混凝土外加剂在基础大体积混凝土中的应用【字数：10751】
摘 要随着高层建筑发展，首先遇到基础工程相关问题，而此类工程多为大体积混凝土工程。如，桩基厚大承台、高层建筑筏式、箱形基础等均为体积相对偏大的混凝土工程。上述工程具备如下特点，如混凝土数量偏多（部分已达到10000m3以上）、体形较大、结构略厚，施工技术面临较高要求、条件相对复杂等。除需要符合耐久性、刚度、强度等需求外，还面临存在变形裂隙、温度应力的控制、避免等诸多问题。因此在混凝土中掺入适当的外加剂，将有效改良混凝土的机能，改善混凝土的强度，节约水泥和材料，改良工艺和劳动条件，加快施工速度和提高质量，保护环境，具有显著的经济效益和社会效益。根据不同的技术要求，使用不同类型的外加剂可以获得不同的使用效果和经济效益。因此，对混凝土外加剂的种类、作用机理和应用情况加以系统的研究并探讨其未来发展的方向就显得尤为迫切。
目 录
第一章 绪论 1
1.1基础大体积混凝土概念 1
1.2研究目的及意义 1
1.3国内外研究现状 2
第二章 大体积混凝土裂缝分类 3
2.1微观裂缝与宏观裂缝 3
2.2温度裂缝 3
第三章 混凝土本身具有性质的影响 5
3.1混凝土的体积稳定性 5
3.2混凝土的收缩 5
3.3混凝土的徐变 5
3.4骨料与水泥石的界面 5
3.5混凝土所用材料的影响 5
第四章 外加剂在混凝土中作用及应用情况 7
4.1减水剂 7
4.1.1减水剂应用情况 7
4.2引气剂 8
4.2.1引气剂应用情况 8
4.3防冻剂 9
4.3.1防冻剂应用情况 9
4.4早强剂 9
4.4.1早强剂应用情况 10
4.5膨胀剂 10
4.5.1膨胀剂应用情况 10
第五章 掺入外加剂效果分析 11
5.1外加剂效果 11
第六章 案例分析 14
6.1基础大体积混凝土应用外加剂实例 14
6.1.1混凝土配合比和外加剂使用情况 14
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
6.1.2保温测温情况 14
结束语 16
致 谢 17
参考文献 18
第一章 绪论
1.1基础大体积混凝土概念
高层建筑的发展首先遇到与基础工程有关的问题，这些项目大部分多为大体积混凝土工程。如，桩基厚大承台、高层建筑筏式、箱形基础等均为体积相对偏大的混凝土工程。上述工程具备如下特点，如混凝土数量偏多（部分已达到10000m3以上）、体形较大、结构略厚，施工技术面临较高要求、条件相对复杂等。除需要符合耐久性、刚度、强度等需求外，还面临存在变形裂隙、温度应力的控制、避免等诸多问题。
大体积混凝土基础的特点有这些方面，即浇筑量、浇筑面相对偏大，当浇筑完成混凝土后，因水泥水化热作用，在3到5天内，混凝土内部温度最高值将达到最高值。若内部温度、外部气温差值达到25℃以上时，不论是降温、还是升温阶段，收缩、表面裂缝出现的几率较大。
就升温阶段而言，因混凝土内部温度相对偏高，且其体积相对偏大，所以不易散发在内部聚集的水化热，内部温度出现明显升高。而从表面来看，散热速度相对较快，内外部温差因此变大，压应力、拉应力随之分别出现在混凝土内部、表面。此时，若拉应力比极限抗拉强度更大时，表面裂缝将出现于混凝土表面。就降温阶段而言，收缩现象伴随混凝土散热而出现，结构自身、基底往往会对收缩产生约束，进而形成极大的拉应力。若对比极限抗拉强度，收缩应力明显更大时，收缩裂缝将出现于混凝土内。所以，需将相应技术措施运用于大体积混凝土施工活动中，避免收缩、表面裂缝因过大的混凝土内外部温差而产生。
结合实验来看，在浇筑混凝土后的3到5天内，最高温度往往产生于混凝土内部。此时，不具备较高的弹性模量、极限抗拉强度，且无法有效约束因水化热导致的温度应力。若选用低水化热水泥，并将粉煤灰等掺入其中，通过减少水泥用量、降低水化热，使得早期混凝土强度得以提升、延缓峰值产生于水化热的时间，可令上述裂缝出现的几率得以明显减少。
大体积混凝土，若想令内外温差得以减小、并降低最高内部温度，不仅需运用相应技术、编制施工方案，且需对外加剂在整体工程中发挥的作用予以考虑。
1.2研究目的及意义
进入新世纪后，我们国家基础设施建设处于快速增长之中，如港口码头、核电站、铁路等工程都存在混凝土外加剂方面的需求，这一行业也随之得到快速发展。此时，高性能混凝土往往被运用于工程项目之中，为降低混凝土开裂方面的敏感性，令混凝土结构变得更为耐久，更为关注在设计混凝土时，对骨料品质级配的有效改善，并通过对矿物掺合料、高效减水剂的复合运用，以便显著减少混凝土单方用水量、水泥用量。此外，通过将诸多措施综合运用于所有施工环节，并严格的管理其质量，以便显著实现工程施工质量的提升。
1.3国内外研究现状
将外加剂运用于混凝土内，目前已达到百年历史。1873年，英国即已记载将氯化钙运用于混凝土内。美国于1937年获取木质磺酸盐的相关专利。因此种属于成本偏低的造纸厂废液，经济效益较为可观，属于极为优质的减水剂。所以，已将此大范围运用于工程中。在二十世纪三十年代，美国首先发现了引气剂，混凝土随之具备更为突出的抗冻性能。1963年日本随后顺利研发了缩合物高效减水剂，同时推出了麦地150超塑化剂。1967年德国紧接着获取了密胺磺酸盐甲醛缩合物方面的专利，并研发出梅尔门特L10超塑化剂，以便完成流动混凝土的制造。直到1974年德国又顺利研发、推出水下混凝土外加剂，混凝土拌和物随之形成更高黏聚性，令水下混凝土拌和物具备更为突出的避免离析、抗淘洗等能力，显著提升了施工质量。
我国混凝土外加剂的研究历程大致可划分为为两个阶段：即改革开放前30年和改革开放后30年。二十世纪五十年代初，通过对前苏联经验的借鉴，铁道工程系统选定的混凝土塑化剂为亚硫酸氢盐蒸煮法纸浆废液，并对此开展试验活动，通过将其复合至松香皂引气剂，以便混凝土性能得到显著改善。上世纪七十年代，选定的混凝土减水剂主要为运用于印染厂的NNO等染料扩散剂等，不仅因具备偏大的减水率，在具有较大坍落度、强度等级相对偏高的混凝土的配制方面，往往较为适用。且因属于推出自工厂化的产品，可有效保障品质均匀性；另外，通过喷雾干燥形成的产品，其形状为粉末状，计量、运输均相对便捷。上世纪七十年代末，主成分为萘系的木质磺酸盐减水剂粉状产品、高效减水剂随之出现，且很快被应用于部分工程之中。
二十世纪八十年代，在构建大量基础设施的同时，混凝土外加剂也随之得到快速推广。因将减水剂运用于泵送混凝土时，面临坍落度损失相对偏快的问题，部分工程则复合糖蜜等缓凝型外交及，问题也因此得到有效缓解；此外，如脂肪族等诸多高效减水剂也在国内得以开发。因工程实际需求，如膨胀剂等各类混凝土外加剂与引气剂、减水剂等得以组合，并在基础设施建设方面得到普遍应用。
目 录
第一章 绪论 1
1.1基础大体积混凝土概念 1
1.2研究目的及意义 1
1.3国内外研究现状 2
第二章 大体积混凝土裂缝分类 3
2.1微观裂缝与宏观裂缝 3
2.2温度裂缝 3
第三章 混凝土本身具有性质的影响 5
3.1混凝土的体积稳定性 5
3.2混凝土的收缩 5
3.3混凝土的徐变 5
3.4骨料与水泥石的界面 5
3.5混凝土所用材料的影响 5
第四章 外加剂在混凝土中作用及应用情况 7
4.1减水剂 7
4.1.1减水剂应用情况 7
4.2引气剂 8
4.2.1引气剂应用情况 8
4.3防冻剂 9
4.3.1防冻剂应用情况 9
4.4早强剂 9
4.4.1早强剂应用情况 10
4.5膨胀剂 10
4.5.1膨胀剂应用情况 10
第五章 掺入外加剂效果分析 11
5.1外加剂效果 11
第六章 案例分析 14
6.1基础大体积混凝土应用外加剂实例 14
6.1.1混凝土配合比和外加剂使用情况 14
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
6.1.2保温测温情况 14
结束语 16
致 谢 17
参考文献 18
第一章 绪论
1.1基础大体积混凝土概念
高层建筑的发展首先遇到与基础工程有关的问题，这些项目大部分多为大体积混凝土工程。如，桩基厚大承台、高层建筑筏式、箱形基础等均为体积相对偏大的混凝土工程。上述工程具备如下特点，如混凝土数量偏多（部分已达到10000m3以上）、体形较大、结构略厚，施工技术面临较高要求、条件相对复杂等。除需要符合耐久性、刚度、强度等需求外，还面临存在变形裂隙、温度应力的控制、避免等诸多问题。
大体积混凝土基础的特点有这些方面，即浇筑量、浇筑面相对偏大，当浇筑完成混凝土后，因水泥水化热作用，在3到5天内，混凝土内部温度最高值将达到最高值。若内部温度、外部气温差值达到25℃以上时，不论是降温、还是升温阶段，收缩、表面裂缝出现的几率较大。
就升温阶段而言，因混凝土内部温度相对偏高，且其体积相对偏大，所以不易散发在内部聚集的水化热，内部温度出现明显升高。而从表面来看，散热速度相对较快，内外部温差因此变大，压应力、拉应力随之分别出现在混凝土内部、表面。此时，若拉应力比极限抗拉强度更大时，表面裂缝将出现于混凝土表面。就降温阶段而言，收缩现象伴随混凝土散热而出现，结构自身、基底往往会对收缩产生约束，进而形成极大的拉应力。若对比极限抗拉强度，收缩应力明显更大时，收缩裂缝将出现于混凝土内。所以，需将相应技术措施运用于大体积混凝土施工活动中，避免收缩、表面裂缝因过大的混凝土内外部温差而产生。
结合实验来看，在浇筑混凝土后的3到5天内，最高温度往往产生于混凝土内部。此时，不具备较高的弹性模量、极限抗拉强度，且无法有效约束因水化热导致的温度应力。若选用低水化热水泥，并将粉煤灰等掺入其中，通过减少水泥用量、降低水化热，使得早期混凝土强度得以提升、延缓峰值产生于水化热的时间，可令上述裂缝出现的几率得以明显减少。
大体积混凝土，若想令内外温差得以减小、并降低最高内部温度，不仅需运用相应技术、编制施工方案，且需对外加剂在整体工程中发挥的作用予以考虑。
1.2研究目的及意义
进入新世纪后，我们国家基础设施建设处于快速增长之中，如港口码头、核电站、铁路等工程都存在混凝土外加剂方面的需求，这一行业也随之得到快速发展。此时，高性能混凝土往往被运用于工程项目之中，为降低混凝土开裂方面的敏感性，令混凝土结构变得更为耐久，更为关注在设计混凝土时，对骨料品质级配的有效改善，并通过对矿物掺合料、高效减水剂的复合运用，以便显著减少混凝土单方用水量、水泥用量。此外，通过将诸多措施综合运用于所有施工环节，并严格的管理其质量，以便显著实现工程施工质量的提升。
1.3国内外研究现状
将外加剂运用于混凝土内，目前已达到百年历史。1873年，英国即已记载将氯化钙运用于混凝土内。美国于1937年获取木质磺酸盐的相关专利。因此种属于成本偏低的造纸厂废液，经济效益较为可观，属于极为优质的减水剂。所以，已将此大范围运用于工程中。在二十世纪三十年代，美国首先发现了引气剂，混凝土随之具备更为突出的抗冻性能。1963年日本随后顺利研发了缩合物高效减水剂，同时推出了麦地150超塑化剂。1967年德国紧接着获取了密胺磺酸盐甲醛缩合物方面的专利，并研发出梅尔门特L10超塑化剂，以便完成流动混凝土的制造。直到1974年德国又顺利研发、推出水下混凝土外加剂，混凝土拌和物随之形成更高黏聚性，令水下混凝土拌和物具备更为突出的避免离析、抗淘洗等能力，显著提升了施工质量。
我国混凝土外加剂的研究历程大致可划分为为两个阶段：即改革开放前30年和改革开放后30年。二十世纪五十年代初，通过对前苏联经验的借鉴，铁道工程系统选定的混凝土塑化剂为亚硫酸氢盐蒸煮法纸浆废液，并对此开展试验活动，通过将其复合至松香皂引气剂，以便混凝土性能得到显著改善。上世纪七十年代，选定的混凝土减水剂主要为运用于印染厂的NNO等染料扩散剂等，不仅因具备偏大的减水率，在具有较大坍落度、强度等级相对偏高的混凝土的配制方面，往往较为适用。且因属于推出自工厂化的产品，可有效保障品质均匀性；另外，通过喷雾干燥形成的产品，其形状为粉末状，计量、运输均相对便捷。上世纪七十年代末，主成分为萘系的木质磺酸盐减水剂粉状产品、高效减水剂随之出现，且很快被应用于部分工程之中。
二十世纪八十年代，在构建大量基础设施的同时，混凝土外加剂也随之得到快速推广。因将减水剂运用于泵送混凝土时，面临坍落度损失相对偏快的问题，部分工程则复合糖蜜等缓凝型外交及，问题也因此得到有效缓解；此外，如脂肪族等诸多高效减水剂也在国内得以开发。因工程实际需求，如膨胀剂等各类混凝土外加剂与引气剂、减水剂等得以组合，并在基础设施建设方面得到普遍应用。
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