掺合料外加剂
水工混凝土材料质量控制要点
水工混凝土材料质量控制要点摘要混凝土是水利工程中建设的重要材料。
相比较普通混凝土而言，水工结构混凝土除了要满足一般结构混凝土设计强度和施工和易性要求外，还需要满足耐久性要求。
影响混凝土耐久性的主要因素有原材料、结构设计、施工质量与所处环境等，其中原材料质量是水工混凝土质量控制的最主要因素。
因此，本文对水工混凝土材料质量控制要点进行了阐述，指出了拌和用水、水泥、细骨料、粗骨料、掺合料、外加剂质量控制要点，可作为水工混凝土施工的重要借鉴。
关键词水工混凝土；骨料；掺合料；外加剂1 引言水工混凝土是指经常性或周期性地受水作用的建筑物（如水利水电工程的挡水、发电、泄洪、输水、排沙等）所用的并能保证建筑物在上述条件下能够长期正常实用、密度为2400kg/m3左右的水泥基混凝土[1]。
水工混凝土用途不同，技术要求也不同，应用于水下时，要求具有良好得抗渗性；应用于水位变动区，尤其是在寒冷地区，要求具有较高的抗冻性；水工混凝土与侵蚀性水接触时要求具有耐蚀性；应用于大体积水工构筑物混凝土时，要求具有抵热性和低收缩性，以减少裂缝的形成；当水工混凝土受水流冲刷时，要求具有抗冲刷、耐磨及抗气蚀性等。
由此可见，水工混凝土是水利工程中，尤其是大型水利工程中最主要的建筑材料。
混凝土质量的好坏严重影响着水工建筑物的质量安全，必须加强水工混凝土施工质量的控制，原材料的质量控制是根本。
本文总结了水工混凝土材料质量控制要点，以期为读者提供借鉴。
2 材料质量控制要点混凝土由胶凝材料、骨料、水、掺合料和外加剂等按一定的比例配制而成，混凝土原材料（即拌和水、水泥、骨料、掺合料、外加剂）的质量控制，是混凝土质量控制的根本，故在施工中必须严格检验拌和水、水泥、骨料、掺合料、外加剂并符合质量要求才能用于水工混凝土。
2.1 拌和用水混凝土拌和用水不能影响水泥的凝结时间，不能降低混凝土强度、耐久性、和易性，也不能加快钢筋腐蚀以及导致预应力钢筋脆断。
拌和用水必须经检验合格才能用于混凝土，其不溶物含量应≤2000mg/L（钢筋混凝土）或≤5000mg/L （素混凝土），可溶物含量≤5000mg/L（钢筋混凝土）或≤10000mg/L（素混凝土），氯化物含量≤1200mg/L（钢筋混凝土）或≤3500mg/L（素混凝土），PH值≥4.5，碱含量≤5000mg/L，硫酸盐含量≤2700mg/L。
混凝土外加剂掺量的确定方法
混凝土外加剂掺量的确定方法添加对改善混凝土的性能起到一定的作用，但外加剂的选用、添加方法、添加数量及适应性将严重影响其发展。
本文给出了混凝土外加剂掺量的确定方法。
1. 混凝土外加剂简称外加剂，是指为改善和调节混凝土的性能而掺加的物质。
按主要功能分为四类（1）改善混凝土拌合物和易性能的外加剂，包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。
（2）调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。
（3）改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。
（4）改善混凝土其他性能的外加剂，包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。
混凝土外加剂在工程中的应用越来越受到重视，外加剂的添加对改善混凝土的性能起到一定的作用，但外加剂的选用、添加方法及适应性将严重影响其发展。
混凝土外加剂的掺量一般不大于水泥质量的5%。
混凝土外加剂产品的质量必须符合国家标准《混凝土外加剂》（GB 8076-2008）的规定。
2. 外加剂的影响混凝土中外加剂的用量与砂、石、水泥及水相比，虽然很少，但却显著地影。
向混凝土的性能（如和易性、强度、凝结时间等）及经济指标。
特别是掺缓凝剂、缓凝减水剂、引气剂时，掺量少不显效，而一旦超掺量使用就使浇筑的混凝土不凝结硬化或严重降低强度，造成工程事故。
3. 外加剂掺量的确定原则3.1 外加剂的掺量应按以混凝土中胶凝材料（水泥牛掺合料）总质量的质量百分比表示或以mL/Kg胶凝材料表示。
3.2 外加剂（减水剂）的适宜掺量体现在，掺量较少时，混凝土拌合物的流动性增加得较少；掺量过多时，流动性并不成正比增加；只有在一个狭小的最佳掺量范围内减水剂量稍一增加，拌合物的流动性才有显著提高。
适宜掺量范围即为上升段转入上部平缓段的区间，类似马鞍状。
生产厂家的产品说明书中提供的是某种外加剂使用时的掺量范围（适宜掺量），而使用单位必须通过混凝土试配确定外加剂的合理掺量，即技术经济最合适的外加剂最佳掺量。
水泥外加剂常识
水泥和外加剂知识山西凯迪建材有限企业研发中心第一章水泥一、水泥的分类：硅酸盐水泥，铝酸盐水泥，铁铝酸盐水泥，硫酸盐水泥四大类。
二、当前市场应用最宽泛的水泥是一般<PO）硅酸盐水泥，凡有硅酸盐水泥熟料加0-5％的石灰石或粒化高炉矿渣和适当石膏，磨细制成的水硬性胶凝资料称为硅酸盐水泥。
1、硅酸盐水泥<1）掺合料硅酸盐水泥包含一般水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥。
<2）特种硅酸盐水泥包含中低热水泥、道路水泥、抗硫酸盐水泥、白色水泥、快硬水泥。
<3）PI 型水泥：水泥熟料 +适当的石膏磨细PII 型水泥：水泥熟料+5％之内的石灰石或粒化高炉矿渣 +适当石膏2、硅酸盐水泥的化学成分和矿物成分<1）化学成分：氧化钙CaO60-67%氧化硅 SiO219-24%氧化铝 A1 2 O 3 4-7%氧化铁 Fe2 O3 2-5%<2）有害成分：氧化镁MgO<5％三氧化硫 SO 3<3.5%(掺石膏所带 >过烧的石灰 CaO<1％氧化钾和氧化钠为水泥的碱含量过烧的石灰 <CaO）和水反响特别慢，可达一年到两年R2O(水泥的碱含量 >=Na2O(氧化钠 >+0.658 K2O (氧化钾 > <3）矿物成分：硅酸三钙C3 S 37-60％硅酸二钙 C2 S 15-37％铝酸三钙 C3A7-15％铁铝酸四钙 C4AF 10-18％熟猜中的矿物成分的特色：水化速度由快到慢C3A-C 3 S-C4AF-C 2S放热量的大小为：铝酸三钙C3A867J／g硅酸三钙 C3S502J／g铁铝酸四钙 C4AF 419J／g硅酸二钙 C2S216J／ g对水泥强度的贡献：硅酸三钙C3 S 硬化快，强度高铝酸三钙 C3A 硬化快，强度不高铁铝酸四钙 C4AF 抗衡折强度贡献大硅酸二钙 C2S 强度发展慢，但后期高一般水泥、熟料+活性混淆材 6-15％+适当石膏+非活性材 6-10％+适当石膏矿渣水泥、熟料 +20-70％矿渣 +适当石膏粉煤灰水泥、熟料 +20-40％粉煤灰 +适当石膏火山灰水泥、熟料 +20-50％活性火山灰材 +适当石膏复合水泥、熟料 +两种以上活性材16— 50％+适当石膏第二章水泥的生产及水泥和水的反响过程不超出 0.6％的碱含量水泥叫低碱水泥，反之叫高碱水泥。
混合材、矿物掺合料和矿物外加剂的区别是什么？
混合材、矿物掺合料和矿物外加剂的区别是什么？
各种天然矿物原料和⼯业废渣越来越多地被⽤在⽔泥和灌浆料中，因其使⽤⽬的、效果和⽅式不同，分别被称为混合材、矿物外加剂。
把⽔泥中添加的各种活性矿物混合材料称为混合材。
⽔泥⽣产过程中，⼀般将这些矿物混合材料与熟料、⽯膏共同粉磨，其主要⽬的是减少熟料⽤量，降低成本。
把⼯业废渣以原状或稍加研磨后加⼊灌浆料中，这些矿物材料被称为矿物掺合料。
其主要⽬的是降低⽔化热，降低成本。
在⾼性能灌浆料、⼭东灌浆料、济南灌浆料搅拌过程中加⼊的、具有⼀定细度和活性的、⽤于改善新拌合硬化灌浆料性能（特别是灌浆料耐久性）的某些矿物类的产品，被称为矿物外加剂（mineral admix-ture）。
这些磨细过得材料与以前⽤于⽔泥混合材的矿物原料在作⽤和性能上有显著不同，主要⽬的是提⾼灌浆料、⼭东灌浆料、济南灌浆料的密实度，提⾼灌浆料的耐久性能。
例如：普通细度的矿渣由于颗粒较粗，⽔化慢，以致矿渣⽔泥的保⽔性差、早期强度低，其灌浆料的耐久性不好；⽽磨细矿渣由于颗粒较细，⽔化快，并发挥了磨细矿渣的填充和改善集料界⾯作⽤，所以各龄期强度都较⾼
矿物外加剂是个较新的概念，使⽤还不普及，国内通常也把矿物外加剂称为矿物掺合料。
但是从使⽤⽬的、材料性能上看，将三者加以区分还是必要的。
什么是矿物外加剂？
国际GB/T 18736《⾼强性能灌浆料⽤矿物外加剂》明确规定：⽤于改善灌浆料、⼭东灌浆料、济南灌浆料耐久性能⽽加⼊的、磨细的各种矿物掺合料被称作矿物外加剂，其主要特征是磨细矿物材料，细度⽐⽔泥颗粒⼩，主要⽤于改善灌浆料的耐久性能和⼯作性能。
简述混凝土的基本组成材料及其作用
简述混凝土的基本组成材料及其作用混凝土是一种由水泥、砂、石子和水等材料按一定比例混合制成的人造石材。
混凝土是建筑工程中常用的材料，它的基本组成材料及其作用如下：1.水泥：水泥是混凝土的主要胶凝材料。
它通过与水反应生成水化产物，包裹住砂、石子等骨料颗粒，使其相互粘结在一起，形成坚固的混凝土结构。
水泥还能提供混凝土的早期强度和初始硬化。
2.砂：砂是混凝土的粗骨料之一，一般由人造砂或天然砂石制成。
砂的作用是填充水泥和石子之间的空隙，增加混凝土的密实性和稳定性。
3.石子：石子是混凝土的粗骨料之一，通常为天然石料经过筛分后得到。
石子的主要作用是提供混凝土的力学强度和耐久性。
较大的石子能够使混凝土内部形成更多的空隙，增加混凝土的吸水性能。
4.水：水是混凝土中的主要成分之一，它用来搅拌水泥及其他成分，形成混凝土糊状体。
适量的水能使混凝土充分反应，保证混凝土的流动性和塑性。
除了以上基本组成材料之外，还可以添加一些掺合料和外加剂，用以改善混凝土的一些性能。
1.掺合料：掺合料是混凝土中替代部分水泥的材料。
常见的掺合料有矿渣粉、粉煤灰和硅灰等。
掺合料可以提高混凝土的耐久性、抗渗性和抗裂性等性能。
2.外加剂：外加剂是加入混凝土中，用以改变混凝土的一些性能的化学物质。
常见的外加剂有减水剂、增稠剂、缓凝剂和早强剂等。
减水剂能够降低混凝土的水灰比，提高混凝土的流动性；增稠剂则用于增加混凝土的黏稠性；缓凝剂可以延缓混凝土的凝结时间；早强剂则能够加快混凝土的早期强度发展。
混凝土各组成材料的作用相互协同，共同决定了混凝土的各项性能。
水泥为混凝土提供强度和硬度，砂和石子增加混凝土的密实性和稳定性，水作为溶液提供流动性，掺合料和外加剂通过调整混凝土的配方和性能来满足特定需求。
通过合理选用不同材料及其比例，可以制成适应不同工程要求的混凝土产品。
混凝土外加剂和掺合料的相同点和不同点
混凝土外加剂和掺合料在建筑材料中起着重要的作用，它们可以改善混凝土的性能，提高混凝土的强度和耐久性。
然而，许多人对混凝土外加剂和掺合料的区别和通联并不清楚。
接下来，本文将对混凝土外加剂和掺合料的相同点和不同点进行探讨。
一、相同点：1.1 提高混凝土的性能混凝土外加剂和掺合料都可以通过改良混凝土的化学成分和物理性能，提高混凝土的整体性能。
通过添加外加剂和掺合料，可以提高混凝土的抗压强度、耐久性和抗渗性等。
1.2 节约资源混凝土外加剂和掺合料的使用可以减少水泥的用量，降低混凝土的成本，并且可以更好地利用资源，对环境起到了一定的保护作用。
1.3 增加混凝土的工作性能外加剂和掺合料可以改善混凝土的流动性和可塑性，使得混凝土更易于施工和加工。
二、不同点：2.1 材料来源混凝土外加剂通常是从外部引入的化学物质，如减水剂、缓凝剂、增塑剂等，其添加量一般较少，但对混凝土性能有显著影响。
而掺合料是指在混凝土制备中与水泥一同使用的材料，如粉煤灰、矿渣粉等，其用量一般较大，可以替代部分水泥。
2.2 作用机理混凝土外加剂主要通过改善混凝土的某些性能，如流动性、凝结时间等，达到提高混凝土性能的目的。
而掺合料则更多地从微观上入手，可以填充水泥熟料颗粒间的缝隙、激发水泥水化等反应，从而提高混凝土的密实性和强度。
2.3 添加时机混凝土外加剂一般是在混凝土拌合过程中添加，可以根据具体需要进行调整，比较灵活。
而掺合料则需要在混凝土配制之初就与水泥一同掺入，需要在设计和配合比中提前确定。
2.4 对混凝土性能的影响混凝土外加剂主要是从宏观上改良混凝土的性能，如提高抗压强度、延迟凝结时间等。
而掺合料更多地可以在微观上对混凝土进行调整，如填充细孔、控制水泥水化反应等。
通过以上分析，可以看出混凝土外加剂和掺合料在提高混凝土性能方面有相似之处，但在材料来源、作用机理、添加时机以及对混凝土性能的影响方面存在一定的差异。
在实际工程中，需要根据具体情况合理选择混凝土外加剂和掺合料，并加以合理配比和施工操作，才能更好地发挥它们的作用，提高混凝土的性能和使用寿命。
混凝土中添加外加剂的标准
混凝土中添加外加剂的标准一、引言混凝土是建筑工程中常用的材料，它的性能直接关系到建筑物的安全和耐久性。
为了改善混凝土的性能，人们开始研究添加外加剂的方法。
外加剂是指在混凝土中添加的一种化学物质，能够改善混凝土的性能，如增强强度、降低水泥用量、提高抗裂性等。
本文将详细介绍混凝土中添加外加剂的标准。
二、外加剂分类1. 水泥外加剂2. 矿物掺合料外加剂3. 高性能混凝土外加剂4. 防水、防冻外加剂5. 其他特殊功能外加剂三、水泥外加剂标准水泥外加剂包括缓凝剂、加速剂、减水剂、膨胀剂等。
其标准如下：1. 缓凝剂：应符合GB8076-2008中的规定。
2. 加速剂：应符合GB8076-2008中的规定。
3. 减水剂：应符合GB8076-2008中的规定。
4. 膨胀剂：应符合GB8076-2008中的规定。
四、矿物掺合料外加剂标准矿物掺合料外加剂包括粉煤灰、矿渣粉等。
其标准如下：1. 粉煤灰：应符合GB/T1596-2005中的规定。
2. 矿渣粉：应符合GB/T18046-2008中的规定。
五、高性能混凝土外加剂标准高性能混凝土外加剂包括高效减水剂、高效增强剂、高效稳定剂等。
其标准如下：1. 高效减水剂：应符合JG/T223-2007中的规定。
2. 高效增强剂：应符合JG/T223-2007中的规定。
3. 高效稳定剂：应符合JG/T223-2007中的规定。
六、防水、防冻外加剂标准防水、防冻外加剂包括防水剂、防冻剂等。
其标准如下：1. 防水剂：应符合GB/T18473-2008中的规定。
2. 防冻剂：应符合GB/T26527-2011中的规定。
七、其他特殊功能外加剂标准其他特殊功能外加剂包括防腐剂、防火剂、纤维增强剂等。
其标准如下：1. 防腐剂：应符合GB/T18474-2008中的规定。
2. 防火剂：应符合GB/T8624-2012中的规定。
3. 纤维增强剂：应符合JG/T3064-1999中的规定。
八、添加外加剂的比例根据不同外加剂的性质和用途，添加的比例也有所不同。
混凝土外加剂应用基本常识
混凝土外加剂应用基本常识根椐国际标准化组织ISOTC/SC3对混凝土外加剂的定义如下：《在混凝土、砂浆、净浆搅拌和学，拌合时或在额外增加的拌合操作中掺加等于或少于水泥重量5%，使混凝土的正常性能得以按要求改性的一种产品。
根椐国际标准化组织ISOTC/SC3对混凝土外加剂的定义如下：《在混凝土、砂浆、净浆搅拌和学，拌合时或在额外增加的拌合操作中掺加等于或少于水泥重量5%，使混凝土的正常性能得以按要求改性的一种产品。
定义强调了两点：第一、是掺量少于或等于水泥重量的5%，这就是说混凝土外加剂的掺量不得大于水泥重量的5%。
根椐这一定义，其它掺量大于水泥重量5%的矿物掺合料不可以和外加剂混凝土为一谈。
另外两点还须说明，一是膨胀剂和防冻剂的掺量虽然大于水泥重量的5%，但作为特殊情况已被列入GB8076—87外加剂分类范畴。
二是根椐我国现行《普通混凝土配合比设计规程》—JGJ55—2000规定，用矿物掺合料代替部分水泥用量计算，外加剂的掺量应按胶结材料的总体用量计算。
第二、使混凝土的正常性能得以按要求改性的一种产品这句话的真正含义是什么？正常的混凝土性能为什么要改性？结论只有一个，常态的混凝土性能，不一定能满足设计或施工技术要求，这就需要或依靠外加剂对混凝土的改性。
比如一条马路需要在浇筑后24小时通车，普通混凝土性能是无法满足的，但通过缓凝剂的掺入却掺入却完全可以使其实现。
再比如，原来使用的一个C30的配合比每m3 混凝土水泥用量为400kg、用水量为200kg、水灰比为0.5、塌落度100mm，现在加入高效减水剂0.6%，在保持水灰比0.5和塌落度100mm 的同等技术条件下，用水量降为160kg，水泥用量降为320kg，每m3 混凝土可节约水泥80kg，且大大降低了混凝土的水化热指数。
通过对定义的学习和理解，我们应该掌握一个要点，混凝混凝土外加剂的主要功能，就是通过它的掺入可以按要求改变混凝土正常性能，这种改性包括了技术性能和经济性能两个方面。
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III. 掺和料
• 用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB/T1596—2005
• 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉GB/T18046—2000
• 高强高性能混凝土用矿物外加剂GB/T18736—2002
•掺合料：我们用的掺合料只要有粉煤灰、矿粉和硅粉。粉煤灰掺入混凝
土中可显著改善混凝土的和易性和流动性，大量用于制配制大体积混 凝土，泵送混凝土。不同厂家，不同细度的粉煤灰因煤种不同，生产 工艺不同，导致粉煤灰需水量不同，不同厂家的粉煤灰检测以需水量 指标为标准。同一厂家的粉煤灰一般细度越大需水量比越大，可以以 细度指标为标准。
IV. 外加剂
• 混凝土外加剂定义、分类、命名与术语GB/T8075—2005 • 混凝土外加剂GB/T8076—1997 • 混凝土泵送剂JC473—2001 • 砂浆、混凝土防水剂JC474—1999 • 混凝土防冻剂JC475—2004 • 混凝土膨胀剂JC476—2001 • 混凝土外加剂匀质性试验方法GB/T8077—2000 • 混凝土外加剂中释放氨的限量GB18588—2001 • 混凝土外加剂应用技术规范GB50119—2003
II. 砂石
• 普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准 JGJ52—2006 。
水泥、砂石
• 水泥：混凝土的强度是由水泥和水反应形成的水化产物。我们检测水 • •
、安定性、抗压强度、抗折强度、细度。水 泥强度的高低直 接影响混凝土强度的高低。我们通过做胶砂试验，可以检测出水泥的 抗折和抗压 2个指标，看是否合格。水泥的凝结时间直接影响施工，国家标准规 定初凝时间不能早于 45分钟，终凝时间对于普通硅酸盐水泥不能迟于 10小时，对于硅酸盐水泥不能迟于 6.5小时。水泥安定性是指水泥在硬化过程中体积变化是否均匀。是 评定水泥质量的一个重要指 标，安定性不良的水泥，会使结构物产生膨胀性裂缝，甚至更严重后 果。所以严禁使用安定 性不合格的水泥。
现用标准有
I. 水泥： • 通用硅酸盐水泥GB175—2007 • 水泥胶砂强度检验方法GB/T17671—1999 • 水泥细度检验方法GB/T1345—2005 • 水泥密度测定方法GB/T2419—2005 • 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法 GB/T1346—2001 • 水泥密度测定方法GB/T208—94 • 如果资金允许想更进一步的做水泥试验可以买： • 水泥强度快速检验方法JC/T738—2004 • 水泥化学分析方法GB/T176—1996
• 外加剂：外加剂包括很多，我们常用的外加剂有减水剂、膨胀剂、防
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冻剂。混凝土 的许多性能由外加剂来调节，能改变混凝土性能，如提高混凝土强度， 改善混凝土和易 性，调节混凝土的凝结时间等。减水剂：（普通、高效）减少用水量， 提高混凝土强度或改 善和易性。膨胀剂：使混凝土体积膨胀，提高抗渗性，主要用于抗渗 混凝土中。防冻剂：只 要用于冬季施工混凝土生产中。
混凝土检测标准规范
混凝土试样
原材料
• 混凝土检测，混凝土测试项目及氯离子含量检测 混凝土
主要包括水、水泥、掺合料、外加剂、砂、石等六大原料， 混凝土的强度、耐久性能很大程度上取决于原材料质量， 因此原材料的检测是试验室的日常工作，是生产控制的依 据。
混凝土规范
• • • • •
混凝土结构设计GB50010 混凝土强度检测评定标准GBJ107-87 混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204 普通混凝土力学性能试验标准方法GB50081 普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2002
外加剂、掺和料
V. 混凝土相关标准
• 混凝土结结工程施工及验收规程GB50204—2002 • 普通混凝土配合比设计规程JGJ55—2000 • 混凝土质量控制标准GB50164—92 • 混凝土强度检验评定标准GBJ107—87（现在正在修定新标
准） • 普通混凝土拌合物性能试验方法标准GB/T50080—2002 • 普通混凝土力学性能试验方法标准GB/T50081—2002 • 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法GBJ82—85