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上篇 混凝土外加剂原理2

第1章 绪论2

1.1外加剂发展历史和现状2

1.2外加剂的定义及分类4

1.3外加剂的作用及应用范围6

第2章 混凝土外加剂理论基础12

2.1水泥的化学成分与矿物组成12

2.2水泥水化进程及其影响因素14

2.2.1水泥水化过程14

2.2.2影响水泥水化过程的因素16

2.3水泥的凝结和硬化17

2.4水泥水化热18

2.5硬化水泥浆体的结构19

2.6混凝土拌合物的流动性和流变特性19

2.6.1流动性定义、测试方法及其影响因素20

2.6.2流变性22

2.7硬化混凝土基本性能及影响因素23

2.7.1混凝土的强度23

2.7.2混凝土的变形26

2.8混凝土的耐久性33

2.8.1混凝土的抗渗性33

2.8.2混凝土的抗冻性33

2.8.3混凝土的抗碳化性34

2.8.4混凝土的抗侵蚀性34

2.9普通混凝土配合比设计方法38

2.9.1试配配合比的计算38

2.9.2基准配合比的确定42

2.9.3试验室配合比的确定42

2.9.4施工配合比的确定43

2.10表面活性剂43

2.11水泥浆体的基本性状48

2.12几类表面活性剂基团对水泥水化进程的影响49

第3章 混凝土减水剂51

3.1概述51

3.2主要品种52

3.3作用机理53

3.4减水剂的生产方法及基本性质56

3.4.1木质素磺酸盐减水剂56

3.4.2萘磺酸甲醛缩合物高效减水剂57

3.4.3多环芳烃磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂58

3.4.4三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂58

3.4.5改性木质素磺酸钙（或钠）高效减水剂58

3.4.6氨基磺酸盐高效减水剂59

3.4.7聚羧酸系高性能减水剂59

3.5掺加减水剂对混凝土性能的影响61

3.5.1掺加减水剂对新拌混凝土的影响61

3.5.2掺加减水剂对混凝土凝结硬化阶段性能的影响64

3.5.3掺加减水剂对混凝土硬化后性能的影响65

3.6减水剂的掺加方法71

3.7减水剂的性能指标及检验方法74

3.7.1减水剂的性能指标74

3.7.2减水剂性能指标的检验方法75

3.8减水剂应用要点79

3.8.1确定合适的掺量79

3.8.2测定减水剂与水泥的适应性79

第4章 混凝土引气剂及引气减水剂81

4.1概述81

4.2种类81

4.3作用机理82

4.4引气剂对混凝土性能的影响83

4.4.1对混凝土和易性的影响83

4.4.2对混凝土凝结硬化的影响84

4.4.3对硬化混凝土性能的影响84

4.5影响引气量的因素87

4.6混凝土引气剂的应用要点88

第5章 混凝土早强剂及早强减水剂90

5.1概述90

5.2早强剂种类90

5.2.1氯化物类早强剂91

5.2.2硫酸盐早强剂95

5.2.3硝酸盐和亚硝酸盐早强剂96

5.2.4有机化合物早强剂96

5.3常用的复合型早强剂和早强减水剂96

5.4混凝土早强剂的应用要点98

5.4.1氯盐早强剂98

5.4.2硫酸盐早强剂99

第6章 混凝土速凝剂101

6.1概述101

6.2主要品种及其组成102

6.3作用机理104

6.4速凝剂对混凝土性能的影响106

6.5速凝剂的工程应用要点108

第7章 混凝土缓凝剂110

7.1概述110

7.2缓凝剂的种类110

7.3缓凝剂的作用机理111

7.4缓凝剂对混凝土性能的影响114

7.5混凝土缓凝剂应用要点117

第8章 混凝土膨胀剂119

8.1概述119

8.2膨胀剂的种类121

8.3作用机理122

8.3.1氧化钙类膨胀剂122

8.3.2硫铝酸钙类膨胀剂123

8.3.3硫铝酸钙-氧化钙类复合膨胀剂124

8.3.4氧化镁类膨胀剂125

8.3.5氧化铁类膨胀剂125

8.4膨胀剂对混凝土性能的影响125

8.5膨胀剂的工程应用要点127

第9章 混凝土防水剂130

9.1概述130

9.2主要品种132

9.3防水剂的作用机理132

9.3.1引气型防水剂132

9.3.2减水型防水剂133

9.3.3三乙醇胺密实型防水剂133

9.3.4氯化铁类防水剂134

9.3.5微膨胀型防水剂134

9.3.6多功能复合型防水剂135

9.4防水剂对混凝土性能的影响137

9.5防水剂的工程应用要点141

9.5.1引气型防水剂的使用要点141

9.5.2减水型防水剂的使用要点142

9.5.3氯化铁类防水剂的使用要点142

9.5.4微膨胀型防水剂的应用143

第10章 混凝土防冻剂145

10.1概述145

10.2防冻剂的主要种类147

10.3防冻剂的作用机理及其对混凝土性能的影响148

10.4防冻剂性能指标及检测方法151

10.5防冻剂应用要点154

第11章 混凝土泵送剂及控制混凝土坍落度损失外加剂157

11.1概述157

11.2混凝土泵送剂的性能158

11.3泵送剂的种类159

11.4混凝土泵送剂的复配160

11.5控制坍落度损失型泵送剂的配制思路及其作用机理161

11.5.1掺高效减水剂混凝土坍落度损失过快的原因及解决措施162

11.5.2 HP控制坍落度损失型高性能泵送剂的性能163

第12章 混凝土减缩剂171

12.1概述171

12.2减缩剂的作用原理171

12.3减缩剂的特点172

12.4减缩剂的种类173

12.5减缩剂对混凝土性能的影响173

12.6减缩剂的发展前景177

第13章 混凝土阻锈剂178

13.1概述178

13.2阻锈剂的性能要求179

13.3阻锈剂的种类179

13.4阻锈剂的作用机理180

第14章 水下浇注混凝土抗分散剂182

14.1概述182

14.2抗分散剂的种类183

14.3抗分散剂的作用机理185

14.4抗分散剂对混凝土性能的影响185

14.5水下浇注混凝土抗分散剂的应用要点191

第15章 砂浆外加剂193

15.1概述193

15.2砂浆外加剂主要品种195

15.3砂浆外加剂的主要组成和作用机理195

15.4外加剂对砂浆性能的影响198

第16章 其他混凝土外加剂203

16.1脱模剂203

16.2养护剂204

16.3加气剂205

16.4泡沫剂205

16.5碱-集料反应抑制剂205

第17章 混凝土外加剂与水泥/掺合料的适应性及其改善措施207

17.1概述207

17.2外加剂与水泥适应性的定义207

17.3影响外加剂与水泥适应性的因素207

17.3.1外加剂方面的因素208

17.3.2水泥方面的因素208

17.3.3外加剂的掺量与掺加方法209

17.4混凝土外加剂与水泥适应性的改善措施209

17.5改善水泥与外加剂适应性的工程实例211

17.5.1因更换水泥所引起的适应性问题211

17.5.2因使用膨胀剂所产生的不适应性问题213

下篇 混凝土外加剂应用216

第18章 混凝土外加剂在高强混凝土中的应用216

18.1高强混凝土的概念216

18.2高强混凝土对原材料要求217

18.2.1水泥217

18.2.2集料218

18.2.3矿物掺合料221

18.2.4化学外加剂224

18.2.5拌合水225

18.3高强混凝土配制技术226

18.3.1决定混凝土强度的主要因素226

18.3.2高强混凝土配合比设计应参考的原则226

18.3.3高强混凝土配合比设计的步骤229

18.4外加剂在高强混凝土中的应用实例231

18.4.1外加剂在广州保利国际广场工程中的应用231

18.4.2外加剂在北京静安中心大厦工程中的应用232

18.4.3外加剂在其他一些高强混凝土建筑中的应用234

第19章 混凝土外加剂在自密实混凝土中的应用235

19.1自密实混凝土的概念235

19.1.1自密实混凝土的定义235

19.1.2自密实混凝土的性能235

19.1.3自密实混凝土的发展和应用现状241

19.2自密实混凝土对原材料要求242

19.2.1水泥242

19.2.2集料242

19.2.3矿物掺合料243

19.2.4惰性掺合料243

19.2.5化学外加剂243

19.3自密实混凝土配制技术244

19.3.1自密实混凝土配制原理244

19.3.2自密实混凝土配制思路244

19.3.3自密实混凝土设计步骤247

19.4外加剂在自密实混凝土中的应用实例248

19.4.1在三峡大坝三期工程中的应用248

19.4.2在银泰中心工程中的应用254

第20章 混凝土外加剂在补偿收缩混凝土中的应用257

20.1补偿收缩混凝土的概况257

20.1.1补偿收缩混凝土的定义257

20.1.2补偿收缩混凝土的特点257

20.2补偿收缩混凝土对原材料要求258

20.2.1水泥258

20.2.2掺合料259

20.2.3粗集料259

20.2.4细集料259

20.2.5纤维260

20.2.6水260

20.2.7化学外加剂260

20.2.8膨胀剂260

20.3补偿收缩混凝土配制技术262

20.3.1配合比设计原则262

20.3.2限制膨胀率指标设计262

20.3.3膨胀剂内掺量设计263

20.3.4膨胀剂用量计算264

20.3.5配合比的调整与确定264

20.4外加剂在补偿收缩混凝土中的应用实例265

20.4.1在巫山长江大桥钢管混凝土拱桥中的应用265

20.4.2在苏州市商业街F城工程中的应用268

第21章 混凝土外加剂在大体积混凝土中的应用272

21.1大体积混凝土的概念272

21.2大体积混凝土对原材料要求273

21.2.1水泥273

21.2.2集料274

21.2.3矿物掺合料275

21.2.4外加剂276

21.3大体积混凝土配制和施工技术278

21.4外加剂在大体积混凝土中的应用实例282

21.4.1在上海环球金融中心大厦中的应用282

21.4.2在苏通大桥主墩承台中的应用286

21.4.3在南水北调保定漕河段工程中的应用292

第22章 混凝土外加剂在道路混凝土中的应用298

22.1道路水泥混凝土的概念298

22.1.1道路水泥混凝土定义298

22.1.2道路水泥混凝土的特点299

22.2道路水泥混凝土对原材料要求300

22.2.1水泥300

22.2.2粗集料301

22.2.3细集料303

22.2.4掺合料304

22.2.5外加剂305

22.2.6接缝材料306

22.3道路水泥混凝土的配制技术307

22.3.1道路混凝土配合比应满足的技术要求308

22.3.2道路混凝土配合比设计步骤310

22.3.3道路混凝土配合比设计方法311

22.4外加剂在道路水泥混凝土中的应用实例312

22.4.1引气剂在道路混凝土中的应用312

22.4.2减水剂在道路混凝土中的应用314

第23章 混凝土外加剂在轻集料混凝土中的应用316

23.1轻集料混凝土的概念316

23.1.1轻集料混凝土的定义316

23.1.2轻集料混凝土的分类317

23.2轻集料混凝土对原材料要求318

23.2.1胶凝材料318

23.2.2轻集料318

23.2.3外加剂320

23.2.4拌合水320

23.3轻集料混凝土的配置320

23.3.1轻集料混凝土配合比基本参数的选择320

23.3.2轻集料混凝土配合比设计基本原则322

23.3.3轻集料混凝土配合比设计的方法323

23.4外加剂在轻集料混凝土中的应用326

第24章 混凝土外加剂在纤维增强混凝土中的应用328

24.1纤维增强混凝土的概念328

24.1.1纤维增强混凝土的定义328

24.1.2纤维的分类329

24.1.3纤维增强混凝土的分类329

24.1.4纤维在混凝土中的作用330

24.1.5纤维混凝土的发展历程330

24.2钢纤维增强混凝土331

24.2.1钢纤维混凝土的特点331

24.2.2钢纤维混凝土对原材料要求331

24.2.3钢纤维混凝土配合比设计333

24.2.4外加剂在钢纤维混凝土中的应用实例335

24.3合成纤维增强混凝土336

24.3.1合成纤维概述336

24.3.2聚丙烯纤维增强混凝土337

24.3.3聚丙烯腈纤维增强混凝土338

24.3.4外加剂在合成纤维混凝土中的应用实例338

第25章 混凝土外加剂在大掺量矿物掺合料绿色高性能混凝土中的应用340

25.1矿物掺合料与绿色高性能混凝土340

25.1.1矿物掺合料的定义与发展340

25.1.2矿物掺合料的作用机理341

25.1.3绿色高性能混凝土341

25.2大掺量粉煤灰绿色高性能混凝土342

25.2.1粉煤灰的种类及技术要求343

25.2.2混凝土掺用粉煤灰的规定及方法344

25.2.3大掺量粉煤灰混凝土的应用实例345

25.3大掺量磨细矿渣微粉绿色高性能混凝土346

25.3.1磨细矿渣微粉概述346

25.3.2磨细矿渣微粉的用法347

25.3.3大掺量磨细矿渣微粉的应用实例347

25.4大掺量复合矿物掺合料绿色高性能混凝土348

25.4.1复合矿物掺合料的综合效应348

25.4.2复合矿物掺合料的用法349

25.4.3大掺量复合矿物掺合料的应用实例349

第26章 混凝土外加剂在铁路客运专线高性能混凝土中的应用351

26.1铁路客运专线与高性能混凝土351

26.1.1铁路客运专线351

26.1.2高性能混凝土352

26.2铁路客运专线高性能混凝土设计要求352

26.3铁路客运专线高性能混凝土用原材料355

26.4铁路客运专线高性能混凝土配合比358

26.5外加剂在铁路客运专线高性能混凝土中应用实例359

第27章 混凝土外加剂在防水混凝土中的应用360

27.1防水混凝土概述360

27.2减水剂防水混凝土361

27.2.1减水剂防水机理361

27.2.2减水剂对混凝土混合料性能的影响361

27.2.3减水剂防水混凝土配制要点362

27.2.4应用实例362

27.3引气剂防水混凝土363

27.3.1引气剂防水机理363

27.3.2引气剂防水混凝土配制要点363

27.4膨胀剂防水混凝土364

27.4.1防水混凝土应用膨胀剂时应该注意的问题365

27.4.2应用实例365

27.5有机硅防水混凝土366

27.5.1有机硅防水剂的防水原理366

27.5.2有机硅防水混凝土的配置366

第28章 混凝土外加剂在喷射混凝土中的应用368

28.1喷射混凝土的概念368

28.2喷射混凝土的特点369

28.3喷射混凝土的分类369

28.4喷射混凝土的原材料370

28.4.1水泥370

28.4.2细集料371

28.4.3粗集料371

28.4.4速凝剂372

28.4.5其他外加剂373

28.4.6纤维373

28.5喷射混凝土配合比设计要点374

28.5.1喷射混凝土配合比主要设计原则374

28.5.2喷射混凝土配合比主要设计参数374

28.5.3配合比设计步骤374

28.6速凝剂在喷射混凝土中的应用376

28.6.1喷射混凝土用速凝剂的开发应用376

28.6.2速凝剂在喷射混凝土中的工程应用实例377

第29章 混凝土外加剂在其他特种混凝土中的应用379

29.1自应力混凝土379

29.1.1自应力混凝土概述379

29.1.2自应力混凝土的设计380

29.1.3自应力混凝土压力管380

29.1.4自应力混凝土灌注桩381

29.2倒灌顶升泵送混凝土383

29.2.1应用工程技术要求383

29.2.2倒灌顶升泵送混凝土原材料及配合比384

29.2.3倒灌顶升泵送混凝土拌合物在施工现场的应用情况386

29.2.4聚羧酸系减水剂在倒灌顶升泵送混凝土中的作用388

29.3碾压混凝土388

29.3.1碾压混凝土的特点388

29.3.2碾压混凝土材料389

29.3.3碾压混凝土配合比设计要点389

29.3.4外加剂在碾压混凝土中的应用390

第30章 混凝土外加剂在透水混凝土中的应用392

30.1透水混凝土的概念392

30.1.1透水混凝土定义392

30.1.2透水混凝土的特点392

30.1.3透水混凝土的结构模型393

30.1.4透水混凝土的发展历程393

30.2道路水泥混凝土的原材料394

30.2.1水泥394

30.2.2粗集料394

30.2.3外加剂395

30.2.4增强材料395

30.2.5矿物掺合料395

30.2.6水395

30.3透水混凝土的配置技术396

30.3.1透水混凝土配合比设计原则396

30.3.2影响透水混凝土配合比的因素396

30.3.3透水混凝土配合比设计397

30.4透水混凝土的施工398

30.4.1立模398

30.4.2搅拌398

30.4.3运输398

30.4.4摊铺、浇注成形398

30.4.5养生399

30.4.6涂覆透明保护剂399

30.5外加剂在道路水泥混凝土中的应用399

30.5.1在奥林匹克森林公园中的应用399

30.5.2在国家体育场至鸟巢的湖边西路道路中的应用400

第31章 混凝土外加剂在清水混凝土中的应用401

31.1清水混凝土的概念401

31.1.1清水混凝土定义401

31.1.2清水混凝土的种类401

31.1.3清水混凝土的优点402

31.2清水混凝土的原材料402

31.2.1水泥402

31.2.2粗集料402

31.2.3细集料402

31.2.4掺合料403

31.2.5外加剂403

31.2.6涂料404

31.3清水混凝土的配置技术404

31.3.1配置原则404

31.3.2技术要求404

31.4清水混凝土的施工405

31.4.1制备和运输405

31.4.2浇注405

31.4.3养护405

31.4.4冬期施工405

31.4.5表面处理405

31.5清水混凝土的检查与验收406

31.5.1混凝土外观质量检查406

31.5.2混凝土结构检查406

31.6外加剂在清水混凝土中的应用407

31.6.1在深圳大运会主体育场中的应用407

31.6.2北竿山国际艺术中心应用410

附录 混凝土外加剂标准与规范412

1.混凝土外加剂定义、分类、命名与术语GB/T8075—2005412

2.混凝土外加剂GB8076—2008417

3.混凝土外加剂匀质性试验方法GB/T8077—2000433

4.喷射混凝土用速凝剂JC477—2005450

5.混凝土防冻剂JC475—2004455

6.混凝土膨胀剂GB23439—2009462

7.砂浆、混凝土防水剂JC474—2008471

8.混凝土外加剂应用技术规范GB50119—2003479

9.水泥混凝土养护剂JC901—2002495

10.混凝土外加剂中释放氨的限量GB18588—2001501

11.混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂JC/T1011—2006504

12.混凝土制品用脱模剂JC/T949—2005510

13.混凝土界面处理剂JC/T907—2002514

14.建筑表面用有机硅防水剂JC/T902—2002521

15.公路工程混凝土外加剂JT/T523—2004526

16.水工混凝土外加剂技术规程DL/T5100—1999535

17.高强高性能混凝土用矿物外加剂GB/T18736—2002554

18.用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉GB/T18046—2008562

19.用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB/T1596—2005569

20.预应力高强混凝土管桩用硅砂粉JC/T950—2005577

21.聚羧酸系高性能减水剂JG/T223—2007582

22.水泥与减水剂相容性试验方法JC/T1083—2008589

23.混凝土外加剂用聚醚及其衍生物JC/T2033—2010595

参考文献600