早强剂的性能及其应用技术
混凝土中添加早强剂的优势与缺点

混凝土中添加早强剂的优势与缺点一、背景介绍混凝土是建筑工程中常用的一种材料,由水泥、骨料、砂子和水等多种材料混合而成。
随着建筑工程的不断发展,人们对混凝土的要求也越来越高。
为了满足这种需求,早强剂被广泛应用于混凝土中。
早强剂是一种特殊的混凝土添加剂,可以提高混凝土的早期强度,改善混凝土的性能。
二、早强剂的定义和分类早强剂是一种混凝土添加剂,可以在混凝土中提高早期强度。
早强剂根据其化学成分和作用机理,可以分为有机早强剂和无机早强剂两种类型。
有机早强剂主要由有机酸盐、蛋白胶、蔗糖等化合物组成,能够促进混凝土的早期强度发展;无机早强剂则主要由硫酸钙、硫酸铝钾、氯化钙等物质组成,能够加速水泥水化反应,提高混凝土的早期强度。
三、早强剂的优势1.提高混凝土的早期强度早强剂的主要作用就是提高混凝土的早期强度。
通常情况下,混凝土的早期强度较低,需要经过一段时间的养护才能达到设计强度。
而添加早强剂可以加速水泥的水化反应,使混凝土在短时间内获得较高的强度,从而缩短养护时间,提高工程进度。
2.改善混凝土的性能早强剂的添加可以改善混凝土的性能,使其具有更好的工作性能和耐久性。
添加早强剂可以提高混凝土的自由流动性和流动性,使混凝土更易于施工。
此外,早强剂还可以改善混凝土的耐久性,使其具有更好的抗渗性、抗裂性和耐久性。
3.降低混凝土的成本早强剂的添加可以降低混凝土的成本。
传统的混凝土需要经过一段时间的养护才能达到设计强度,而添加早强剂可以缩短养护时间,从而减少养护成本。
此外,早强剂还可以减少水泥的使用量,降低混凝土的成本。
四、早强剂的缺点1.对混凝土的长期强度影响不确定虽然早强剂可以提高混凝土的早期强度,但其对混凝土的长期强度影响尚不确定。
早强剂可能会对混凝土的长期强度产生负面影响,使其在使用过程中出现强度衰减等问题。
2.使用不当会影响混凝土的性能早强剂的使用需要严格控制剂量和使用方式,否则会影响混凝土的性能。
如果早强剂的剂量过大,会导致混凝土的强度过高,从而使混凝土产生裂缝等问题。
混凝土超早强剂在桥梁施工中的应用

混凝土超早强剂在桥梁施工中的应用一、引言混凝土超早强剂是指将一定的添加剂添加到混凝土中,以达到提高混凝土强度的目的。
它是一种特殊的混凝土添加剂,可以使混凝土在短时间内达到相当高的强度,从而提高混凝土的施工效率和质量。
目前,混凝土超早强剂已经广泛应用于桥梁施工中,本文将详细介绍混凝土超早强剂在桥梁施工中的应用。
二、混凝土超早强剂的种类混凝土超早强剂根据其成分和作用机理可分为几种不同的类型。
常见的混凝土超早强剂有以下几种。
1.硅酸盐类混凝土超早强剂硅酸盐类混凝土超早强剂是一种常见的超早强剂,主要成分为硅酸盐和碳酸盐。
它的作用机理是通过与水反应产生水化物,从而提高混凝土的强度。
2.氯离子类混凝土超早强剂氯离子类混凝土超早强剂是一种常见的超早强剂,主要成分为氯离子。
它的作用机理是通过与水反应产生氢氧化钙和氯化钙,从而提高混凝土的强度。
3.缩微珠类混凝土超早强剂缩微珠类混凝土超早强剂是一种常见的超早强剂,主要成分为缩微珠。
它的作用机理是通过在混凝土中形成一定的孔隙结构,从而提高混凝土的强度。
三、混凝土超早强剂的优点混凝土超早强剂具有以下几个优点。
1.提高混凝土强度混凝土超早强剂可以使混凝土在短时间内达到相当高的强度,从而提高混凝土的施工效率和质量。
2.节约施工时间混凝土超早强剂可以大大缩短混凝土的凝固时间,从而节约施工时间和成本。
3.改善混凝土性能混凝土超早强剂可以改善混凝土的性能,提高混凝土的耐久性和抗裂性。
4.提高施工质量混凝土超早强剂可以提高混凝土的施工质量,使混凝土表面光滑平整,减少混凝土表面的裂缝和空鼓。
四、混凝土超早强剂在桥梁施工中的应用混凝土超早强剂在桥梁施工中具有广泛的应用。
下面将详细介绍混凝土超早强剂在桥梁施工中的应用。
1.加速混凝土凝固时间混凝土超早强剂可以加速混凝土的凝固时间,从而提高施工效率和质量。
在桥梁施工中,混凝土超早强剂可以用于加速桥墩和桥面板的凝固时间,从而提高施工效率和质量。
混凝土早强剂在地下建筑中的应用研究

混凝土早强剂在地下建筑中的应用研究一、引言随着城市化进程的加速,地下建筑逐渐成为城市中不可或缺的一部分。
地下建筑的建设需要保证其结构的稳定性和安全性,而混凝土作为地下建筑中最重要的建筑材料之一,对于地下建筑的结构承载能力和使用寿命有着至关重要的影响。
在混凝土的制作和使用过程中,混凝土早强剂是一种常见的添加剂,可以显著提高混凝土的早期强度和施工效率。
因此,混凝土早强剂在地下建筑中的应用研究具有重要的理论和实践意义。
二、混凝土早强剂的概述混凝土早强剂是一种能够提高混凝土早期强度的添加剂,其主要成分是硅酸盐和磷酸盐等化学物质。
混凝土早强剂的添加可以显著提高混凝土的早期强度和施工效率,同时还可以减少混凝土的收缩和裂缝等缺陷,提高混凝土的耐久性和使用寿命。
三、混凝土早强剂在地下建筑中的应用研究现状1. 国内研究现状国内学者对混凝土早强剂在地下建筑中的应用研究较早开始,早在上世纪80年代就已经得到了广泛关注。
研究表明,混凝土早强剂的添加可以显著提高地下建筑结构的承载能力和使用寿命,同时还可以减少混凝土的收缩和裂缝等缺陷,提高地下建筑的安全性和稳定性。
2. 国际研究现状国际上对混凝土早强剂在地下建筑中的应用研究相对较少,主要集中在混凝土早强剂的制备和应用技术等方面。
近年来,随着地下建筑的建设需求不断增加,国际上对混凝土早强剂在地下建筑中的应用研究也逐渐得到重视。
四、混凝土早强剂在地下建筑中的应用优势1. 提高混凝土早期强度混凝土早强剂的添加可以显著提高混凝土的早期强度,从而有效提高地下建筑结构的承载能力和使用寿命。
2. 减少混凝土收缩和裂缝混凝土早强剂的添加可以减少混凝土的收缩和裂缝等缺陷,提高混凝土的耐久性和使用寿命。
3. 提高施工效率混凝土早强剂的添加可以加快混凝土的凝固和硬化速度,从而提高施工效率。
五、混凝土早强剂在地下建筑中的应用技术1. 混凝土早强剂的选择根据地下建筑的特殊要求,选择适合的混凝土早强剂是十分重要的。
高性能混凝土中超早强剂的应用研究

高性能混凝土中超早强剂的应用研究一、前言随着城市化进程的加快,建筑行业对于混凝土的性能和质量要求也越来越高。
超早强混凝土作为一种新型的混凝土材料,以其具有的高强度、高耐久性等优点,越来越受到人们的关注。
超早强剂是超早强混凝土中的重要组成部分,其质量、用量等因素对于超早强混凝土的性能和质量具有重要影响。
因此,本文将对超早强剂在高性能混凝土中的应用进行研究。
二、超早强剂的概念及作用2.1 超早强剂的概念超早强剂是一种用于混凝土中的特殊化学添加剂,它可以在混凝土初凝后短时间内(通常在1小时内)发挥出显著的早强作用。
超早强剂的主要成分是磷酸盐和硅酸盐等物质。
2.2 超早强剂的作用超早强剂可以促进混凝土中水泥的早期水化反应,加速混凝土的凝结硬化过程,从而在短时间内形成高强度的混凝土。
此外,超早强剂还可以提高混凝土的早期强度、增加混凝土的稳定性和耐久性,降低混凝土的水灰比等。
三、高性能混凝土的特点3.1 高性能混凝土的定义高性能混凝土是指具有较高强度、较好的耐久性、较高的工作性能和较好的施工性能的混凝土。
3.2 高性能混凝土的特点高性能混凝土具有以下特点:1)高强度:高性能混凝土的强度等级一般在C50以上。
2)较好的耐久性:高性能混凝土的抗渗性、耐久性、抗冻性等性能较好。
3)较高的工作性能:高性能混凝土的流动性、坍落度等性能较好。
4)较好的施工性能:高性能混凝土的震动性、养护性能等性能较好。
四、超早强剂在高性能混凝土中的应用4.1 超早强剂的选择原则选择适合的超早强剂是保证高性能混凝土性能和质量的重要因素。
选择超早强剂应考虑以下因素:1)超早强剂的化学成分和物理性质;2)超早强剂的用量和用时;3)混凝土的性质和用途。
4.2 超早强剂的用量和用时超早强剂的用量和用时对于超早强混凝土的性能和质量有着重要的影响。
一般来说,超早强剂的用量约为水泥用量的1%~3%。
超早强剂的用时要根据具体情况而定,一般在混凝土投入使用前的1~2小时内加入。
混凝土中超早强剂的应用效果研究

混凝土中超早强剂的应用效果研究一、前言混凝土是建筑中常用的材料之一,其性能直接关系到建筑结构的稳定性、耐久性和安全性。
为了提高混凝土的性能,人们在混凝土中加入各种掺合料。
超早强剂是一种常见的掺合料,能够显著提高混凝土的早期强度和初凝时间,对于加速施工进度和提高混凝土的质量有着重要的作用。
本文将探讨混凝土中超早强剂的应用效果研究。
二、超早强剂的定义和分类超早强剂是一种能够促进混凝土早期硬化和提高早期强度的掺合料。
根据其化学成分和作用机理,超早强剂可以分为几类。
1.硅酸盐类超早强剂:主要成分为硅酸钠、硅酸钾等。
其作用机理是在混凝土中形成一定量的硅酸盐胶体,加速混凝土中水化反应的进行,提高早期强度。
2.磷酸盐类超早强剂:主要成分为磷酸二氢钾、磷酸三氢钾等。
其作用机理是在混凝土中形成大量的钙磷酸盐晶体,促进混凝土的早期硬化。
3.铝酸盐类超早强剂:主要成分为铝酸三钠、铝酸三钾等。
其作用机理是在混凝土中形成大量的铝酸盐胶体,促进混凝土的早期硬化和提高早期强度。
三、超早强剂的应用效果研究超早强剂的应用效果主要包括早期强度、初凝时间、流动性、耐久性等方面。
1.早期强度超早强剂能够显著提高混凝土的早期强度,加快混凝土的硬化速度。
研究表明,在施工过程中加入适量的超早强剂,可使混凝土的早期强度提高20%以上,大大缩短施工周期。
2.初凝时间超早强剂的加入会使混凝土的初凝时间提前,从而提高施工效率。
但过量的超早强剂会导致混凝土的流动性变差,影响混凝土的施工质量。
因此,在使用超早强剂时,应注意控制加入量,避免对混凝土的流动性产生过大的影响。
3.流动性超早强剂的加入会影响混凝土的流动性。
研究表明,适量的超早强剂可以提高混凝土的流动性,但过量的超早强剂会导致混凝土的流动性变差。
因此,在使用超早强剂时,应注意控制加入量,避免对混凝土的流动性产生过大的影响。
4.耐久性超早强剂的加入会影响混凝土的耐久性。
研究表明,适量的超早强剂能够提高混凝土的耐久性,但过量的超早强剂会导致混凝土的耐久性变差。
混凝土早强剂在地下工程中的应用

混凝土早强剂在地下工程中的应用一、前言混凝土早强剂是一种能够提高混凝土早期强度的添加剂,它能够在混凝土中形成一种特殊的化学反应,从而促进混凝土早期强度的提高。
由于混凝土早期强度的提高能够缩短混凝土的养护期,因此混凝土早强剂在地下工程中的应用越来越广泛。
本文将从混凝土早强剂的定义、作用机理、应用范围以及具体应用案例等方面进行详细介绍。
二、混凝土早强剂的定义混凝土早强剂是指一类能够加速混凝土早期强度提高的添加剂,它们主要由熟石灰、石膏、硅酸盐、氢氧化钠等化学物质组成,可以促进水泥中的水化反应,从而提高混凝土的早期强度。
三、混凝土早强剂的作用机理混凝土早强剂的作用机理主要是通过促进水泥中的水化反应来提高混凝土的早期强度。
混凝土中的水泥在加水后,会进行水化反应,生成硬化产物,从而形成混凝土的强度。
混凝土早强剂能够加速水泥的水化反应速度,从而促进混凝土早期强度的提高。
四、混凝土早强剂的应用范围混凝土早强剂可以应用于各种混凝土结构,特别是在地下工程中的应用更加广泛。
在地下工程中,混凝土早强剂可以提高混凝土的早期强度,从而缩短混凝土的养护期,加快施工进度。
五、混凝土早强剂在地下工程中的应用案例1. 地铁隧道工程地铁隧道工程是地下工程中应用混凝土早强剂的典型案例。
地铁隧道工程的施工需要大量的混凝土,而地下空间的限制使得混凝土的养护非常困难。
因此,在地铁隧道工程中应用混凝土早强剂能够大大缩短混凝土的养护期,加快施工进度。
例如,北京地铁10号线的隧道工程就采用了混凝土早强剂,使得混凝土的早期强度得到了提高,养护期缩短了近一半。
2. 地下室工程地下室工程通常需要在有限的空间内建造大量的混凝土结构,因此混凝土的养护时间非常关键。
在这种情况下,应用混凝土早强剂能够缩短混凝土的养护期,从而提高施工效率。
例如,上海环球金融中心的地下室工程采用了混凝土早强剂,使得混凝土的早期强度得到了提高,养护期缩短了近三分之二。
3. 水利工程水利工程中的混凝土结构通常需要在水中建造,因此混凝土的养护时间也非常关键。
早强剂原理
早强剂原理一、引言早强剂是指在水泥混凝土施工中,通过添加某些化学物质来促进水泥的早期强度发展。
早强剂的应用可以大大缩短施工周期,提高施工效率,同时还能增强混凝土的耐久性。
本文将从早强剂原理的角度探讨其作用机制和应用。
二、早强剂的作用机制早强剂的作用机制主要有以下几个方面:1. 化学作用:早强剂中的活性成分能与水泥中的化学物质发生反应,形成一种胶凝体,增加水泥颗粒之间的力学粘结力,从而提高混凝土的早期强度。
2. 减水作用:早强剂中的减水剂可以减少混凝土中的水灰比,降低水泥胶凝体的孔隙率,使混凝土更加致密,提高早期强度。
3. 矿物掺合料活化作用:早强剂中的活性成分能够与混凝土中的矿物掺合料发生反应,激活其反应性,提高早期强度。
4. 内部应力作用:早强剂中的成分能够改变混凝土内部的应力分布,使其更加均匀,减少裂缝的产生,从而提高早期强度。
三、早强剂的应用早强剂广泛应用于各类水泥混凝土工程中,如桥梁、隧道、地铁、高楼建筑等。
其主要应用场景包括以下几个方面:1. 加快施工进度:早强剂的应用可以大大缩短混凝土的硬化时间,提前脱模,从而加快施工进度,节约时间和成本。
2. 提高抗冻性:早强剂中的活性成分能够改善混凝土的抗冻性能,降低冻融损伤的风险,提高混凝土的耐久性。
3. 改善施工条件:早强剂的应用可以改善施工条件,例如在低温环境下施工,可以通过添加早强剂来保证混凝土的早期强度发展。
4. 提高混凝土性能:早强剂中的活性成分能够改善混凝土的力学性能,提高其抗压强度、抗折强度等。
5. 应对特殊工程需求:早强剂的应用可满足某些特殊工程对早期强度的要求,如临时支撑、急修补等。
四、早强剂的注意事项在使用早强剂的过程中,需要注意以下几个方面:1. 选择合适的早强剂:不同类型的工程需要选择适合的早强剂,根据具体施工要求和混凝土性能要求进行选择。
2. 合理控制剂量:早强剂的剂量过高或过低都会影响混凝土的性能,因此需要根据实际情况合理控制剂量。
混凝土早强剂在建筑工程中的应用
混凝土早强剂在建筑工程中的应用一、引言混凝土早强剂是一种常用的建筑材料,其作用是加速混凝土的硬化和强度的提高。
混凝土早强剂的应用已经成为现代建筑工程必不可少的一部分。
本文将从混凝土早强剂的定义、分类、性能和应用等方面进行详细阐述。
二、混凝土早强剂的定义混凝土早强剂是一种可以加速混凝土早期强度发展的化学添加剂,常用的混凝土早强剂主要有硝酸盐、氯化物、硅酸盐等。
混凝土早强剂的添加可以促进混凝土中水泥熟料的早期硬化,从而在混凝土早期获得较高的强度。
三、混凝土早强剂的分类1. 硝酸盐类早强剂:硝酸盐类早强剂是一种常用的混凝土早强剂,它的主要成分是硝酸钠、硝酸钾等。
硝酸盐类早强剂的作用机理是通过加速水泥熟料中的C3A的水化反应,形成较多的熟料水化产物,从而促进混凝土的早期强度发展。
2. 氯化物类早强剂:氯化物类早强剂是一种常用的混凝土早强剂,它的主要成分是氯化钠、氯化钾等。
氯化物类早强剂的作用机理是通过加速水泥熟料中的C3A和C3S的水化反应,形成较多的熟料水化产物,从而促进混凝土的早期强度发展。
3. 硅酸盐类早强剂:硅酸盐类早强剂是一种常用的混凝土早强剂,它的主要成分是硅酸钠、硅酸钾等。
硅酸盐类早强剂的作用机理是通过加速水泥熟料中的C3S的水化反应,形成较多的熟料水化产物,从而促进混凝土的早期强度发展。
四、混凝土早强剂的性能1. 早强性能:混凝土早强剂的主要作用是加速混凝土的早期硬化和强度的提高,因此早强性能是混凝土早强剂的重要性能指标。
2. 抗裂性能:混凝土早强剂的添加可以提高混凝土的抗裂性能,从而提高混凝土的使用寿命。
3. 抗渗性能:混凝土早强剂的添加可以提高混凝土的抗渗性能,从而提高混凝土的耐久性和使用寿命。
五、混凝土早强剂的应用1. 建筑混凝土:混凝土早强剂在建筑工程中的应用非常广泛,可以用于各种建筑混凝土的加速硬化和早期强度的提高,如地板、墙体、柱子、梁等。
2. 道路混凝土:混凝土早强剂可以用于道路混凝土的加速硬化和早期强度的提高,从而提高道路的使用寿命和安全性。
混凝土早强剂规格
混凝土早强剂规格一、前言混凝土早强剂是一种常用的混凝土添加剂,可以在混凝土凝固初期提高强度,缩短养护时间,提高混凝土的耐久性等方面起到重要作用。
本文将从混凝土早强剂的定义、分类、性能要求、使用方法等方面进行详细介绍,以期为使用者提供参考。
二、定义混凝土早强剂是一种用于混凝土配制中的添加剂,它可以加速混凝土凝固和硬化过程,提高混凝土早期强度和硬度,缩短养护时间,改善混凝土的耐久性。
三、分类混凝土早强剂可以根据不同的化学成分和作用机理进行分类。
常见的混凝土早强剂主要包括以下几种:1.硅酸盐类早强剂:硅酸盐类早强剂是指以碱性硅酸盐为主要活性成分的早强剂。
主要作用是加速混凝土中胶凝材料与水化学反应的速度,促进水化反应的进行,提高早期强度。
2.磷酸盐类早强剂:磷酸盐类早强剂是指以磷酸盐为主要活性成分的早强剂。
主要作用是促进混凝土中水泥的水化反应,提高早期强度和硬度。
3.有机酸类早强剂:有机酸类早强剂是指以有机酸为主要活性成分的早强剂。
主要作用是通过与水泥中的钙离子形成络合物,促进水化反应的进行,提高早期强度和硬度。
4.复合型早强剂:复合型早强剂是指由多种早强剂组成的复合添加剂。
主要作用是综合利用各种早强剂的优点,提高混凝土的早期强度和硬度。
四、性能要求混凝土早强剂在使用过程中需要满足以下性能要求:1.早期强度提高明显:混凝土早强剂应该能够明显提高混凝土的早期强度,使其在凝固后尽快达到设计要求的强度。
2.不影响混凝土的耐久性:混凝土早强剂应该不会对混凝土的耐久性产生不良影响,不会引起混凝土的开裂、脱落等问题。
3.不会影响混凝土的工作性能:混凝土早强剂应该不会对混凝土的流动性、坍落度等工作性能产生不良影响,不会影响混凝土的施工质量。
4.具有稳定的性能:混凝土早强剂应该具有稳定的性能,能够在各种气候条件下保持其早强效果。
五、使用方法混凝土早强剂的使用方法如下:1.投料量控制:混凝土早强剂的投料量应该根据混凝土的配合比例和实际情况进行控制,一般在0.5%~2.0%之间。
混凝土施工中的早强剂原理
混凝土施工中的早强剂原理混凝土早强剂是一种特殊的混凝土添加剂,其作用是在混凝土中增强早期强度,使混凝土更快地达到目标强度。
在混凝土施工中,早强剂的应用非常广泛,特别是在需要快速开展施工的场合,如桥梁、隧道、地铁等工程。
本文将对混凝土施工中的早强剂原理进行全面详细的介绍。
一、早强剂的分类及性能早强剂按照其化学成分的不同,可分为硝酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐及有机酸盐等几类。
其中,硝酸盐类早强剂具有较高的早强效果,但在使用过程中需要注意其对混凝土的腐蚀作用;氯化物类早强剂早期强度提高较快,但其对混凝土的腐蚀作用较大,易导致混凝土的长期强度下降;硫酸盐类早强剂早强效果较差,但使用稳定,不会对混凝土产生腐蚀作用;硅酸盐类早强剂早期强度提高较快,且对混凝土无腐蚀作用;有机酸盐类早强剂主要用于低温条件下的混凝土施工,能够有效提高混凝土早期强度。
早强剂的添加量一般为水泥用量的1%~3%,在添加时应根据混凝土的特点和具体需求进行调整。
二、早强剂的原理混凝土早强剂的作用原理主要有以下几点:1.促进水泥水化反应早强剂中的化学成分能够与水泥中的矿物质反应,形成更多的水化产物,从而促进水泥的水化反应,加速混凝土的强度发展。
其中,硝酸盐类早强剂能够与水泥中的钙离子形成硝酸钙,并进一步与水泥中的水化产物反应,促进水泥的水化反应。
2.改变混凝土的晶体结构早强剂中的化学成分能够改变混凝土中的晶体结构,从而增强混凝土的早期强度。
例如,氯离子能够与水泥中的铝酸盐反应,形成氯铝酸盐晶体,从而改变混凝土的晶体结构,提高混凝土的早期强度。
3.改善混凝土的微观结构早强剂中的化学成分能够形成微观结构,填充混凝土中的孔隙,从而提高混凝土的密实度和强度。
例如,硅酸盐类早强剂能够与水泥中的矿物质反应,形成硅酸盐胶体,填充混凝土中的孔隙,改善混凝土的微观结构,提高混凝土的早期强度。
4.改善混凝土的抗裂性能早强剂能够改善混凝土的抗裂性能,从而提高混凝土的早期强度。
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早强剂的性能及其应用技术张东伟(台州学院,建工学院,10土木4班,1038210119)摘要:混凝土早强剂是外加剂发展历史中最早使用的5品种之一,其主要作用是加速水泥水化速度,促进混凝土早期强度的发展。
目前我国较为常用的早强剂主要有氯盐、硫酸盐、碳酸盐以及复合早强剂。
混凝土早强剂作为加速混凝土早期强度发展的外加剂,在工程上的需求是很大的,尤其是在冬季施工或者是在紧急抢修的工程中,同时早强剂的性能以及它的使用规范性也直接关系着整个工程的安全性和寿命。
本文将就早强剂的分类以及其的特殊性能与应用进行具体的介绍。
关键词:混凝土;外加剂;早强剂中图分类号:文献标识码:文章编号:1 前言早强剂为混凝土组合材料外加剂之一,它是指能提高混凝土早期强度,并且对后期强度无显著影响的外加剂。
早强剂的主要作用在于加速水泥水化速度,促进混凝上早期强度的发展;而既具有早强功能,又具有一定减水增强功能的外加剂称为早强减水剂。
国外也常常将早强剂称作促凝剂,字面意思是指能够缩短水泥混凝土凝结时间的外加剂,实际上也是早强剂。
混凝土早强剂是外加剂发展历史中最早使用的外加剂品种之一。
到目前为止,人们已先后开发除氯盐和硫酸盐以外的多种早强型外加剂,如亚硝酸盐,铬酸盐等,以及有机物早强剂,如三乙醇胺、甲酸钙、尿素等,并且在早强剂的基础上,生产应用多种复合型外加剂,如早强减水剂、早强防冻剂和早强型泵送剂等。
这些种类的早强型外加剂都已经在实际工程中使用,在改善混凝土性能。
提高施工效率和节约投资成本方面发挥了重要作用。
早强剂的应用也是受到了地域气候的影响,比如我国,由于国土面积大,东北、华北、西北地区常年冬期较长,需要掺加早强剂和早强减水剂来提高混凝土早期强度发展。
华东、华南地区冬季气温降至10℃以下的施工中也常掺用早强剂和早强减水剂。
混凝土构件生产中为尽早张拉钢筋、加快模板周转和台座利用率,早强型的外加剂更是普遍应用。
据统计,目前我国每年使用的早强剂和早强减水剂总量逾20万吨。
目前我国较为常用的混凝土早强剂主要有氯盐系、硫酸盐系、碳酸盐系、有机物系、矿物类及复合早强剂。
氯盐系早强剂对钢筋有明显的锈蚀作用,因此氯化物系早强剂应用已很少。
硫酸盐系早强剂也由于钠(钾)系早强剂本身存在难以克服的缺陷,其应用也受到很大的限制。
至于目前应用的其它一些种类早强剂,或存在着早强效果不佳,或影响后期强度,或原料来源困难生产成本高等问题,其生产、应用受到限制。
因此广大从事混凝土及外加剂研究的科技工作者对不含氯离子和钾、钠离子,且早强效果好的混凝土早强剂的研究、开发和应用日益关注,成为早强剂研究、开发的重点。
2 早强剂的定义以及应用现状顾名思义,早强剂即为加速混凝土早期强度发展的外加剂,是一种加速水泥水化、提高砂浆早期强度的添加剂。
因为从混凝土开始拌合到凝结硬化形成一定的强度都需要一段较长的时间,而有时候由于气候或者其他要求,通常需要加速混凝土达到需求强度的过程。
为了加速这一过程,加速模板及台座的周转,预应力混凝土的张拉或放松应力、混凝土构筑物的承载、缩短蒸养混凝土的养护时间,冬季施工混凝土更快的达到临界强度,都希望早强。
早强剂也称促凝剂,是缩短混凝土凝结时间、提高早期强度的外加剂。
其主要品种有氯盐、硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐、甲酸盐等,掺量为水泥用量的1~2%。
此外,采用三乙醇胺与早强剂复合,则早强效果更好。
早强剂主要用于低温条件下施工,或对混凝土有早强要求的工程。
使混凝土提高早期强度其实可以有3种途径:其一为使用特种水泥,即这种水泥可以在较短的时间内达到预先要求的强度,但是由于其产量较低而且价格过高的受限制不能被普遍采用。
其二为改进混凝土的施工和养护方法,如热拌混凝土、蒸养处理等方法,但是该方法在实际工业生产工作中亦存在不便,因此也并未被广泛采用。
第三是即为使用早强型外加剂,众多实践证明这种方法是最简单易行并且成本最低廉的方法,因此它在工业生产实践中被广泛的采用。
早强剂的使用最初是从早强剂单独使用开始的,后来采取了无机和有机复合使用的方式。
目前则普遍采用早强剂和减水剂复合使用的方式,这样不但有早强剂促进水泥水化和早强的作用,又有减水剂提高混凝土密实的作用。
早强剂按照起化学成分可分为无机盐类、有机物类以及由有机物和无机物复合的复合早强剂三类。
无机盐类早强剂主要包括氯化物、硫酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐和碳酸盐类等;有机物类早强剂主要包括三乙醇胺、三异丙醇胺、甲酸、乙二醇等;复合型则是指有机与无机盐复合型早强剂。
目前工程中广泛应用的早强剂为复合型早强剂,它往往比单组份的早强剂具有更加优良的早强效果。
3 早强剂的分类与品种及其性能3.1 按其功能分类早强剂按其功能可分为早强剂、早强减水剂,及早强高效减水剂。
3.1.1 早强剂早强剂的主要功能是提高混凝土早期强度,不具有减水功能,对混凝土后期的强度影响不大。
它的代表产品是糖钙硫酸钠系早强剂,由蔗糖化钙与硫酸钠复合而成,有显著的早强和增强功能,并且有一定的缓凝功能,但是它的塑化性能较低3.1.2 早强减水剂早强剂自身没有引气作用,但早强减水剂所复合的减水剂影响早强减水剂的引气性能。
使用较为普遍的木钙与早强剂复合的早强减水剂可以使混凝土的含气量提高到3%——4%。
而早强剂如与高效减水剂复合一般不会增加混凝土含气量。
3.1.3 早强高效减水剂早强高效减水剂能显著提高混凝土的早期强度、和易性和后期强度与耐久性。
其代表产品是硫酸钠系早强高效减水剂,由硫酸钠与高效减水剂复合而成,早强、增强及塑化的效果显著,但坍落度损失较大。
随着混凝土减水剂各技术水平的发展,同减水剂与早强剂复合成为具有减水功能的早强剂。
3.2按化学成分分早强剂按照化学成分可分为无机盐类、有机物类以及由有机和无机物复合的复合早强剂三类。
3.2.1无机物类早强剂顾名思义,无机盐类早强剂即为主要成分是无机物的具有早强作用的外加剂,其中,它又包含了氯化物、硫酸盐、亚硝酸盐、碳酸盐等。
表1 几种早强剂的早强性能3.2.1.1氯盐系早强剂氯盐早强剂的组成主要包括氯化钙、氯化钾、氯化钠、氯化铝等。
其产生早强的机理主要为氯化物与水泥中的C3A作用生成不溶于水的水化氯铝酸盐,加速了水泥中的C3A水化。
氯化物与水泥水化所得的氢氧化钙生成难溶于水的氯酸钙,降低液相中氢氧化钙的浓度,加速C3A的水化,并且生成的复盐增加了水泥浆中固相的比例,形成坚强的骨架,有助于水泥石结构的形成。
另外,由于氯化物多为易溶盐类,具有盐效应,可加大硅酸盐水泥熟料矿物的溶解度,加快水化反应进程从而加速水泥及混凝土的硬化。
合理掺加氯盐类早强剂,会对混凝土的早期强度发展有利。
氯盐类早强剂是应用历史最长、应用效果最显著的早强剂品种。
不过氯盐类的早强剂只准在不配刚筋的素混凝土中掺加,对于钢筋混凝土,特别是颈应力钢筋混凝上,以及有金属预埋件的混凝土中,要慎重使用这类外加剂,限制Cl-含量的引入量,甚至要禁止使用。
所以氯盐类的早强剂只准在不配筋的素混凝土中掺加,对于钢筋混凝土,特别是颈应力钢筋混凝上,以及有金属预埋件的混凝土中,要慎重使用这类外加剂,限制Cl含量的引人量,甚至要禁止使用。
仅以早强作用而论,氯化物系是效果最好的早强剂,也是人类应用最早的混凝土早强剂。
但是由于氯离子浓度增加,使钢筋与氯离子之间产生较大的电极电位,这就容易使钢筋锈蚀,因而氯盐系早强剂的应用有很大的局限性,绝大多数的混凝土工程都限制该系列早强剂的应用,我国混凝土工程规范对此有严格的限制。
3.2.1.2硫酸盐早强剂常用的硫酸盐早强剂为硫酸钠、硫酸钾和硫酸钙。
掺硫酸盐早强剂的混凝土要注意预防泛碱和白华现象。
硫酸盐的掺量应通过实验确定,以免引起碱集料反应破坏或硫酸盐过量产生的侵蚀破坏。
正如其中硫酸钠在混凝土中使用,当掺量过大或养护条件不好时,容易在混凝土表面产生反碱现象,即在混凝土表面析出一层毛绒装的氢氧化钙细小晶体,而影响混凝土表面的光洁程度,也不利于表面的进一步装饰处理。
冬季施工或干燥天气尤其容易发生。
所以硫酸盐的掺量应通过实验确定,以免引起碱集料反应破坏或硫酸盐过量产生的侵蚀破坏。
3.2.1.3硝酸盐和亚硝酸盐早强剂硝酸盐和亚硝酸盐均对水泥水化过程起促进作用。
这些盐类不仅能作为混凝土的早强剂组分,而且可以作为混凝土防冻剂组分使用。
我国曾生产应用过以硝酸盐和亚硝酸盐为主的许多品种的早强剂或防冻剂,如亚硝酸钙-硝酸钙,硝酸钙-尿素、亚硝酸钙-硝酸钙-尿素、亚硝酸钙-硝酸钙-氯化钙,以及亚硝酸钙-硝酸钙-氯化钙-尿酸等。
亚硝酸钠的掺入还可以防止混凝土内部钢筋的锈蚀,其原因是可以促使钢筋表面形成致密的保护膜。
所以氯盐早强剂或氯盐防冻剂中常复合有亚硝酸钠组分。
3.2.2有机化合物早强剂:有机醇类、胺类以及一些有机酸均可作为混凝土早强剂,如甲醇、乙醇、乙二醇、三乙醇胺、三异丙醇胺、二乙醇胺、尿素等。
工业中最常用的为三乙醇胺。
三乙醇胺是一种表面活性剂,掺入水泥混凝土中,在水泥水化过程中起催化剂的作用,它能够加速C3A的水化,在C3A-CaSO4-H2O体系中,又能够加快钙矾石的形成。
三乙醇胺中因为有N原子,它有一对未共用电子,很容易和金属离形成共价键,发生络合,与金属离子形成较为稳定的络合物。
这些络合物在溶液中形成了许多可溶区,从而提高了水化产物的扩散速率。
可以缩短水泥水化过程中的潜伏期,提高早期强度。
另外,因为三乙醇胺的掺量小,低温早强作用明显,而且有一定的后期增强作用,在与无机早强剂复合使用是效果更好。
因此,三乙醇胺还常与氯盐早强剂复合使用。
实际应用中三异丙醇胺也同样具有一定早强性能,同时对混凝土后期强度也有比较明显的提高。
3.2.3复合型早强剂和早强减水剂复合型早强剂可以是无机材料和无机材料的复合,也可以是有机材料和无机材料的复合或者是有机材料和有机材料的复合。
复合早强剂往往比单组份的早强剂具有更加优良的早强效果,掺量也可以比单组分早强剂有所降低。
如:大幅度提高混凝土的早期强度发展速率;既能较好地提高混凝土的早期强度,又对混凝土后期强度发展带来好处;既具有一定减水作用,又能大幅度加速混凝土早期强度发展;既能起到良好的早强效果,又能避免有些早强组分引起混凝土内部钢筋锈蚀等。
众多复合型早强剂中以三乙醇胺与无机盐复合早强剂效果最好,应用面最广。
目前产量及用量较大的早强剂及早强减水剂有以下几种。
3.2.3.1 NC早强剂NC早强剂是以硫酸钠以及蔗糖化钙(C12H22O11·CaO)为主要成分及适量载体所制成。
在自然养护下,混凝土达到设计强度的70%的时间可以缩短1/2-3/4.有减水的作用,相同水灰比坍落度可提高10cm左右。
混凝土的其他性能如耐久性、抗拉强度等也有不同程度的提高。
其强度性能如下:表2 NC早强剂性能NC早强剂是一种缓凝-早强型的复合早强剂。