.剂

在生产过程中，常用速凝剂气候寒冷的凝固，随着温度的降低，水泥的水化速率降低。它们的作用是提高水化速率,从而加快凝结时间和早期强度发展．

在过去,氯化钙是最常用的用于此目的的。然而，近年来，氯化物对预埋钢筋和预应力筋的耐腐蚀性能的影响已得到公认。这导致了混凝土中总氯化物含量的限制，超过了作为加速外加剂的正常添加的氯化钙的水平。目前,可以使用不含氯的加速外加剂，如亚硝酸钙(也是缓蚀剂)。使用亚硝酸钙比氯化钙在后期的强度增加更好。然而，这在实践中可能并不重要，因为现场的湿养护仅限于早期。

3.减水外加剂

尽管减水剂和缓凝剂的清单有所不同，但两者同时使用更为典型。这也是因为这两种物质在其配方中所用的典型材料中都可用，例如新利客户lignosulfonic酸．特别地，这两个函数都是有用的情况大热天的凝固．

在一个典型的混凝土混合物中，搅拌水的量超过了所使用的水泥充分水化所需要的量。多余的水是为了提高和易性。然而，当水加入水泥时，水泥颗粒有聚集在一起的趋势，形成絮凝体。部分混合水被困在絮凝体内，不能提高混合物的流动性。

减水剂和缓凝剂是表面活性剂（即能够降低液体表面张力），当添加到混合物中时，会吸附到水泥颗粒表面。这会在水泥颗粒上产生电荷，从而防止其絮凝。这样释放的水改善了可用于早期水化的水泥颗粒的和易性和表面的增加。

减水剂提供以下潜在的应用:

(一)在纯混凝土混合料中简单添加外加剂的一种方法增加其可加工性只有一个力量稍有增加具体的-改善和易性或塑化作用。

(b)通过加入一定量的外加剂，混合物具有含水量较低时，工作性程度相同因此，如果水泥掺量保持不变，强度就会增加提高强度或减水。

(c)通过加入一定剂量的外加剂，该混合物可能具有通过降低含水量和水泥掺量来达到相同的和易性和强度保持其原有的水灰比——节约型水泥。的节省水泥成本一般是比外加剂的成本多使用吗节约成本。

当水泥中a含量较高时，一定掺量的减阻掺合料的减阻效果降低lkalis或T铝酸锂．水泥细度越高，由于其吸附外加剂的表面积越大，也会产生同样的影响。在一段时间内，即使是同一家水泥制造商提供的水泥，也可能会发生这种性能变化。

的第一代工业减水剂，如木质素磺酸盐，提供大约新利18体育官网登录10 - 15%减少w纯黑色。

的第二代减水外加剂的作用新利18体育官网登录减少15 - 20%的水，例如：。，磺化萘甲醛，又称高范围减水剂或superplasticisers．

近年来第三代减水剂，例如:羧酸盐共聚物，具有更高的减水能力，因为它们使生产自密实混凝土(混凝土浇筑时无需机械压实)。

4.缓凝剂

缓凝掺合料延迟凝固，但不延迟强度发展速度，除非提供长缓凝时的早期强度。设定迟滞的影响是根据发展给定刚度程度的时间来评估的混凝土的抗渗透能力．这是根据混凝土混合物的湿筛砂浆分数确定的(ASTM C 403/ is -8142)。水泥与水初次接触后达到渗透阻力的时间0.5兆帕(500 psi)被称为混凝土初凝时间. 达到渗透阻力的时间27.6 MPa（4000 psi）被称为终凝时间．虽然这些是为测试指定配合比的化学外加剂而选择的任意极限，但它们与相应混凝土中观察到的行为近似相关，如下所示:

(一)在0.5 MPa(仅bs5075)下的抗穿透性-初始可加工性放置的限制时间。

(b)3.5 MPa (BS 5075和ASTM C 403)的抗渗透性能-未形成冷接头的振动混凝土的限制时间(ASTM C 403 -初始凝固)。

(c)穿透阻力27.6 MPa(仅ASTM C 403) -最终设置或当标准直径150mm圆柱体的抗压强度约0.7 MPa (100 psi)。新利18体育官网登录

当上述应用于混凝土混合物在施工中，其指示意义应仅作为指示。贯入阻力的运行时间后的初始接触水和水泥是依赖于其初始刚度(砂浆的物理因素涉及混合比例分数,或与化学外加剂)和刚度的变化由于水泥水化(化学因素包括外加剂的减速效果,如果使用)。例如，水灰比高的素混凝土比水灰比低的素混凝土需要更长的时间才能达到相同的渗透阻力，尽管前者往往有更快的反应速度，因为水泥颗粒更分散。同样，试验方法(ASTM C 403)不允许使用直接混合的砂浆来模拟混凝土的砂浆分数，因为这可能导致凝结时间的增加。