减水剂分子与极性水分子产生电性吸附--贵阳防水材料

    (5)活性掺合料  用于水泥混凝土rI-的活性掺合料义称为矿物外加剂，是指在混凝土搅拌过程-『『力Ⅱ人的，具有一定细度和水化反应活性的，用于改善新拌和硬化混凝土性能(特别是混凝土耐久性)的矿物类细掺合材料。活性掺合料作为独立组分掺人混凝土一|1，它有别于水泥-I z所掺的混合材，可以根据混凝土材料性能设}卜的要求及活性掺合料与水泥的适配性，通过试验确定掺人的品种和数量。水泥混凝土-『r可以单独掺人一种矿物掺合料，也可以两种或以上矿物掺合料复合掺入。通常将水泥混凝土一I t的水泥和活性掺合料合称为胶凝材料。用于水泥混凝土r I-的活性掺合料主要有粉煤灰及磨细粉煤灰、硅灰、磨细矿渣粉、磨细天然沸石等。
 

    活性掺合料在混凝土-I z的作用主要体现在以下两个方面：一是微集料效应，活性掺合料颗粒粒径与水泥颗粒相当或较水泥颗粒小，其微小颗粒填充到水泥颗粒间隙，可改善水泥石微结构，提高水泥石密度，从而对水泥石及混凝土强度、抗渗性等产生影响；二是化学活性效应，活性掺合料的潜在水硬性和火山灰活性能有效改善水泥水化产物组成，减少水化产物一ItCa(OH)：含量，将Ca(OH)：转化为对强度和耐久性更有利的C—S—H凝胶和钙矾石，同时改善水泥石与集料的界面过渡层质量，对混凝土力学性能、耐久性能产生影响。不同活性掺合料对混凝土性能影响有所不同。

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    ·粉煤灰
    粉煤灰是火力发电厂燃煤炉烟道气一I t收集到的粉尘，具有火山灰活性。煤粉在燃烧炉一l l的悬浮燃烧结果使粉煤灰颗粒呈现球形r l l空形态。粉煤灰在混凝土一l l除具有火山灰活性效应和微集料效应外，其玻璃微珠形态还在混凝土拌合物-I z起到“滚珠轴承”形态效应，因此粉煤灰的加入对混凝土拌合物T作性、力学性能、耐久性能、变形性能、绝热温升等产生影响。
 

   粉煤灰按其排放方式可分为l：排灰和湿排灰，接收集方式可分为机械收尘和电收尘。GB／T l596--2005(用于水泥和混凝土-『r的粉煤灰》将粉煤灰分为F类和c类两大类。F类为无烟煤或烟煤煅烧收集得到的粉煤灰，C类为褐煤或次烟煤煅烧收集得到的粉煤灰，其氧化钙含量一般大于l0％。用于拌制混凝土和砂浆的粉煤灰技术要求见表3．1 1。

    配制泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗结构混凝土、抗硫酸盐和抗软水侵蚀混凝土、蒸养混凝
土、轻骨料混凝土、地下T程混凝土、水下T程混凝土、压浆混凝土及碾压混凝土等宜掺用粉煤灰。

    混凝土rI l掺用粉煤灰可采用等量取代法、超量取代法、外加法。当采用超量取代时，超量系数
可按表3．12选用；当混凝土超强较大或配制大体积混凝土时可采用等量取代，粉煤灰取代水泥的限量见表3．13；当主要为改善混凝土T作性时可采用外加法。

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    值得_芙沣的是，现代混凝土技术将粉煤灰作为独立的胶凝材料组分掺人混凝土I I z，而不是用于取代水泥，粉煤灰的掺量接胶凝材料质量百分率计算。

    ·硅灰
    硅灰是冶炼硅铁合金或T业硅时，烟道排m的硅蒸气氧化后，经收尘器收集得到的以无定形二氧化硅为主要成分的产品。硅灰-『r二氧化硅的含量在85％以上，平均粒径0．15 Ixm，比表面积可达l5 000～25 000 m2／k9。
 

   南于硅灰有很小的颗粒尺寸和巨大的比表面积，掺人硅灰对新拌混凝土的T作性能和硬化后混凝土的性能都会产生重要影响。比表面积的增加会导致混凝土山聚力增加，增加混凝土拌合物需水量，减少拌合物离析。当与高效减水剂复合使用时对保证大流动性混凝土的稳定性有利。硅灰的火山灰效应和微集料效应，使浆体rI-的c—s—H凝胶体增加，水泥石基体孔结构得以改善，水泥石与集料界面质量提高，密实度提高，混凝土渗透性降低，强度和耐久性提高。

    根据GB／T l8736--2002((高强高性能混凝土用矿物外加剂》，硅灰的技术要求包括：烧失量≤6％，Cl一含量≤0．02％，Si_0，含量≥85％，比表面积≥15 000 m2／k9，含水率≤3．0％，需水量比≤125％，28 d活性指数≥85％。

    ·磨细矿渣粉
    炼铁高炉的熔渣经水淬急冷而成的粒化高炉矿渣，经下燥、磨细达到一定细度的产品即为磨细矿渣粉。用于混凝土r I-的磨细矿渣应满足表3．14技术性能要求，矿渣的掺量应通过试验确定并符合相关规范要求。

    (6)化学外加剂  用于水泥混凝土-『r的外加剂(admixture)是指在混凝土拌制过程-1 1力Ⅱ入的、掺量通常不大于水泥(或胶凝材料)质量5％，能显著改善混凝土技术性能的化学物质。
    外加剂按其主要功能分为：
    ①改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，包括各种减水剂、引气剂、泵送剂等。
    ②捌节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括促凝剂、缓凝剂、早强剂、速凝剂等。
    ③改善混凝土耐久性能的外加剂，包括引气剂、防水剂、阻锈剂、消泡剂、碱集料反应抑制剂等。

    ④改善混凝土其他性能的外加剂，包括加气剂、发泡剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、减缩剂、养护剂、脱模剂、智能混凝土外加剂等。
    混凝土外加剂的选择应根据T程设计对混凝土的性能要求而定，同时还要考虑实际T程的原材料供应情况。外加剂的选择应采用T程所用的实际原材料进行原材料(特别是胶凝材料)与外加剂适应性试验确定。同时，选用的混凝土外加剂应该具有以下基本性能：一是，能改善混凝土的一种或几种性能而不产生副作用；二是，在运输和贮存过程I I-具有良好的均质性和稳定性；三是，对混凝土I I z的钢筋及其他预埋件没有有害作用；网是，使用安全，对环境无污染。

    外加剂的使用包括确定外加剂的掺量和掺加方法。影响外加剂掺量的因素主要有：外加剂品种、胶凝材料矿物组成、混凝土配合比、外加剂复合方式、外加剂掺加方法、使用的环境条件等。外加剂的掺加方法有：
    ①先掺法。外加剂先与胶凝材料拌和均匀，再与水、集料等混合。
    ②同掺法。外加剂与其他材料一起加入搅拌机I I z拌和均匀。
    ③滞水法。外加剂先溶解在拌和水(或部分水)-『r再与其他材料混合。
    ④后掺法。混凝土拌和均匀后再加入外加剂。
    外加剂的掺加方法对其使用效果有较大影响，实际使用时应根据外加剂特性和T程的具体情况，选择合理的掺加方法以保证外加剂性能的最有效发挥。

减水剂分子与极性水分子产生电性吸附--贵阳防水材料

    ·减水剂(water reducing agent)
    减水剂义称为分散剂或塑化剂，是最常用的混凝土外加剂之一。减水剂根据其减水率的大小义分为普通减水剂和高效减水剂，按其兼有的功能分为引气减水剂、缓凝减水剂、早强减水剂等。

    水泥与水拌和后，由于水泥颗粒表面的电荷作用、表面能作用以及不同水泥熟料矿物水化过程I『I所带的电荷不同，会产生絮凝结构(如冈3．24所示)，导致拌和水一部分被包裹，水泥颗粒表面起润滑作用的水减少，影响了混凝土拌合物的流动性能。减水剂多为阴离子表面活性剂，混凝土拌合物II z加入减水剂，在水泥颗粒表面形成定向吸附，其憎水端吸附在水泥颗粒表面，亲水端
指向水。定向吸附的结果是：

    ①水泥颗粒表面带同种电荷，颗粒因产生电性相斥而分散，絮凝结构解体，包裹水被释放m来，拌合物流动性增加。

    ②减水剂分子与极性水分子产生电性吸附，在水泥颗粒表面形成溶剂化润滑水膜，提高拌合物流动性能。
    ③水泥颗粒表面能因吸附表面活性剂而降低，有利于水对水泥颗粒润湿。
    南于减水剂的分散、润滑、润湿作用，包裹在絮凝结构一I l的水被释放，水泥颗粒表面润滑水膜厚度增加，拌合物T作性得以改善。
    减水剂对混凝土性能的影响主要表现为：一是，保持混凝土用水量不变，提高拌合物流动性；二是，保持流动性和水泥用量不变，可减少用水量，降低水灰比，提高混凝土强度；三是保证强度和流动性不变，在减水的同时减少水泥用量，可节约水泥。常用的混凝土减水剂有：木质素磺酸盐类减水剂、萘系减水剂、三聚氰胺甲醛树脂磺酸盐类减水剂、氨基磺酸盐类减水剂、聚羧酸类减水剂等。

    ·洲凝剂
    渊凝剂是能训节水泥、混凝土凝结和硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、早强剂、促凝剂、速凝剂等。这类外加剂对水泥、混凝土的凝结时间和强度发展产生显著的影响，可将混凝土凝结时间控制在几分钟至几十个小时，满足不同气候、运输、施T进度、养护、结构具体特点等条件下的不同T程应用要求。常用的训凝剂主要是无机电解质盐类及有机物类。