混凝土外加剂的主要作用机理是什么?


  混凝土外加剂的主要作用机理是什么?


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  由于采用了混凝土外加剂,使混凝土的大流动性得到了应用,在自密实混凝土、高强混凝土中,加入了增稠剂,改善了水下混凝土的性能,由于加入了缓凝剂,使水泥的凝结时间得以延长,有可能减少坍落度损失,延长了作业时间,多亏了抗冻剂,溶液降低了冰点,或者冰晶结构的变形也不会造成冻结破坏。在负温度下施工是可能的。


  1、混凝土外加剂


  利用水泥颗粒对混凝土外加剂的吸附和混凝土外加剂对水泥的分散作用,水泥向水泥浆中加水后形成絮凝结构。当混凝土外加剂分子被浆液在水泥颗粒上吸附时,即在其表面形成扩散的双电层,成为极性分子或分子团,疏水端吸附在水泥颗粒表面而亲水端朝向水溶液,形成单层或多分子层的吸附膜。这降低了水的表面张力,释放了絮凝体中的水分子。


  同时,由于表面活性剂的定向吸附,水泥颗粒向外具有相同的电荷,从而产生斥力。因此,水泥浆形成不稳定的悬浮状态。水泥颗粒表面润滑,混凝土外加剂极性亲水端朝向水溶液,多以氢键的形式与水分子缔合,再加上水分子之间的氢键缔合,在水泥颗粒表面构成一层水膜,防止水泥颗粒之间的直接接触,起到润滑作用。


  2、空气夹带剂


  由于其表面活性,可定向吸附在水-空气界面上,显著降低水的表面张力,使水溶液容易形成许多新的表面(即水在搅拌下容易产生气泡);同时夹带剂分子定向于气泡上,形成单层吸附膜,使液膜坚固不易破碎。在溶液中产生气泡后,由于两相之间的界面大大扩展,表面能增加。对于任何系统,都有一种趋势,即自由能自动趋于小,以保持系统的稳定。气液界面的表面能尽可能低才能产生稳定的气泡。


  3、缓凝剂


  硅酸盐水泥早期水化过程分为4个阶段,即初始反应阶段,水泥与水混合后立即发生水化反应,C3S生成水化硅酸钙并释放Ca(OH)2;C3A矿物溶于水,与溶解的石膏迅速反应形成钙矾石,钙矾石附着在水泥颗粒表面形成薄膜涂层。在静止阶段,由于初始反应阶段形成的膜状涂层阻止了水泥与水的进一步水化,因此水泥浆体的塑性基本不变。凝结期,约6小时至8小时后水泥与水混合,出现水泥凝结现象。


  当水泥颗粒表面的涂膜层断裂时,它继续水化,造成一个凝结期;硬化期,经过凝结期后,进入硬化期,这时水泥的水化速率缓慢,但仍在继续进行,水化不断填满孔隙,强度不断提高。


关键词:

混凝土外加剂

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