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1、广州三骏建材科技有限公司,混凝土试配及外加剂(第一期技术交流主题),2010.07,广州三骏建材科技有限公司,目录,前言普通混凝土配合比设计试配及试配调整混凝土主要原材料混凝土矿物外加剂加入CTF之后进行试配,广州三骏建材科技有限公司,混凝土格言,既简单又复杂既便宜又重要既传统又现代既可爱又可恨,前 言,广州三骏建材科技有限公司,混凝土过去与现实对比,传统普通混凝土：水泥砂石子水 现场搅拌为主。现代普通混凝土：水泥砂石子+水+化学外加剂+矿物外加剂 预拌为主、泵送施工。,广州三骏建材科技有限公司,原材料方面,广州三骏建材科技有限公司,配合比方面,广州三骏建材科技有限公司,混凝土性能,广州三骏建
2、材科技有限公司,当混凝土所用的原材料选定之后,其质量和成本在很大程度上就取决于各组成材料的配合比例,因此,混凝土的配合比设计是否科学合理,直接关系到混凝土工程的技术性能和工程成本,具有很大的技术经济意义。在试验室中正确地进行混凝土配合比的设计及其试配是保证混凝土质量和降低工程成本的关键环节。,广州三骏建材科技有限公司,混凝土配合比设计：是为生产符合工程设计要求的合格质量水平的混凝土而提供合理的技术参数（如原材料组成等）进行的设计。试配：检验配合比是否与设计相符。,广州三骏建材科技有限公司,基本概念,砂率：指混凝土中砂的质量占砂、石总质量的百分率。坍落度：是指混凝土的和易性，具体来说就是保证施工
3、的正常进行。和易性：是指混凝土是否易于施工操作和均匀密实的性能，是一个很综合的性能，包含流动性、粘聚性和保水性。（影响因素主要有用水量、水灰比、砂率以及水泥品种、骨料条件、时间和温度、外加剂等）流动性：是指新拌混凝土在自重或机械振捣作用下，产生流动，并均匀密实地填充到模板的各个角落的性能。粘聚性：是新拌混凝土在施工过程中其组成材料之间有一定的粘聚力，使得混凝土不致发生分层和离析的性能。保水性：新拌混凝土在施工过程中，保持水分不易析出的能力。,广州三骏建材科技有限公司,普通混凝土配合比设计,混凝土配合比，是指单位体积的混凝土中各组成材料的质量比例。确定这种数量比例关系的工作，称为混凝土配合比设计
4、。混凝土配合比设计必须达到以下四项基本要求，即：(1)满足结构设计的强度等级要求；(2)满足混凝土施工所要求的和易性；(3)满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求；(4)符合经济原则，即节约水泥以降低混凝土成本。,广州三骏建材科技有限公司,1、混凝土配合比设计基本参数确定的原则 水灰比、单位用水量和砂率是混凝土配合比设计的三个基本参数。混凝土配合比设计中确定三个参数的原则是：(1)在满足混凝土强度和耐久性的基础上，确定混凝土的水灰比；(2)在满足混凝土施工要求的和易性基础上，根据粗骨料的种类和规格确定单位用水量；(3)砂率应以砂在骨料中的数量填充石子空隙后略有富余的原则来确定。混凝土配合比设计以
5、计算1m3混凝土中各材料用量为基准，计算时骨料以干燥状态为准。,广州三骏建材科技有限公司,2、普通混凝土配合比设计基本原理(1)绝对体积法 绝对体积法的基本原理是：假定刚浇捣完毕的混凝土拌合物的体积，等于其各组成材料的绝对体积及混凝土拌合物中所含少量空气体积之和。,式中 c水泥密度（kg/3），可取29003100 kg/3;g粗骨料的表观密度（kg/3）；s细骨料的表观密度（kg/3）；w水的密度（kg/3），可取1000 kg/3；混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，可取为。,广州三骏建材科技有限公司,(2)重量法(假定表观密度法)如果原材料比较稳定，可先假设混凝土的表观密度为一
6、定值，混凝土拌合物各组成材料的单位用量之和即为其表观密度。c0g0s0w0cp,式中 c0每立方米混凝土的水泥用量（kg）；g0每立方米混凝土的粗骨料用量（kg）；s0每立方米混凝土的细骨料用量（kg）；w0每立方米混凝土的用水量（kg）；cp每立方米混凝土拌合物的假定重量（kg）；其值可取24002450kg。,广州三骏建材科技有限公司,3、混凝土配合比设计的步骤(1)设计的基本资料 混凝土的强度等级、施工管理水平;对混凝土耐久性要求;原材料品种及其物理力学性质;混凝土的部位、结构构造情况、施工条件等。(2)初步配合比计算 确定试配强度（fcu,0）,混凝土配制强度可按下式计算（JGJ55-
7、2000）：,式中 fcu,0混凝土配制强度（MPa）；fcu,k设计的混凝土强度标准值（MPa）；混凝土强度标准差（MPa）,广州三骏建材科技有限公司,当施工单位不具有近期的同一品种混凝土的强度资料时，值可按下表取值。（混凝土结构工程施工及验收规范GB50204-1992）,表1 混凝土强度标准差(),广州三骏建材科技有限公司,计算水灰比（W/C）根据强度公式计算水灰比：,式中 fcu,0混凝土试配强度，MPa；fce水泥28d的实测强度，MPa；a,b回归系数，与骨料品种、水泥品种有关，其数值可通过试验求得。普通混凝土配合比设计规程（JGJ552000）提供的a、b 经验值为：采用碎石：a
8、=0.46b0.07 采用卵石：a=0.48b=0.33,广州三骏建材科技有限公司,选定单位用水量（w0）用水量根据施工要求的坍落度（参考表2）和骨料品种规格，参考表3选用。,表3 塑性混凝土的用水量(/3)(JGJ55-2000),表2 混凝土浇筑时的坍落度(GB50204-1992),注：本表系采用机械振捣混凝土时的坍落度，采用人工捣实其值可适当增大；需配制泵送混凝土时，应掺外加剂，坍落度宜为120180mm。,注：本表用水量系采用中砂时的平均取值，采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加510，采用粗砂则可减少510。掺用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整。,广州三骏建材科技有限公司,
9、计算水泥用量（c0）根据已确定的 W/C和w0，可求出1m3混凝土中水泥用量c0：,为保证混凝土的耐久性，由上式得出的水泥用量还应大于表4规定的最小水泥量。如算得的水泥用量小于表4规定值，应取规定的最小水泥用量值。,广州三骏建材科技有限公司,广州三骏建材科技有限公司,选择合理的砂率值(s)合理砂率可通过试验、计算或查表求得。试验是通过变化砂率检测混合物坍落度，能获得最大流动度的砂率为最佳砂率。也可根据骨料种类、规格及混凝土的水灰比，参考表5选用。,广州三骏建材科技有限公司,计算粗、细骨料用量 1）重量法（假定表观密度法）应按下式计算：c0g0s0w0 cp,式中c0每立方米混凝土的水泥用量（k
10、g）；g0每立方米混凝土的粗骨料用量（kg）；s0每立方米混凝土的细骨料用量（kg）；w0每立方米混凝土的用水量（kg）；s砂率（）；cp每立方米混凝土拌合物的假定重量（kg）；其值可取24002450kg。,广州三骏建材科技有限公司,2）当采用体积法（绝对体积法）时，应按下式计算：,式中 c水泥密度（kg/3），可取29003100 kg/3；g粗骨料的表观密度（kg/3）；s细骨料的表观密度（kg/3）；w水的密度（kg/3），可取1000 kg/3；s砂率（）；混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，可取为。,通过以上计算，得出每立方米混凝土各种材料用量，即初步配合比计算完成。,广
11、州三骏建材科技有限公司,1、试配要求,（1）试配应采用工程中实际使用的原材料,取样的代表性：建议在输送过程中连续均衡取样 制样：样品真正代表原材料，高度均匀 资料收集：日常收集原材料供应商检验、试验报告，建立企业自身对原材料检验的数据库，对于长期准确可靠的报告结果可直接用于配比计算，对定点供应的水泥应掌握其强度增长规律,（2）试配时的拌合方法,熟悉自身搅拌站的搅拌方法，据此制定与实际生产相吻合的试配搅拌方法,试配及试配调整,广州三骏建材科技有限公司,（3）应进行试拌，检查拌合物性能,当坍落度和工作性能不满足要求时，保证水灰比不变条件下相应调整用水量和砂率，直到符合要求,（4）试配后调整,（1）
12、通过检查试拌混凝土的坍落度和工作性，确定适宜的用水量。（2）通过检查试拌混凝土的工作性和凝结时间，确定适宜的外加剂用量及砂率。（3）以混凝土强度检验结果，确定混凝土水灰 比，并以此为依据，计算各种胶凝材料用量。（4）以实测的混凝土容重和试拌时确定的砂率 为依据，分别计算粗、细集料的用量。,广州三骏建材科技有限公司,2、试配调整 通过计算求得的各项材料用量（初步配合比），必须进行试验后加以检验并进行必要的调整。（）调整和易性，确定基准配合比 按初步计算配合比称取材料进行试拌。混凝土拌合物搅拌均匀后测坍落度，并检查其粘聚性和保水性能的好坏。如实测坍落度小于或大于设计要求，可保持水灰比不变，增加或减
13、少适量水泥浆；如出现粘聚性和保水性不良，可适当提高砂率；每次调整后再试拌，直到符合要求为止。当试拌工作完成后，记录好各种材料调整后用量，并测定混凝土拌合物的实际表观密度（c，t）。此满足和易性的配比为基准配合比。,广州三骏建材科技有限公司,（）检验强度和耐久性，确定试验室配合比 基准配合比能否满足强度要求，需进行强度检验。一般采用三个不同的配合比，其中一个为基准配合比，另外两个配合比的水灰比值，应较基准配合比分别增加及减少0.05，其用水量应该与基准配合比相同，但砂率值可做适当调整并测定表观密度。各种配比制作两组强度试块，如有耐久性要求，应同时制作有关耐久性测试指标的试件，标准养护28d天或试
14、压快速检验法（较早龄期（3d或7d）进行强度测定。如下所示：,广州三骏建材科技有限公司,混凝土试配时强度试验与校核方法,广州三骏建材科技有限公司,（3）配合比的确定 确定混凝土初步配合比 根据试验得出的各灰水比及其相对应的混凝土强度关系，用作图或计算法求出与混凝土配制强度（fcu,0）相对应的灰水比值，并按下列原则确定每立方米混凝土的材料用量：用水量（）取基准配合比中的用水量，并根据制作强度试件时测得的坍落度或维勃稠度，进行调整；水泥用量（）取用水量乘以选定出的灰水比计算而得；粗、细骨料用量（、）取基准配合比中的粗、细骨料用量，并按定出的灰水比进行调整。至此，得出混凝土初步配合比。,广州三骏建
15、材科技有限公司,确定混凝土正式配合比 在确定出初步配合比后，还应进行混凝土表观密度校正，其方法为：首先算出混凝土初步配合比的表观密度计算值（c，c），即c，c=十十十 再用初步配合比进行试拌混凝土，测得其表观密度实测值（c，t），然后按下式得出校正系数，即,当混凝土表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的时，则上述得出的初步配合比即可确定为混凝土的正式配合比设计值。若二者之差超过时，则须将初步配合比中每项材料用量均乘以校正系数得值，即为最终定出的混凝土正式配合比设计值，通常也称实验室配合比。,广州三骏建材科技有限公司,（4）混凝土施工配合比换算 混凝土实验室配合比计算用料是以干燥骨料为
16、基准的，但实际工地使用的骨料常含有一定的水分，因此必须将实验室配合比进行换算，换算成扣除骨料中水分后、工地实际施工用的配合比。其换算方法如下：设施工配合比1 m3混凝土中水泥、水、砂、石的用量分别为C、；并设工地砂子含水率为a，石子含水率为b。则施工配合比1 m3混凝土中各材料用量为 C=C S=S(1+a%)G=G(1+b%)W=WSa%Gb%,广州三骏建材科技有限公司,3、掺减水剂混凝土配合比设计（1）首先按混凝土配合比设计规程计算出空白混凝土 的配合比。（2）在空白混凝土的配合比用水量和水泥用量的基础上，进行减水和减水泥，算出减水和减水泥后的每立方 米混凝土的实际用水量和水泥用量。（3）
17、重新计算砂、石用量。计算每立方米混凝土中的 减水剂用量。（4）试配和调整。,广州三骏建材科技有限公司,例某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为30，施工要求混凝土坍落度为3050mm，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差5MPa。所用原材料情况如下：水泥：42.5级普通硅酸盐水泥，水泥密度为=3.10/cm，水泥强度等级标准值的富余系数为1.08；砂：中砂，级配合格，砂子表观密度os=2.60/cm；石：530mm碎石，级配合格，石子表观密度og=2.65/cm3；减水剂：HSP高效减水剂，减水率：20%试求：混凝土计算配合比 解：确定混凝土配制强度（fcu,0）fcu,0
18、=fcu,k+1.645=30+1.6455=38.2 MPa 确定水灰比（W/C）fce=c fce,k=1.08 42.5=45.9MPa,广州三骏建材科技有限公司,由于框架结构混凝土梁处于干燥环境，由表4,干燥环境容许最大水灰比为0.65，故可确定水灰比为0.53。确定用水量（mw0）查表3，对于最大粒径为30mm的碎石混凝土，当所需坍落度为3050mm时，1m3混凝土的用水量可选用185kg。HSP 减水率为20%用水量：W=185(1-20%)=148kg 计算水泥用量（mc0）,广州三骏建材科技有限公司,按表4，对于干燥环境的钢筋混凝土，最小水泥用量为260kg，故可取 mc0 2
19、79kg/3。确定砂率（s）查表5，对于采用最大粒径为40mm的碎石配制的混凝土，当水灰比为0.53时，其砂率值可选取32%37%，（采用插入法选定）现取s=35。计算砂、石用量（s0、g0）用体积法计算，将mc0=279kg；mw0=148kg代入方程组,解此联立方程，则得：s0=696kg，g0=1295kg,广州三骏建材科技有限公司,减水剂HSP:J=2791.5%=4.19kg混凝土计算配比为：C:279kg,S:696kg,G:1295kg,W:148kg,HSP:4.19kg（空白混凝土：C:349kg,S:641kg,G:1192kg,W:185kg）C:S:G:J=1:2.49
20、:4.64:0.015,W/C=0.53,广州三骏建材科技有限公司,4、粉煤灰混凝土的配合比设计（JGJ28-86)（1）设计方法:按 JGJ55-2000进行普通混凝土基准配合比设计；按表6 选择粉煤灰取代水泥率（c）,表6 粉煤灰取代水泥率（c）,注：1.采用42.5水泥取上限，32.5水泥取下限 2.C20 以上混凝土宜用I、II级粉煤灰，C15以下混凝土可用III级粉煤灰。,广州三骏建材科技有限公司,按所选用的粉煤灰取代水泥率（c），求出每立方米粉煤灰混凝土的水泥用量(mc);mc=mc0(1 c)mc0为每立方米基准混凝土的水泥用量按表7 选择粉煤灰超量系数（c）,表7 粉煤灰超量系
21、数（c）,按超量系数（c），求出每立方米粉煤灰混凝土的 掺量(mf);mf=c(mc0 mc)计算每立方米粉煤灰混凝土中的水泥、粉煤灰和细骨 料的绝对体积，或采用重量法计算砂石重量。按粉煤灰超出水泥的体积，扣除同体积的细骨料用量。粉煤灰混凝土的用水量，按基准配合比的用水量取用。试配调整，满足和易性及强度的要求。,广州三骏建材科技有限公司,（2）例粉煤灰混凝土设计强度等级为30，施工要求混凝土坍落度为180mm，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差3MPa。所用原材料情况如下：水泥：32.5级普通硅酸盐水泥，水泥密度为=3.10/cm，水泥强度等级标准值的富余系数为1.35；砂：中砂，级配
22、合格，砂子表观密度os=2.60/cm 石：531.5mm卵石，级配合格，石子表观密度og=2.65/cm3；HSP高效减水剂：1%掺量，减水率：20%；I级粉煤灰试求：粉煤灰混凝土计算配合比 解：确定混凝土配制强度（fcu,0）fcu,0=fcu,k+1.645=30+1.6453=34.9 MPa 确定水灰比（W/C）fce=c fce,k=1.35 32.5=34.9MPa,广州三骏建材科技有限公司,查用水量表3 选用mw0=210kg高效减水剂减水率为20%用水量：mw0=210(1-20%)=168kg水泥用量：mc0=168/0.50=336kg查表6 选用粉煤灰取代水泥率（c=2
23、0%），求出每立方米粉煤灰混凝土的水泥用量(mc)：mc=mc0(1 c)=336(120%)=269kg由表7 对于I级粉煤灰，选用粉煤灰超量系数c=1.2，求出每立方米粉煤灰混凝土的粉煤灰掺量(mf)mf=1.2(336269)=1.267=80kg;mc+mf=269+80=349300kg,由表4，合格。采用重量法计算砂石重量：设粉煤灰混凝土的=2450kg/m3,广州三骏建材科技有限公司,假定表观密度法计算，将mc=269；mf=80kg mw=168代入方程组：,ms=716kg,mg=1217kg,每立方米粉煤灰混凝土的材料用量为：mc=269，mf=80kg，mw=168，ms
24、=716kg，mg=1217kg,广州三骏建材科技有限公司,因试配得粉煤灰混凝土的实测表观密度为2410kg/m3,故得校正系数：,由此得每立方米粉煤灰混凝土的材料用量为：mc=265；mf=79kg；mw=165，ms=704kg；mg=1197kg高效减水剂：3.44kg,广州三骏建材科技有限公司,5、混凝土配比设计及试配中的一些经验数据水灰比每增大0.05，混凝土的抗压强度降低约5MPa;用水量增减1%，混凝土抗压强度波动3%;坍落度每增加10mm，每立方米混凝土需增加用水量34kg;砂用量每增加1%，用水量要增加2%;混凝土中含气量每增加1%(引气剂)，砂率要相应减少0.51%;混凝土
25、中含气量增加1%(引气剂)，每立方米混凝土中用水量要减少56kg;采用细砂要比用中、粗砂的水泥用量增加约3%;石子空隙率每增减0.1%，含砂率相应要增减0.4%。,广州三骏建材科技有限公司,混凝土主要原材料,混凝土的技术性质在很大程度上由原材料的性质及其相对含量决定。了解其性质、作用及其质量要求，合理选择原材料，才能保证混凝土的质量。主要原材料：水泥、粗细骨料、矿物掺合料 和适量外加剂,广州三骏建材科技有限公司,1、水泥：水泥的品种、强度、匀质性和体积安定性（影响混凝土强度，体积安定性差易使混凝土产生膨胀性裂缝）,1、保证混凝土强度情况下，夏季水泥用量最低（掺合料最高），冬季水泥用量最高（掺合
26、料最低或不掺），春秋季节水泥用量应为适中。2、尽可能选用低等级水泥和降低每立方米混凝土的水泥用量。若受施工条件所限需增加水泥 满足工作度，可考虑用掺合料来替代部分水泥。,广州三骏建材科技有限公司,2、粗细骨料 骨料在混凝土中质量占到70-80%（体积60-70%），其性能及质量对混凝土性能起到重要作用。骨料按技术要求可以分为：类、类、类。类宜用于强度等级大于C60的混凝土，类宜用于强度等级C30C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；类宜用于强度等级小于C30混凝土。,广州三骏建材科技有限公司,（1）细骨料砂：细度模数（过细会加大用水量，增加混凝土干缩裂缝，需要加大胶凝材料用量）和含泥量（含泥量
27、高降低强度、增大用水量，影响抗冻性、抗渗性和耐久性），宜采用中粗砂 级配较好的中砂适于各种混凝土和有特殊要求的混凝土，如泵送混凝土、高强混凝土、抗渗混凝土等，其细度模数以2.53.0为宜。细骨料若细度模数较小，则混凝土浆体流动性较差，此时可降低砂率，或增加减水剂含量来提高混凝土工作性能。细砂和特细砂不但容易使混凝土极易离析，而且需水量大，从而提高了水泥用量。,广州三骏建材科技有限公司,砂的含水率过高（特别是砂子含水率大于10%），将使混凝土的质量难以控制，容易出现离析。砂的含泥量过大，将使水泥浆同集料的粘结力降低，水泥浆对集料的包裹能力下降，导致集料的分离，引起混凝土离析。试配时，可以选择粗砂
28、和细砂的搭配使用。配制混凝土时宜优先选用II区砂。当采用I区砂时，应提高砂率，并保持足够的水泥用量，满足混凝土的和易性；当采用III区砂时，宜适当降低砂率；当采用特细砂时，应符合相应的规定。配制泵送混凝土，宜选用中砂。,广州三骏建材科技有限公司,（2）粗骨料石：级配、针片状含量（级配较差时可增加胶凝材料和稍微加大砂率来调整其所需和易性）级配合格的粗骨料混凝土不但混凝土不离析，工作性能好，而且能保证混凝土密实，提高混凝土强度和耐久性，还可降低水泥用量。碎石粒径增大、级配变差、单一级配都容易造成混凝土的离析现象。若骨料中针片状颗粒较多，会影响混凝土的流动性能，则可通过降低砂率以达到相应工作性能；针
29、片状含量过多，会使得混凝土孔隙率较大，料的粘度增大，流动性差，针状过多还容易造成泵管堵塞。若含泥量较大，则要达到相应的工作性能时，必须提高用水量或增加减水剂的含量。,广州三骏建材科技有限公司,若在试配过程中，浆体对骨料的包裹好，则可以确定此砂率较为合适，不需要改变砂率。卵石与碎石的比较。卵石粒形浑圆光滑，可提高混凝土的工作性能，而且比碎石的用水量要小，单方水泥用量比碎石混凝土低，但降低了与水泥浆体的粘结力，一般多用于强度等级较低的混凝土，不适合高强度混凝土使用。相反，碎石棱角分明，表面粗糙，工作性能不及卵石，用水量稍高，但与砂浆粘结力强，可用于各级混凝土。,广州三骏建材科技有限公司,要求骨料强
30、度大于混凝土强度，要求骨料表面粗糙，与水泥粘结牢固，有害杂质含量少，骨料中的淤泥、有机物、硫化物等有害物质影响混凝土强度和胶结料粘结，如硫化物等还腐蚀水泥，使水泥石体积膨胀，降低混凝土强度和抗冻性。,（3）混凝土对骨料的要求,广州三骏建材科技有限公司,3、外加剂（聚羧酸系高性能减水剂）,外加剂：掺加外加剂能节约水泥，改善混凝土和易性，其质量要求严谨（如减水剂使用时若减水率突然增高易造成坍落度加大，引起拌合物泌水离析，混凝土强度下降等有害后果）。,（1）定义 JG/T 223-2007：由含有羧基的不饱和单体和其他单体共聚而成，使混凝土在减水、保坍、增强、收缩及环保等方面具有优良性能的系列减水剂
31、。聚羧酸系高性能减水剂，含碱量低，无氯，清洁环保，掺加量小，高减水率，新拌混凝土保坍能力好，硬化混凝土收缩小，适合配制高性能混凝土；聚羧酸系高性能减水剂具有系列化的含义。根据所采用的含有羧基的不饱和单体不同，不同单体的组合方式不同，或者合成的技术路线不同，可以得到多种具有不同结构和性能特点的聚羧酸类减水剂。,广州三骏建材科技有限公司,（2）主要特点 掺量低，减水率高；混凝土拌合物工作性及工作性保持性好；外加剂中氯离子和碱含量较低；用其配制的混凝土收缩率较小，可改善混凝土的体积稳定性和耐久性；对水泥的适应性较好；生产和使用过程中不污染环境，是环保型的外加剂。和其它减水剂相比，在配制高强混凝土和高
32、耐久性能混凝土时，具有明显的技术优势和较高的性价比。,广州三骏建材科技有限公司,聚羧酸类减水剂是一种分子结构为含羧基接枝共聚物的表面活性剂，在混凝土中有很高而又相对持久的减水作用。分子结构特征都形成“梳状”或“树枝状”支链结构，所不同的是主链和支链的长短，刚度、形态、极性等不同。萘系减水剂是形成吸附层（双电层），从而使颗粒表面静电斥力增加而达到分散效果。聚羧酸类减水剂进入水泥水体系中行为要复杂得多：它的主链和支链都有选择性的吸附；不同基团可能形成强弱不同的双电层使颗粒相斥；吸附后在颗粒表面形成立体的大分子层，以位阻效应使颗粒难以团聚。多数专家认为位阻效应是聚羧酸减水剂持久分散水泥颗粒的主要作用
33、。,广州三骏建材科技有限公司,聚羧酸系高效减水剂,广州三骏建材科技有限公司,（3）技术性能,聚羧酸系高性能减水剂JG/T 223-2007,广州三骏建材科技有限公司,聚羧酸系高性能减水剂化学性能指标JG/T 223-2007,广州三骏建材科技有限公司,GB 8076-2008,广州三骏建材科技有限公司,铁道部高速铁路,广州三骏建材科技有限公司,（4）注意问题,应避免聚羧酸减水剂长期储存铁制容器。混凝土试拌。混凝土配合比如果不是混凝土公司试验设计的，而是由施工单位提供，那么混凝土公司必须要用自己的材料进行试拌，满足要求方可生产。检验外加剂的样品和送的货是否一样。减水剂与水泥、FA、BSF等原材料
34、的相容性问题：工作性差、引不进气等。聚羧酸高性能减水剂与其它减水剂的相容性问题。聚羧酸减水剂要有独立的储存装置、管道、计量装置。如:严禁和萘系减水剂混用。不能同时用聚羧酸减水剂和萘系减水剂，在同一时间，采用同一生产线生产混凝土。更换外加剂时，混凝土搅拌机、运输车等都要清洗。聚羧酸减水剂的掺量问题。由于减水率高，掺加量小，因此对掺量非常敏感。注意计量要准确。,广州三骏建材科技有限公司,充分认识聚羧酸高性能减水剂的引气问题。要控制混凝土的含气量，聚羧酸减水剂配制高性能混凝土，往往有含气量的要求，同时要知道含气量的经时损失情况。要严格控制砂的含泥量。聚羧酸减水剂对砂的含泥特别敏感！一般不要超过2%，
35、否则影响很大，当超过5%时，减水剂的量增加就会太多，甚至要成倍增加！要严格控制碎石的质量。粒径、级配，合理选择各种单粒级的比例。小石子太多也会造成混凝土的和易性不好。新拌混凝土的工作性能不好，砂率的调整至关重要，有时是由于砂率太大。混凝土搅拌方式和搅拌时间的影响，易对减水剂误判！混凝土坍落度滞后现象。外加剂本身因素、水泥、搅拌时间不够、环境温度、人为（运输车内有水）。,广州三骏建材科技有限公司,4、矿物掺合料（矿物外加剂）常用的矿物掺合料即矿物外加剂有粉煤灰、矿渣、硅灰、沸石粉等。其具体内容在下面矿物外加剂内容里有详细介绍。,广州三骏建材科技有限公司,混凝土矿物外加剂,矿物外加剂 指以氧化硅、
36、氧化铝和其它有效矿物为主要成分，在混凝土中可以代替部分水泥、改善混凝土综合性能，且掺量一般不小于5%的具有火山灰活性的粉体材料。混凝土矿物外加剂应用技术规程 DB/T1015-2004(J10364-2004)矿物外加剂对提高混凝土强度、工作性、耐久性以及其它物理力学性能，降低混凝土水化温升，抑制碱集料反应起到至关重要的作用，也有利于资源综合利用和环境保护。,广州三骏建材科技有限公司,1 总 则 本规程适用于掺用矿物外加剂的各类预拌混凝土、现场搅拌混凝土和用于预制构件混凝土的设计、生产、施工、检验和验收。矿物外加剂包括粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰、沸石粉、复合矿物外加剂、高强高性能用矿物外加剂
37、和补偿收缩用复合矿物外加剂等，不包括各类膨胀剂。（1）普通混凝土 指干密度为20002800kg/m3的水泥混凝土。(根据普通混凝土配合比设计规程(JGJ55)定义。)（2）基准混凝土 指与掺矿物外加剂混凝土相对应的不掺矿物外加剂或化学外加剂的对比试验用的水泥混凝土。,广州三骏建材科技有限公司,2、矿物外加剂（1）粉煤灰 煤粉炉燃烧煤粉时从烟道气体中收集到的细颗粒粉末。用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB1596)标准 特点：产量大、价格便宜，在混凝土中是用量最大；粉煤灰是混凝土重要的掺合料。其优越性主要体现在：1、改善混凝土的可泵性，扩大泵送适应范围；2、改善混凝土的和易性与施工性能，提高工程质
38、量；3、降低泵送压力，减少机械磨损；4、水泥用量减少，生产成本降低；5、充分发挥混凝土后期强度。,广州三骏建材科技有限公司,粉煤灰等量替代水泥时，取代率以15%为限，否则会降低混凝土的强度。同时，掺粉煤灰混凝土28天强度低于基准混凝土，90天后才与基准相等，所以粉煤灰混凝土验收强度以60天和90天为佳。（在大体积混凝土中，以粉煤灰高置换率取代水泥后，减少水化热，降低新拌混凝土的温度，避免因温升过大而造成混凝土的开裂）,广州三骏建材科技有限公司,粉煤灰质量指标,注：1）级粉煤灰主要用于素混凝土,当用于钢筋混凝土时,必须经过试验验证。2）高钙粉煤灰的游离氧化钙含量不得大于2.5%，且体积安定性合格
39、。,广州三骏建材科技有限公司,（2）粒化高炉矿渣粉(磨细矿渣)粒化高炉矿渣经干燥、粉磨（也可以添加少量石膏或助磨剂一起粉磨）达到规定细度并符合规定活性指数的粉体材料。粒化高炉矿渣粉引自用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉(GB/T 18046)，而磨细矿渣引自高强高性能混凝土用矿物外加剂(GB/T 18736)，本规程同时引用和保留两个术语，主要是便于与相应规范对照。平均粒径与粉煤灰相同，其二氧化硅含量为35%，低于其他掺料，掺加矿渣粉的混凝土有较好地抗氯离子侵蚀能力，可提高混凝土强度、抗渗性和抗冻性，其密实度也有较大提高。,广州三骏建材科技有限公司,粒化高炉矿渣粉指标,广州三骏建材科技有限公司
40、,（3）硅灰 在冶炼硅铁合金或工业硅时，通过烟道排出的硅蒸汽氧化后，经收尘器收集到的以无定型二氧化硅为主要成分的粉末状产品。引自高强高性能混凝土用矿物外加剂(GB/T 18736)平均粒径为0.1微米，比表面积为1500020000m2/kg，含有85%-95%的活性二氧化硅，由于其活性二氧化硅含量较高，故火山灰活性最为强烈，混凝土中掺入硅粉后，可迅速与氢氧化钙作用生成水化硅酸钙，并产生强度，掺硅灰混凝土28天强度高于基准混凝土。,广州三骏建材科技有限公司,硅灰较细，比表面积是粉煤灰的45倍，使其需水量较大，因此掺硅灰的同时应采用高效减水剂降低混凝土的用水量。此外混凝土的粘聚性也随硅灰的掺量增
41、加而增加，粘聚性增加后虽然混凝土不易泌水或离析，但过大的粘聚性影响混凝土泵送等施工性能，并易产生收缩裂缝，加之硅灰价格较贵，故其掺量以5-10%为宜。由于硅灰较细，活性较高，它将吸附较多粉减水剂、引气剂等外加剂，所以掺硅灰混凝土外加剂用量适当增加。,硅灰指标,广州三骏建材科技有限公司,（4）沸石粉(磨细天然沸石)以一定品位纯度的天然沸石岩为原料，经粉磨至规定细度的粉末。粉磨时可添加适量的助磨剂。沸石粉引自天然沸石粉在混凝土与砂浆中应用技术规程(JGJ/T112)，磨细天然沸石引自高强高性能混凝土用矿物外加剂(GB/T 18736)，本规程同时引用和保留两个术语，主要是便于与相应规范对照。天然沸
42、石经磨细而成，其比表面积为400700(g/m3)，二氧化硅含量为65%。沸石粉需水量较大，低掺量时能减少混凝土泌水或离析，增加粘聚性，但高掺量时用水量大大提高，易发生收缩裂缝，但与硅粉相比其需水量稍低，在混凝土中掺量不超过10%。,广州三骏建材科技有限公司,沸石粉指标,广州三骏建材科技有限公司,（5）复合矿物外加剂 指采用两种或两种以上的矿物原料，单独粉磨至规定的细度后再按一定的比例复合、或者两种及两种以上的矿物原料按一定的比例混合后粉磨达到规定细度并符合规定活性指数的粉体材料。单一品种的矿物外加剂的性能有时不能满足改善混凝土综合性能的目标，在商品混凝土生产中实际上也经常采用两种或两种以上的
43、矿物外加剂品种。,广州三骏建材科技有限公司,复合矿物外加剂指标,广州三骏建材科技有限公司,（6）补偿收缩用复合矿物外加剂 指采用两种或两种以上的矿物原料，单独粉磨至规定的细度后再按一定的比例与其它添加剂复合、或者两种及两种以上的矿物原料与其它添加剂按一定的比例混合后粉磨达到规定细度，同时具有补偿收缩功能、并符合规定活性指数的粉体材料。混凝土的收缩裂缝问题长期困扰着建设工程界，从材料角度来说，目前主要采用膨胀剂、纤维抗裂和减缩剂技术。由于采用的添加剂可以是膨胀剂以外的减小收缩的材料，因此其性能更高，应用范围更广。,广州三骏建材科技有限公司,补偿收缩用复合矿物外加剂,广州三骏建材科技有限公司,常见
44、矿物掺料的性能比较,广州三骏建材科技有限公司,3、一般规定（1）矿物外加剂的品种应根据工程设计、施工要求和混凝土特性选择，应通过试验及技术经济比较确定。各种矿物外加剂都有其不同特性，如改善混凝土可泵性、调节强度发展速度、降低水化热、改善耐久性、补偿收缩等等。使用者应根据矿物外加剂的特点，结合使用目的，如节约水泥、改善混凝土性能、降低水化热、补偿收缩等综合指标来考虑，即通过技术经济比较来确定矿物外加剂的品种。（2）严禁使用对人体产生危害、对环境产生污染的矿物外加剂。矿物外加剂原材料组成中有的是工业副产品或废渣，有的可能含有毒或污染环境的成分，特别是当使用某些助磨剂时，可能引入一些挥发性有害化学物
45、质。因此要求矿物外加剂在混凝土生产和使用过程中不能损害人体建康、污染环境。,广州三骏建材科技有限公司,（3）普通混凝土可根据混凝土综合性能要求及构筑物特性，采用相应等级的矿物外加剂。当配制强度等级为C50以上的混凝土时，宜采用级粉煤灰、级沸石粉、硅灰及S105级粒化高炉矿渣粉、F105级复合矿物外加剂或符合高强高性能混凝土用矿物外加剂（GB/T 18736）要求的矿物外加剂。当配制有补偿收缩要求的混凝土时，宜采用补偿收缩用复合矿物外加剂。强度等级为C50及以上的混凝土，由于综合技术要求较高，特别是胶凝材料用量大，因此宜选择品质较好的矿物外加剂，以利于降低胶凝材料总用量、降低水化热、减少混凝土收
46、缩、提高混凝土综合性能。当有充分的试验资料和技术保证时，对C50C60的混凝土，级粉煤灰、S95级粒化高炉矿渣粉和F95级复合矿物外加剂也可使用，但必须通过试验确定合理掺量。,广州三骏建材科技有限公司,（4）掺矿物外加剂的混凝土，宜采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥。不宜采用火山灰质硅酸盐水泥。当采用粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥时，应经过试验验证。规程对水泥的品种选择有所放宽。考虑到P.I、P.II、P.O的混合材掺量相对较少，因此宜优先选用。P.S水泥中的矿渣往往较粗，综合性能不尽理想，且与其它火山灰质矿物外加相容性较好，但在品种上应加以选择。P.F水泥掺用矿粉、硅灰等矿物外
47、加剂时，适应性相对较好，而采用其它矿物外加剂时，宜通过专门试验。P.P水泥的混合材品种较多，混凝土生产企业并不知道掺用了何种掺合料，因此，在掺用矿物外加剂前，均应经过试验验证。当混凝土性能有特殊设计要求并需要加以严格控制时，为了保证混凝土的综合性，采用硅酸盐水泥更容易质量控制。,广州三骏建材科技有限公司,（5）矿物外加剂的质量指标应符合本标准及现行国家和行业标准的要求。在混凝土中的合理掺量必须通过试验确定。矿物外加剂的质量是影响混凝土质量的重要因素，因此，使用前均应按相关规定进行检测，指标应符合本标准及现行国家和行业标准的要求。矿物外加剂的掺量也是影响混凝土质量和掺用效果的重要因素，因使用目的
48、和混凝土性能要求不同，因此，其合理掺量均应通过试验确定。,广州三骏建材科技有限公司,（6）掺加矿物外加剂的混凝土宜同时掺加化学外加剂。化学外加剂与水泥及矿物外加剂的相容性和合理掺量必须通过试验确定，并应符合现行国家或行业标准的有关规定。大部分矿物外加剂有增大混凝土用水量的趋势，特别是低级别的矿物外加剂和硅灰、沸石粉等，为了尽可能降低混凝土中的用水量，因此掺加矿物外加剂的混凝土宜同时掺加化学外加剂。但化学外加剂与水泥及矿物外加剂均有相容性问题，而且掺量过多也会影响到混凝土的综合性能，因此，在使用前应通过试验确定，并应符合现行国家或行业标准的有关规定。,广州三骏建材科技有限公司,（7）处于与水相接
49、触或潮湿环境中的混凝土，当使用含有碱活性的骨料时，由矿物外加剂带入的有效碱含量（以当量氧化钠计）不宜超过1.5kg/m3混凝土，混凝土总碱含量尚应符合有关标准的规定。混凝土中的总碱含量过高，会严重影响混凝土的耐久性，特别是对处于与水相接触或潮湿环境中的混凝土，当使用碱活性骨料时，碱含量过高有可能导致混凝土碱集料反应，因此，对由矿物外加剂带入的有效碱含量（以当量氧化钠计）加以一定限制，根据混凝土外加剂应用技术规范(GB 50119)中条文说明，综合考虑矿物外加剂掺量，本规程要求由矿物外加剂带入的有效碱含量不宜超过1.5kg/m3混凝土，混凝土中的总碱含量尚应符合有关标准的规定。,广州三骏建材科技
50、有限公司,矿物外加剂中的碱有相当一部分是以矿物的形态存在，并不溶解参与化学反应，因此，根据不同矿物外加剂的性能、参考相关研究资料和标准，建立了每立方米混凝土由矿物外加剂带入的有效碱含量计算方法。每立方米混凝土由矿物外加剂带入的有效碱含量可由下式计算：Ama=mfKma,式中：Ama每m3砼由矿物外加剂带入的有效碱含量（kg/m3）mf 每立方米混凝土中的矿物外加剂用量（kg/m3）矿物外加剂有效碱含量系数 Kma 矿物外加剂的碱含量（%）,矿物外加剂有效碱含量换算系数（%）,广州三骏建材科技有限公司,加入CTF之后进行试配,1、做基准样首先在不加入 CTF 的情况下做基准样试验；试验量，按照
