混凝土外加剂发展历史
1、20世纪90年代初美国首‘’选提出高性能混凝土(HPC)概念,是新型超塑化剂与混凝土材料科学相结合的成功范例。2、1824年英I.Aspdin获得波特兰水泥专利,水泥混凝土得到了广泛的应用。3、1962年日本服部健一首先将萘磺酸甲醛缩合物(n≈10)用于混凝土分散剂,1964年日本花王石碱公司作为产品销售。4、1963年联邦德国研制面功三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物,同时出现了多环芳烃磺酸盐甲醛缩合的。5、1966年日本首先应用高强混凝土,开始生产预应力混凝土桩柱。6、1971~1973年,德国首‘’选将超塑化剂研制成功流态混凝土,混凝土垂直泵送高度达到310m。1、20世纪90年代初美国首‘’选提出高性能混凝土(HPC)概念,是新型超塑化剂与混凝土材料科学相结合的成功范例。2、1824年英I.Aspdin获得波特兰水泥专利,水泥混凝土得到了广泛的应用。3、1962年日本服部健一首先将萘磺酸甲醛缩合物(n≈10)用于混凝土分散剂,1964年日本花王石碱公司作为产品销售。4、1963年联邦德国研制面功三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物,同时出现了多环芳烃磺酸盐甲醛缩合的。5、1966年日本首先应用高强混凝土,开始生产预应力混凝土桩柱。6、1971~1973年,德国首‘’选将超塑化剂研制成功流态混凝土,混凝土垂直泵送高度达到310m。
混凝土外加剂被广泛应用到工程建筑上,混凝土外加剂根据它的功能分为18个种类,针对混凝土外加剂的分类我们有专门的一篇文章进行描述,常见混凝土外加剂分类大全。
这里晟友建材混凝土外加剂总结一下常见的几种混凝土外加剂的作用机理,希望对大家有所帮助。
1. 减水剂的作用机理
市场上销售的减水剂多为表面活性剂,其对水泥的作用主要是表面活性,本身不与水泥发生化学反应。 减水剂在混凝土中的作用包括吸附分散作用、湿润作用、润滑作用。
(1)吸附分散作用
水泥在加水搅拌过程中会因水泥颗粒在水化过程中所带电荷不同使得异性电荷相吸,水泥颗粒在溶液中的热运动而导致碰撞相吸,因为粒子间的分子引力作用而产生絮凝,导致新拌混凝土的工作性变差。 在混凝土中掺入减水剂后,减水剂的疏水基团定向吸附于水泥颗粒表面,亲水基团指向水溶液,组成了单分子或多分子吸附膜。 由于表面活性剂的定向吸附作用,水泥颗粒固 - 液界面自由能降低,有利于提高水泥浆体的分散性,同时水泥颗粒表面上带同种的电荷,在电性斥力作用下,即使水泥 - 水体系处于相对稳定的悬浮状态,又使水泥在加水初期所形成的絮凝状结构分散解体,絮凝状凝聚体内的游离水被释放出来,从而达到减水、提高工作性的目的。
(2)湿润作用
水泥加水拌合后,颗粒表面被水湿润,当扩散湿润自然进行时,界面自由能将减小。 由于减水剂能使整个体系界面张力降低,不但有效地分散了水泥颗粒,而且由于润湿作用,使水泥颗粒水化面积增加。 此外,掺入减水剂,在一定时间内能增加水向水泥颗粒毛细管中的渗透作用,渗透作用越强,水泥颗粒水化越快。
(3)润滑作用
减水剂的极性亲水基团定向吸附于水泥颗粒表面,很容易和水分子以氢键形式缔合起来,这种氢键缔合作用的作用力远大于水分子与水泥颗粒间的分子引力。 当水泥颗粒表面吸附了足够的减水剂后,借助于减水剂极性亲水基团与水分子中氢键的缔合作用,再加上水分子间的氢键缔合,使水泥颗粒间形成一层稳定的溶剂化水膜,阻止了水泥颗粒间的直接接触,并在颗粒间起润滑作用。
另一方面,掺入减水剂后,将引入一定量的微细气泡,它们被减水剂定向吸附的分子膜包围,并与水泥颗粒吸附膜带有同种的电荷。 气泡与水泥颗粒间的静电斥力使得水泥颗粒分散,并增加了水泥颗粒间的滑动能力,如同滚珠轴承一样,这种作用对掺用引气减水剂的混凝土更加明显。
在新拌拌混凝土中掺入减水剂特别是高效减水剂后,大幅度减少了混凝土的用水量,从而改善了混凝土的孔结构,使混凝土孔结构中小孔增多,大孔减少,平均孔径减少,总孔隙率下降,有利于混凝土强度的提高并直接影响着混凝土的耐久性和抗化学腐蚀能力。
混凝土外加剂被广泛应用到工程中,其中它的掺量要求比较严格,合理的掺量会使建筑达到高效的效果。
混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中掺人的,并能按要求改善混凝土性能的,一般掺量不超过水泥质量5% 的物质。
混凝土外加剂在拌制混凝土过程中,可以与拌合水一起掺人拌合物,也可以比拌合水滞后掺人。研究认为,滞后掺人可以取得更好的改性效果。根据需要,外加剂也可以在从混凝土搅拌到混凝土浇筑的过程中,分几次掺人,以解决混凝土拌合物流动性的经时损失问题。混凝土外加剂不包括在水泥生产过程中掺人的助磨剂等物质。
混凝土外加剂的掺量从万分之几至百分之几。除混凝土膨胀剂、防冻剂等少数外加剂以外,大部分掺量都在2%-3% 之内。外加剂的掺量,一般情况下以水泥质量的百分比计,但在高性能混凝土中,应以胶凝材料总用量的百分比掺用。