一、氯鹽類早強劑
氯鹽類早強劑主要有氯化鈣、氯化鈉、氯化鉀、氯化鋁及三氯化鐵等,其中氯化鈣應用最廣。氯化鈣為白色粉狀物,其適宜摻量為水泥質量的0.5%~1.0%,能使混凝土3d強度提高50%~100%,7d強度提高20%~40%,同時能降低混凝土中水的冰點,防止混凝土早期受凍。
氯化鈣對混凝土產生早強作用的主要原因,一般認為是它能與水泥中的C3A作用,生成不溶性水化氯鋁酸鈣(C₃A.CaCl2.10H₂O),並與C₃S水化析出的氫氧化鈣作用,生成不溶性氧氯₂化鈣[CaCl₂.3Ca(OH) ₂.12H₂O].這些複鹽的形成,增加了水泥漿中固相的比例,有助於水泥是結構的形成。同時,由於氯化鈣與氫氧化鈣的迅速反應,降低了液相中的鹼度,使C₃S水化反應加快,也有利於提高水泥是早期強度。
採用氯化鈣做早強劑,最大的缺點是含有cl-離子,會使鋼筋鏽蝕,並導致混凝土開裂。因此,《混凝土結構工程實施及驗收規範》(GB 50204)規定,在鋼筋混凝土中,氯化鈣的摻量不得超過水泥質量的1%,在無筋混凝土中摻量不得超過3%,在使用冷拉和冷拔低碳鋼絲的混凝土結構及預應力混凝土結構中,不允許摻用氯化鈣。同時還規定,在下列結構的鋼筋混凝土中不得摻用氯化鈣和含有氯鹽的複合早強劑;在高溼度空氣環境中、處於水位升降部位、露天結構或經受水淋的結構;與含有酸、鹼或硫酸鹽等侵蝕性介質想接觸的結構;使用過程中經常處於環境溫度為60℃以上的結構;直接靠近直流電源或高壓電源的結構等。
為了抑制氯化鈣對鋼筋的鏽蝕作用,常將氯化鈣與阻鏽劑亞硝酸鈉(NaNO₂)複合使用。
二、硫酸鹽類早強劑
硫酸鹽類早強劑主要有硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫酸鈣、硫酸鋁、硫酸鋁鉀等,其中硫酸鈉應用較多。硫酸鈉為白色粉狀物,一般摻量為0.5%~2.0%,當摻量為1%~1.5%時,達到混凝土設計強度70%的時間,可縮短一般左右。
硫酸鈉滲入混凝土後產生早強的原因,一般認為是硫酸鈉與水泥水化產物Ca(OH₂)作用,生成高分散性的硫酸鈣,均勻分佈在混凝土中,而它與C₃A的反應比外摻石膏的作用快的多,能使水化硫鋁酸鈣迅速生成,大大加快了水泥的硬化。同時,由於上述反應的進行,是的溶液中Ca(OH) ₂濃度降低,從而促進C3S水化加速,使混凝土早期強度提高。
硫酸鈉對鋼筋無鏽蝕作用,適用於不允許摻用氯鹽的混凝土,但由於它與Ca(OH) ₂作用,生成強鹼NaOH,為防止鹼-骨料反應,硫酸鈉嚴謹用於含有活性骨料的混凝土。同時,應注意不能超量摻加,以免導致混凝土產生後期膨脹開裂破壞,並防止混凝土表面產生“白霜”。
三、有機胺類早強劑
有機胺類早強劑,主要有三乙醇胺、三異丙醇胺等,其中早期效果以三異丙醇胺為佳。
三乙醇胺為無色或淡黃色油狀液體、呈鹼性,能溶於水。摻量為水泥質量的0.02%~0.05%,能使混凝土早期強度提高。與其他外加劑(如氯化鈉、氯化鈣、硫酸鈉等)複合使用,效果更加顯著。
三乙醇胺對混凝土稍有緩凝作用,摻量過多會造成混凝土嚴重緩凝和混凝土強度下降,故應控制摻量。
一、氯鹽類早強劑
氯鹽類早強劑主要有氯化鈣、氯化鈉、氯化鉀、氯化鋁及三氯化鐵等,其中氯化鈣應用最廣。氯化鈣為白色粉狀物,其適宜摻量為水泥質量的0.5%~1.0%,能使混凝土3d強度提高50%~100%,7d強度提高20%~40%,同時能降低混凝土中水的冰點,防止混凝土早期受凍。
氯化鈣對混凝土產生早強作用的主要原因,一般認為是它能與水泥中的C3A作用,生成不溶性水化氯鋁酸鈣(C₃A.CaCl2.10H₂O),並與C₃S水化析出的氫氧化鈣作用,生成不溶性氧氯₂化鈣[CaCl₂.3Ca(OH) ₂.12H₂O].這些複鹽的形成,增加了水泥漿中固相的比例,有助於水泥是結構的形成。同時,由於氯化鈣與氫氧化鈣的迅速反應,降低了液相中的鹼度,使C₃S水化反應加快,也有利於提高水泥是早期強度。
採用氯化鈣做早強劑,最大的缺點是含有cl-離子,會使鋼筋鏽蝕,並導致混凝土開裂。因此,《混凝土結構工程實施及驗收規範》(GB 50204)規定,在鋼筋混凝土中,氯化鈣的摻量不得超過水泥質量的1%,在無筋混凝土中摻量不得超過3%,在使用冷拉和冷拔低碳鋼絲的混凝土結構及預應力混凝土結構中,不允許摻用氯化鈣。同時還規定,在下列結構的鋼筋混凝土中不得摻用氯化鈣和含有氯鹽的複合早強劑;在高溼度空氣環境中、處於水位升降部位、露天結構或經受水淋的結構;與含有酸、鹼或硫酸鹽等侵蝕性介質想接觸的結構;使用過程中經常處於環境溫度為60℃以上的結構;直接靠近直流電源或高壓電源的結構等。
為了抑制氯化鈣對鋼筋的鏽蝕作用,常將氯化鈣與阻鏽劑亞硝酸鈉(NaNO₂)複合使用。
二、硫酸鹽類早強劑
硫酸鹽類早強劑主要有硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫酸鈣、硫酸鋁、硫酸鋁鉀等,其中硫酸鈉應用較多。硫酸鈉為白色粉狀物,一般摻量為0.5%~2.0%,當摻量為1%~1.5%時,達到混凝土設計強度70%的時間,可縮短一般左右。
硫酸鈉滲入混凝土後產生早強的原因,一般認為是硫酸鈉與水泥水化產物Ca(OH₂)作用,生成高分散性的硫酸鈣,均勻分佈在混凝土中,而它與C₃A的反應比外摻石膏的作用快的多,能使水化硫鋁酸鈣迅速生成,大大加快了水泥的硬化。同時,由於上述反應的進行,是的溶液中Ca(OH) ₂濃度降低,從而促進C3S水化加速,使混凝土早期強度提高。
硫酸鈉對鋼筋無鏽蝕作用,適用於不允許摻用氯鹽的混凝土,但由於它與Ca(OH) ₂作用,生成強鹼NaOH,為防止鹼-骨料反應,硫酸鈉嚴謹用於含有活性骨料的混凝土。同時,應注意不能超量摻加,以免導致混凝土產生後期膨脹開裂破壞,並防止混凝土表面產生“白霜”。
三、有機胺類早強劑
有機胺類早強劑,主要有三乙醇胺、三異丙醇胺等,其中早期效果以三異丙醇胺為佳。
三乙醇胺為無色或淡黃色油狀液體、呈鹼性,能溶於水。摻量為水泥質量的0.02%~0.05%,能使混凝土早期強度提高。與其他外加劑(如氯化鈉、氯化鈣、硫酸鈉等)複合使用,效果更加顯著。
三乙醇胺對混凝土稍有緩凝作用,摻量過多會造成混凝土嚴重緩凝和混凝土強度下降,故應控制摻量。