h使用冷拉钢筋或冷拔低碳钢丝的结构; i骨料具有碱活性的混凝土结构;
④在下列混凝土结构中严禁采用含有强电解质无机盐类的早强剂及早强减水剂:
a与镀锌钢材或铝铁相接触部位的结构,以及有外露钢筋预埋铁件而无防护措施的结构;
b使用直流电源的结构以及距高压直流电源100m以内的结构。 常用的早强剂掺量限值有如表6的规定。
表6 常用早强剂掺量限值 混凝土种类 预应力混凝土 钢筋混凝土 使用环境 干燥环境 干燥环境 干燥环境 钢筋混凝土 潮湿环境 有饰面要求的混凝土 素混凝土 早强剂名称 三乙醇胺 硫酸钠 -氯离子[CL] 硫酸钠 与缓凝减水剂复合的硫酸钠 三乙醇胺 硫酸钠 三乙醇胺 硫酸钠 氯离子[CL] -掺量限值 (水泥重量%) 不大于 0.05 1.0 0.6 2.0 3.0 0.05 1.5 0.05 0.8 1.8 注:预应力混凝土及潮湿环境中使用的钢筋混凝土中不得掺氯盐早强剂。 (3)主要品种
①氯化物
氯化钾、氯化钠、氯化锂、氯化胺、氯化钙、氯化锌、氯化锡、氯化铝均有良好早强作用,通常多用氯化钙,其效果好而成本较低。
其它卤族化合物也可作用为早强剂如氟硅酸钠、溴化钾等。
②硫酸盐及硫代硫酸盐早强剂广泛应用的有硫酸钠(元明粉)、芒硝、硫酸钙(石膏)、硫酸铝、硫代硫酸钠(海波)、硫代硫酸钙、硫酸钾铝、硫酸钾等。
③硝酸盐和亚硝酸盐
硝酸盐类中的硝酸钠、硝酸钾、硝酸钙都有良好的早强性能。 亚硝酸盐类中的亚硝酸钠、亚硝酸钙常常作为防冻早强剂使用,亚硝酸钾的混凝土早强性能同样优良,但很少使用。
④其它无机盐早强剂
碳酸钾由于其早强和促凝性突出而用作早强剂。此外氯酸钠、偏氯酸钠亦可做早强剂。
⑤水溶性有机物
较常应用来做混凝土早强剂的有:三乙醇胺、三异丙醇胺、甲酸钠、甲酸钙、乙酸钠、丙酸钙等,但常常复配其他早强剂使用。
8 缓凝剂
(1)性能
缓凝剂与缓凝减水剂在净浆及混凝土中均有不同的缓凝效果。缓凝效果随掺量增加而增加,超掺会引起水泥水化完全停止。
随着气温升高,羟基羧酸及其盐类的缓凝效果明显降低,而在气温降低时,缓凝时间会延长,早期强度降低也更加明显。
羟基羧酸盐缓凝减水剂会增大混凝土的泌水,尤其会使大水灰比低水泥用量的贫混凝土产生离析。
各种缓凝剂和缓凝减水剂主要是延缓、抑制C3A矿物和C3S矿
物组分的水化,对C2S影响相对小得多,因此不影响对水泥浆的后期水化和长龄期强度增长。
缓凝剂的凝结时间是主要指标,初凝要求较基准混凝土延迟90min以上,即凝结时间差>+90min,但是终凝时间差不作统一规定,因为超缓凝剂和普通缓凝剂的指标是差别很大的。
好的缓凝剂在正常掺量内不应降低混凝土强度,因此抗压强度比在各龄期都应当不低于90~100%。
含气量要求不大于5.5%,因为普通减水剂带有缓凝性又有一定引气性,因而不宜超掺。 (2)用途及使用限制
缓凝剂、缓凝减水剂及缓凝高效减水剂可应用于大体积混凝土、碾压混凝土、炎热气候条件下施工的混凝土、大面积浇筑的混凝土、避免冷缝产生的混凝土、需较长时间停放或长距离运输的混凝土、自流平免振混凝土、滑模施工或拉模施工的混凝土及其他需要延缓凝结时间的混凝土。缓凝高效减水剂可制备高强高性能混凝土。
缓凝剂、缓凝减水剂及缓凝高效减水剂宜适用于日最低气温5℃以上施工的混凝土,不宜单独用于有早强要求的混凝土及蒸养混凝土。
柠檬酸及酒石酸钾钠等缓凝剂不宜单独用于水泥用量较低、水灰比较大的贫混凝土。 (3)主要品种
混凝土工程中可采用下列缓凝剂
多元醇和它的衍生物:乙二醇、丙二醇、丙三醇、1,2,6-已三醇等;糖(包括蔗糖、甜菜糖、阿拉伯糖、山梨糖、木糖等)。
羟基羧酸及其盐类:柠檬酸、酒石酸钾钠、葡萄糖酸钠等。 无机盐类:锌盐、磷酸盐等;
其他:胺盐及其衍生物、纤维素醚、聚乙烯醇等。
缓凝剂品种很多,可分为有机物质和无机物两大类。有机物缓凝剂的主要特点是使用量很微小,一般为水泥胶凝材料的万分之几到十万分之几;另一特点是使用不当会引起混凝土或水泥砂浆的最终强度降低。而无机盐缓凝特点是相比之下掺量大,一般水泥胶凝材料的千分之几,有的传统品种效果不很稳定,尤其对掺合料多种的效果不一。按照常用的缓凝剂品种可归为以下8小类。
① 含有羟基(-OH)的有机物 a一元醇及多元醇
一元醇中最简单的是甲醇(CH3OH)、其次是乙醇,他们对延缓混凝土凝结作用很小。
随着羟基数目增加、醇的缓凝作用明显增大,二元醇的作用就明显大,如乙二醇、丙二醇、戊二醇、已二醇等。三元醇的缓凝作用就更强,如甘油(即丙三醇)。1,2,6-已三醇含有四个羟基,缓凝作用更强。大剂量的甘油会使水化过程中止。多元醇中的木糖醇、山梨醇、阿糖醇、甘露醇等都曾适用来作为水泥混凝土的缓凝调凝剂。
b聚乙烯醇
水溶性的聚乙烯醇,不仅用作混凝土增稠剂,同时也是缓凝剂,但掺量以不大于0.3%为宜。
c多元醇衍生物——糖类
多元醇衍生物用作混凝土缓凝剂的是各种糖——单糖和多糖,能与水泥中氢氧化钙生成不稳络合物抑制硅酸三钙水化而暂时地延缓
了水泥水化进程。研究开发和应用比较多的是含5~8个碳原子的单糖,包括麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、阿拉伯糖、木糖、山梨糖、庚糖(七碳糖)等。它们对抑制混凝土坍落度损失都有较明显效果。多糖属于长链表面活性剂中的天然产物。多糖类中用于混凝土和水泥缓凝剂的是淀粉类的糊精,以及改性淀粉(淀粉醚)。
② 含羧酸基(-COOH)的有机物 a柠檬酸
天然产物存在于果汁中,也可以人工合成。用于混凝土有明显缓凝作用,掺量一般是胶凝材料的0.01%~0.1%,掺量0.05%时28d强度仍有提高,继续增大掺量要影响混凝土强度,此外,它能改善混凝土抗冻性。
b乳酸
乳酸对硅酸盐类水泥有缓凝作用 c酒石酸
其天然产物来自浆果汁,溶于水和乙醇,对水泥有强烈缓凝作用,用量一般不会超过胶凝材料总量的0.01%~0.06%。加入它会延缓混凝土7d以内强度,但能促进后期强度提高。
d水杨酸
又称邻羟基苯甲酸,白色针状或毛状结晶形粉末,主要延缓初凝对终凝延缓不显著。
③ 羟基羧酸盐和胺基羧酸盐
羟基羧酸盐是迄今最常用的缓凝调凝剂,与微量促凝剂和缓凝剂复合以起到调凝和控制坍落度损失作用。通常认为葡萄糖酸钠效果最好。但是羟基羧酸盐在高温环境中效果降低、减弱了对水泥中C3S的