混凝土外加剂技术大全[施惠生]2013年

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发布时间：2022-03-05

资料介绍

1.1外加剂发展历史和现状
众所周知，混凝土是一类量大面广、易成形、价格低廉的传统材料，在今后相当长的时
间内，它仍将是一类主要的建筑材料。然而，随着高层建筑、大跨桥梁、水工大坝等的设计
建造，人类对海洋资源、地下空间资源的开发等，以及对节能、节约资源、保护环境等的重
视，传统的混凝土技术已经不能满足工程界对其性能日益增长的需求。从1824 年波特兰水
泥问世并用于生产混凝土以来，混凝土经历了从素混凝土(不配筋的混凝土)到19世纪中
叶的钢筋混凝土，在1928年又从钢筋混凝土发展到了预应力钢筋混凝土的生产应用阶段，
都没有从根本上改变混凝土材料本身的性能，混凝土技术仍处在强度等级较低、耐久性难以
提高和施工性相对较差的水平。然而，从20世纪30年代混凝土外加剂的应用开始，整个六
七十年代混凝土技术水平的发展，无不与混凝土外加剂的开发和应用紧密相关。混凝土外加
剂的出现和应用，彻底改变了那种“混凝土只是由水泥、砂、石和水拌合并经浇注、养护和
硬化而成的硬化体”的传统概念。由于混凝土外加剂的突出作用，现代混凝土技术几乎已经
离不开它了，所以混凝土外加剂理所当然地成为混凝土原材料中除水泥、砂、石和水之外的
第五种组分。
就水泥混凝土目前的技术水平而言，掺加混凝土外加剂无疑仍是改善混凝土性能，扩展
其各种使用功能的一项最有效、最简便和最经济的措施。混凝土中合理掺加一定量的外加
剂，可以达到提高混凝土早期或各龄期强度、改善混凝土的和易性和施工性、调整混凝土的
凝结时间、降低水化热、提高混凝土抗渗强度等级、提高混凝土抗冻强度等级和耐久性，以
及减少水泥用量、节约成本等目的.
混凝土外加剂从20世纪30年代开始得到推广应用以来，其品种不断增多，性能不断改
善，这归功于人们对其作用的认识程度的提高和研究、应用的重视。面各种外加剂本身不但
从微观、亚微观层次改变了硬化混凝土的结构，而且在某些方面初底改善了新拌混凝土的性
能，进而改变了混凝土的施工工艺，如泵送混凝土工艺、水下抗分散混凝土的浇注工艺等都
第1章绪论，3
是有力的证明。
从广义上讲，早在人类人工合成胶凝材料之前，以天然胶凝材料配制的混凝土就已使用
外加剂进行改性。公元前，在当时使用的胶凝材料即石灰中就混有猪油的迹象。在罗马时
代，也曾经把牛血、牛油、牛奶和动物尿之类的东西混入火山灰里。我国勤劳而智慧的劳动
人民早在秦代(公元前221年)修筑万里长城时就掺用糯米汁来增固。宋代(公元1170年)
修筑和州城时曾采用糯米石灰配成的胶凝材料。
自1824年英国人J. Aspdin首先获得水泥生产专利以来，水泥混凝土得到了广泛应用，
成为最主要的建筑材料之一。为了改善混凝土的性质，19 世纪末，人们已经摸索出掺加氯
化钙、氯化钠等无机盐类物质对混凝土进行调凝的路子。
1935年美国人E.w.Scripture首先研制成功以木质素磺酸盐为主要成分的塑化剂
(Plasticizer)并开始推广应用，标志着现代意义上的混凝土外加剂历史的开端。在当时，美
国、英国和日本等国已经在公路、隧道和地下工程中使用引气剂、塑化剂、防冻剂和防水
剂。所以，从那时算起，混凝土外加剂的发展至今已超过70年的历史。
混凝土外加剂的迅速发展和应用是从20世纪60年代开始的。随着混凝土制品种类日益
增多，结构物日益复杂并向大型化发展，出现了许多超大型的特种混凝土结构物，如海上钻
采平台、大跨度桥梁、运输液化气的水泥船、贮油罐和大型钢筋混凝土塔等。这些新型混凝
土制品和特殊工程，仅仅依靠当时已有的振动、加压、真空等工艺已不能够满足施工要求，
迫切需要为混凝土制备和施工提供性能优异的外加剂。1962年，日本花王石碱公司的服部
健一博士等首先研制成以A蔡磺酸甲醛缩合物钠盐为主要成分的减水剂，简称紫系减水剂。
由于这类减水剂具有减水率高、基本上不影响混凝土的凝结时间、引气量低等特点，适合于
制备高强混凝土或大流动度混凝土，所以受到工程界极大欢迎。目前，蔡系碱水剂已成为我
国主要的高效减水剂晶种。