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混凝土外加剂那么多,例如缓凝剂、还原剂都是什么作用?

1、混凝土减水剂的作用原理:减水剂通常是一种表面活性剂,属阴离子型表面活性剂。它吸附于水泥颗粒表面使颗粒显示电性能,颗粒间由于带相同电荷而相互排斥,使水泥颗粒被分散而释放颗粒间多余的水分而产生减水作用。另一方面,由于加入减水剂后,水泥颗粒表面形成吸咐膜,影响水泥的水化速度,使水泥石晶体的生长更为完善,减少水分蒸发的毛细空隙,网络结构更为致密,提高了水泥砂浆的硬度和结构致密性。

2、混凝土缓凝剂的作用机理

多数有机缓凝剂有表面活性,它们在固-液界面上产生吸附,改变固体粒子表面性质;或是通过分子中亲水基团吸附大量水分子形成较厚的水膜层,使晶体从相互接触到屏蔽,改变了结构形成过程;或是通过其分子中的某些官能团与游离的Ca生成难溶性的钙盐吸附于矿物颗粒表面,从而抑制水泥的水化进程,起到缓凝效果。大多数无机缓凝剂能与水泥生成复盐(如钙矾石),沉淀于水泥矿物颗粒表面,抑制水泥水化。缓凝剂的机理较为复杂,通常是以上多种缓凝剂机理综合作用的结果

3、混凝土早强剂的作用机理

早强剂按照其化学成分的不同,分为有机和无机两类。有机为甲酸钙、三乙醇胺、三异丙醇胺、尿素等;无机有盐、氯盐等。不同早强剂的作用原理并不相同。

a、盐早强剂:如无水钠,溶解于水中与水泥水化产生的氢氧化钙作用,生成氧化钙和钙。这种新生成的钙的颗粒极细,活性比掺钙要高的多,因而与C3A反应生成水化硫铝酸钙的速度要快得多。而氢氧化钠是一种活性剂,能够提高C3A和石膏的溶解度,加速水泥中硫铝酸钙的数量,导致水泥凝结硬化和早期强度的提高。但是盐早强剂对混凝土中的钢筋有一定的腐蚀作用,包括氯盐的早强剂,而且衰减水泥砂浆后期的强度,所以现在的氯盐、盐早强剂的用量逐渐减少。

b、甲酸钙是一种对钢筋无任何侵蚀性作用的添加剂,它的分子式为C2H2CaO4 它主要是加速水泥中硅酸三钙的水化,增加水泥砂浆的早期强度。甲酸钙对水泥砂浆强度的影响主要取决于水泥中硅酸三钙的含量。硅酸三钙少,其早强效果就好,它不会衰减水泥砂浆的后期强度,而且在低温下有一定的防冻性。

4、混凝土引气剂的作用机理

1) 界面活性作用:搅拌混凝土过程中加入引气剂后,在水泥水空气体系中,引气剂分子很快吸附在各相界面上。在水泥水界面上,形成憎水基指向水泥颗粒,而亲水基指向水的单分子(或多分子)定向吸附膜;在气泡膜(也即水-气界面)上,形成憎水基指向空气,而亲水基指向水的定向吸附层。由于表面活性剂的吸附作用,大大降低了整个体系的自由能,使得在搅拌过程中,容易引入小气泡。

2) 起泡作用:泡可分为气泡、泡沫和溶胶性气泡三种。混凝土中的泡属于溶胶性气泡。清净的水不会起泡,即使在剧烈搅动或振荡作用下,使水中卷入搅成细碎的小气泡而混浊,但静置后,气泡立即上浮而破灭。但是当水中加入引气剂后,经过振荡或搅动,便引入大量气泡。其原因是:液体表面具有自动缩小的趋势,而起泡是一种界面面积大量增加的过程,在表面张力不变的情况下,必然导 致体系自由能大大增加,是热力学不稳定的系统,会导致气泡缩小、破灭。但在引气剂存在的情况下,由于它能吸附到气-液界面上,降低了界面能,即降低了表面张力,因而使起泡较容易。

3)稳泡作用:将有些表面活性剂加入混凝土中,在搅拌过程中也能引入大量微小气泡,但是当将混凝土静置一定时间,或经过运输、装卸、浇注后,混凝土的含气量却大大下降,大部分气泡都溢出消失了,而引气剂则不同,掺入后,不但 能使混凝土在搅拌过程中引入大量微小气泡,而且这些气泡能较稳定地存在,这是使硬化混凝土中存在一定结构的气孔的重要保证。


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