混凝土的各种组成材料分别起何作用,混凝土的基本组成材料

　　摘要：6-8膨胀剂1.主要品种硫酸钙；铝酸钙-氧化钙；氧化钙类。2.适用范围(1)膨胀剂的适用范围应符合下表的规定。(2)掺有硫铝酸钙和硫铝酸钙-氧化钙膨胀剂的膨胀混凝土(砂浆)不得用于长期环境温度在80℃以上的工程。(3)用氧化钙膨胀剂配制的膨胀混凝土(砂浆)不得用于海水或侵蚀性水体工程。(4)掺膨胀剂

6-8膨胀剂

1.主要品种

硫酸钙；铝酸钙-氧化钙；氧化钙类。

2.适用范围

(1)膨胀剂的适用范围应符合下表的规定。

(2)掺有硫铝酸钙和硫铝酸钙-氧化钙膨胀剂的膨胀混凝土(砂浆)不得用于长期环境温度在80℃以上的工程。

(3)用氧化钙膨胀剂配制的膨胀混凝土(砂浆)不得用于海水或侵蚀性水体工程。

(4)掺膨胀剂的混凝土适用于钢筋混凝土工程和填充混凝土工程。

(5)掺膨胀剂的大体积混凝土，其内部最高温度应符合有关标准的规定，混凝土内外温差应小于25℃。

(6)南方地区宜采用掺膨胀剂的补偿收缩混凝土刚性屋面，其设计和施工应按《屋面工程质量验收规范》执行。

3.掺膨胀剂混凝土(砂浆)的性能要求

(1)补偿收缩混凝土的性能应符合下表的要求。

(3)掺膨胀剂混凝土的抗压强度试验应按普通混凝土力学性能试验方法进行。填充膨胀混凝土的强度试件应在成型后第三天脱模。

(4)膨胀砂浆(无收缩灌浆材料):其性能应符合下表要求。灌浆膨胀砂浆的用水量为砂浆流动度的(250±10)mm。抗压强度试验采用40mm×40mm×160mm，不振捣成型，拆模、养护和强度检验按《水泥砂浆强度试验方法》进行。

(5)自应力混凝土:掺膨胀剂的自应力混凝土中水泥的性能应符合JC/T218《自应力硅酸盐水泥》的规定。

4.应用技术要点

(1)掺膨胀剂混凝土的原材料要求:

膨胀剂:应符合混凝土膨胀剂的标准；膨胀剂运到施工现场(或混凝土搅拌站)应进行极限膨胀率试验，合格后方可入库使用。

水泥:应符合现行通用水泥国家标准，不得使用硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥和高铝水泥。

(2)掺膨胀剂混凝土的配合比设计:

胶凝材料的最小用量(水泥、膨胀剂和外加剂的总量)应符合下表的规定。水灰比不应大于0.5。

(3)抗渗膨胀混凝土的水泥用量不应小于320kg/m3，当加入外加剂时，水泥用量不应小于280kg/m3。

(4)补偿收缩混凝土的膨胀剂含量不应大于12%或小于7%。用于填充膨胀混凝土的膨胀剂的量不应大于15%或小于10%。

(5)其他外加剂掺量的确定:膨胀剂可与其他混凝土外加剂联合使用，适应性好，并与氯化物外加剂联合使用；添加剂的品种和用量应通过实验确定。

6-9加速器

速凝剂是一种添加剂，可以快速凝固和硬化混凝土或砂浆。速凝剂主要用于喷射混凝土、砂浆和堵漏抢险工程。

1、特点

速凝剂的促凝效果随水泥用量成比例增加，但当用量超过4%~6%时不再进一步促凝。而且掺速凝剂的混凝土后期强度没有空白混凝土高。

2.适用范围

主要用于喷射混凝土，是喷射混凝土的必要添加剂。其作用是使喷射在岩石上的混凝土在2~5分钟内初凝，10分钟内终凝，并产生较高的早期强度；低温使用时不失效；混凝土收缩小；无腐蚀钢筋。速凝剂常用作凝结调节剂。加速器也适用于堵漏和应急工作。

3.主要品种和性能

不同用途的促进剂有不同的化学成分，所以根据其用途或化学成分，大致可以分为三类:

(1)喷射混凝土速凝剂

喷射混凝土用速凝剂主要用于使喷射在土面和岩石面上的混凝土快速凝固硬化，防止脱落。喷射混凝土的早期强度可以稍高。红星一型、阳泉一型、Sigunite都属于这类加速器。主要成分是氧化铝熟料，即铝酸钠加碳酸钠或钾。

(2)复合硫铝酸盐型速凝剂

主要用于喷射混凝土。由于在组合物中加入了石膏或矾泥等硫酸盐和硫铝酸盐，后期强度损失比不掺外加剂时小，碱含量较低，所以对人体的腐蚀性较小。

(3)硅酸钠型封堵促进剂

第三类是速凝早强剂堵水堵漏。这种速凝剂不仅要求混凝土拌合物快速凝结硬化，而且必须具有较高的早期强度，以抵抗水流的冲刷作用。水玻璃，一种速凝早强剂，就属于这一类。

4.应用技术要点

(1)使用速凝剂时，必须充分注意对水泥的适应性，正确选择速凝剂的掺量，控制使用条件。水泥中C3A和C3S含量高，速凝效果好。一般来说，对矿渣水泥的效果较差。

(2)注意速凝剂的用量必须适当。一般来说，温度低的时候会适当增加用量，温度高的时候会减少。在满足施工要求的前提下，掺量应取低限值。最佳用量为2.5%~4%。

(3)缩短混(干)料停车时间，严格控制不超过20min。因为速凝剂能使水泥混凝土在短时间内凝固。

(4)注意水灰比为0.4~0.6，不要过大。以保持喷雾不流淌、无干斑、颜色均匀为宜。

(5)喷射混凝土成型时应注意湿养护，防止开裂。

(6)根据不同的工程要求，选择合适的速凝剂类型。除了这三类促凝剂，作为水泥本身，还有一种调凝早强水泥。这种水泥可用于喷射混凝土和抢险工程(如添加高铝水泥)。混凝土的硬化时间甚至可以调整到几分钟，早期强度增长很快。

6-10防锈剂、着色剂、固化剂和脱模剂

1.防锈剂

能够抑制或减少混凝土中钢筋或其他嵌入金属腐蚀的外加剂称为阻锈剂，也称为缓蚀剂。

1)特征

因为金属腐蚀的过程就是失去电子的过程，阻止和抑制金属失去电子趋势的物质可以作为防锈剂。还原性比铁强的离子化合物可用作防锈剂。

(2)适用范围

钢筋缓蚀剂可用于以下环境和条件:

1)在以氯离子为主的腐蚀环境中，如海洋和沿海地区、盐碱地、盐湖地区、受冰冻或其他盐类侵害的钢筋混凝土建筑物或构筑物；

2)工业与民用建筑使用环境中遭受腐蚀性气体或盐类侵蚀的新老钢筋混凝土建筑物或构筑物；

3)在施工过程中，当混凝土中可能混入腐蚀性有害成分时，如含盐量(以NaCl计)在0.04%~0.3%的海砂，或C1含量在200~3000mg/L的施工用水，当氯盐用作早强防冻剂时，当工业废弃物用作水泥混合材时，含有有害成分或明显降低混凝土的碱度时。

最近，在国外，用于修补钢筋混凝土结构的聚合物改性水泥砂浆中掺有钢筋阻锈剂；在修复部位的旧混凝土界面和钢筋表面的预处理涂层中加入钢筋阻锈剂；在短期电渗提取受污染钢筋混凝土结构中盐或短期电渗对碳化钢筋混凝土结构进行脱碳和再钝化的阴极保护新技术中，还在电渗的电解液中加入钢筋阻锈剂。

(3)主要品种和技术性能

1)亚硝酸钠

亚硝酸钠(NaNO2)是最早发现和最常用的防锈剂，外观为白色或微黄色晶体。

2)工业亚硝酸钠

亚硝酸盐作为钢筋的缓蚀剂，是应用最广泛、最有效的。

3)亚硝酸钙

亚硝酸钙(Ca(NO2)2)通常是浓度为40%的溶液。亚硝酸钙可使钢筋开始锈蚀的混凝土中氯化物含量由0.6~1.2kg/m3提高到3.4~9.1kg/m3；混凝土水灰比越低，保护层越厚，临界值越高。

4)防锈剂的其他成分

在无机盐中，加入1.5%的氯化亚锡(SnCl)。氯化亚铁(FeCl)、铬酸钾、硫代硫酸钠、氟铝酸钠和氟硅酸钠都具有防锈作用，用量范围为0.5%-1.0%。

2.着色剂

1)特征

着色剂是一种添加剂，可以制备颜色稳定的混凝土。着色剂多为无机颜料，长期暴露在空气体中，经受日晒雨淋不褪色，对混凝土和砂浆的强度无明显影响。

(2)适用范围

着色剂可分为粉状颜料和膏状颜料，适用于常温下整体着色或表面着色，不适用于蒸汽固化或压力固化。

(3)主要品种

混凝土砂浆着色剂的主要品种和参考用量见下表。

3.固化剂

用来代替洒水、撒湿沙和湿麻布以保持新浇筑混凝土湿润的外加剂称为固化剂。养护剂，或者养护液，在混凝土表面形成一层薄膜，防止水分蒸发，达到长期养护的效果。特别是在工程结构的外立面，传统方法无法实现湿养护，所以喷涂固化剂将发挥不可替代的作用。

常用的固化剂有氯偏、硅酸钠、二氧化乙烯共聚物、沥青乳液、过氯乙烯浮动液等。需要制定固化剂的技术质量标准。

4.脱模剂

1)特征

用于降低混凝土与模板之间的粘结力，使其易于分离而不损坏混凝土或渗入混凝土的添加剂是脱模剂。

(2)适用范围

该脱模剂主要用于大模板施工、滑模施工、预制构件成型模具等。

(3)技术要求

1)良好的耐水性、防锈性和快干性；

2)在水中的溶解度小，不会渗透到混凝土制品表面，影响混凝土制品的性能，不会在混凝土表面留下斑点；

3)不影响混凝土表面的装饰过程；

4)不需要每次清洗模板，可以连续使用多次；

5)配制和涂刷过程简单，操作安全无毒；

6)原料来源丰富，价格低廉。