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第1篇 混凝土外加剂原理 3

第1章 绪论 3

1.1 外加剂发展历史和现状 3

1.2 外加剂的定义及分类 5

1.3 外加剂的作用及应用范围 8

第2章 混凝土外加剂理论基础 15

2.1 水泥的化学成分与矿物组成 15

2.2 水泥水化进程及其影响因素 17

2.2.1 水泥水化过程 17

2.2.2 影响水泥水化过程的因素 19

2.3 水泥的凝结和硬化 20

2.4 水泥水化热 21

2.5 硬化水泥浆体的结构 22

2.6 混凝土拌合物的流动性和流变特性 22

2.6.1 流动性定义、测试方法及其影响因素 23

2.6.2 流变性 25

2.7 硬化混凝土基本性能及影响因素 27

2.7.1 混凝土的强度 27

2.7.2 混凝土的变形 30

2.8 混凝土的耐久性 35

2.8.1 混凝土的抗渗性 36

2.8.2 混凝土的抗冻性 36

2.8.3 混凝土的抗碳化性 37

2.8.4 混凝土的抗侵蚀性 37

2.9 普通混凝土配合比设计方法 41

2.9.1 试配配合比的计算 41

2.9.2 基准配合比的确定 45

2.9.3 实验室配合比的确定 45

2.9.4 施工配合比的确定 46

2.10 表面活性剂 46

2.11 水泥浆体的基本性状 51

2.12 几类表面活性剂基团对水泥水化进程的影响 52

第3章 混凝土减水剂 54

3.1 概述 54

3.2 主要品种 55

3.3 作用机理 56

3.4 减水剂的生产方法及基本性质 59

3.4.1 木质素磺酸盐减水剂 59

3.4.2 萘磺酸甲醛缩合物高效减水剂 60

3.4.3 多环芳烃磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂 61

3.4.4 三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂 61

3.4.5 改性木质素磺酸钙（或钠）高效减水剂 61

3.4.6 氨基磺酸盐高效减水剂 62

3.4.7 聚羧酸系高性能减水剂 63

3.5 掺加减水剂对混凝土性能的影响 65

3.5.1 掺加减水剂对新拌混凝土的影响 65

3.5.2 掺加减水剂对混凝土凝结硬化阶段性能的影响 68

3.5.3 掺加减水剂对混凝土硬化后性能的影响 69

3.6 减水剂的掺加方法 76

3.7 减水剂的性能指标及检验方法 79

3.7.1 减水剂的性能指标 79

3.7.2 减水剂性能指标的检验方法 80

3.8 掺减水剂混凝土的配合比设计 84

3.9 减水剂应用要点 85

3.9.1 确定合适的掺量 85

3.9.2 测定减水剂与水泥的适应性 85

第4章 混凝土引气剂及引气减水剂 88

4.1 概述 88

4.2 种类 88

4.3 作用机理 89

4.4 引气剂对混凝土性能的影响 90

4.4.1 对混凝土和易性的影响 90

4.4.2 对混凝土凝结硬化的影响 91

4.4.3 对硬化混凝土性能的影响 91

4.5 影响引气量的因素 94

4.6 混凝土引气剂的应用要点 96

第5章 混凝土早强剂及早强减水剂 97

5.1 概述 97

5.2 早强剂种类 97

5.2.1 氯化物类早强剂 98

5.2.2 硫酸盐早强剂 102

5.2.3 硝酸盐和亚硝酸盐早强剂 103

5.2.4 有机化合物早强剂 103

5.3 常用的复合型早强剂和早强减水剂 104

5.4 混凝土早强剂的应用要点 105

5.4.1 氯盐早强剂 105

5.4.2 硫酸盐早强剂 107

第6章 混凝土速凝剂 108

6.1 概述 108

6.2 主要品种及其组成 108

6.3 作用机理 111

6.4 速凝剂对混凝土性能的影响 113

6.5 速凝剂的工程应用要点 115

第7章 混凝土缓凝剂 117

7.1 概述 117

7.2 缓凝剂的种类 117

7.3 缓凝剂的作用机理 118

7.4 缓凝剂对混凝土性能的影响 121

7.5 混凝土缓凝剂应用要点 125

第8章 混凝土膨胀剂 127

8.1 概述 127

8.2 膨胀剂的种类 129

8.3 作用机理 130

8.3.1 氧化钙类膨胀剂 130

8.3.2 硫铝酸钙类膨胀剂 131

8.3.3 硫铝酸钙-氧化钙类复合膨胀剂 133

8.3.4 氧化镁类膨胀剂 133

8.3.5 氧化铁类膨胀剂 133

8.4 膨胀剂对混凝土性能的影响 134

8.5 膨胀剂的工程应用要点 136

第9章 混凝土防水剂 139

9.1 概述 139

9.2 主要品种 141

9.3 防水剂的作用机理 141

9.3.1 引气型防水剂 141

9.3.2 减水型防水剂 142

9.3.3 三乙醇胺密实型防水剂 142

9.3.4 氯化铁类防水剂 143

9.3.5 微膨胀型防水剂 143

9.3.6 多功能复合型防水剂 145

9.4 防水剂对混凝土性能的影响 147

9.5 防水剂的工程应用要点 151

9.5.1 引气型防水剂的使用要点 151

9.5.2 减水型防水剂的使用要点 152

9.5.3 氯化铁类防水剂的使用要点 153

9.5.4 微膨胀型防水剂 153

第10章 混凝土防冻剂 155

10.1 概述 155

10.2 防冻剂的主要种类 157

10.3 防冻剂的作用机理及其对混凝土性能的影响 158

10.4 防冻剂性能指标及检测方法 161

10.5 防冻剂应用要点 165

第11章 混凝土泵送剂及控制混凝土坍落度损失外加剂 169

11.1 概述 169

11.2 混凝土泵送剂的性能 170

11.3 泵送剂的种类 171

11.4 混凝土泵送剂的复配 172

11.5 控制坍落度损失型泵送剂的配制思路及其作用机理 174

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 174

11.5.2 HP控制坍落度损失型高性能泵送剂的性能 176

第12章 减缩剂 184

12.1 概述 184

12.2 减缩剂的作用原理 184

12.3 减缩剂的特点 185

12.4 减缩剂的种类 186

12.5 减缩剂对混凝土性能的影响 187

12.6 减缩剂的发展前景 190

第13章 阻锈剂 191

13.1 概述 191

13.2 阻锈剂的性能要求 192

13.3 阻锈剂的种类 192

13.4 阻锈剂的作用机理 193

第14章 水下浇注混凝土抗分散剂 195

14.1 概述 195

14.2 抗分散剂的种类 196

14.3 抗分散剂的作用机理 198

14.4 抗分散剂对混凝土性能的影响 199

14.5 水下浇注混凝土抗分散剂的应用要点 204

第15章 砂浆外加剂 206

15.1 概述 206

15.2 砂浆外加剂主要品种 208

15.3 砂浆外加剂的主要组成和作用机理 208

15.4 外加剂对砂浆性能的影响 211

第16章 其他混凝土外加剂 217

16.1 脱模剂 217

16.2 养护剂 218

16.3 加气剂 219

16.4 泡沫剂 219

16.5 碱-集料反应抑制剂 219

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 221

17.1 概述 221

17.2 外加剂与水泥适应性的定义 221

17.3 影响外加剂与水泥适应性的因素 221

17.3.1 外加剂方面的因素 222

17.3.2 水泥方面的因素 222

17.3.3 外加剂的掺量与掺加方法 223

17.4 混凝土外加剂与水泥适应性的改善措施 223

17.5 改善水泥与外加剂适应性的工程实例 225

17.5.1 因更换水泥所引起的适应性问题 225

17.5.2 因使用膨胀剂所产生的不适应性问题 227

第2篇 混凝土外加剂应用 231

第18章 混凝土外加剂在高强混凝土中的应用 231

18.1 高强混凝土的概念 231

18.2 高强混凝土对原材料要求 232

18.2.1 水泥 232

18.2.2 集料 233

18.2.3 矿物掺合料 236

18.2.4 化学外加剂 240

18.2.5 拌合水 241

18.3 高强混凝土配制技术 242

18.3.1 决定混凝土强度的主要因素 242

18.3.2 高强混凝土配合比设计应参考的原则 242

18.3.3 高强混凝土配合比设计的步骤 246

18.4 外加剂在高强混凝土中的应用实例 247

18.4.1 外加剂在广州保利国际广场工程中的应用 247

18.4.2 外加剂在北京静安中心大厦工程中的应用 249

18.4.3 外加剂在其他一些高强混凝土建筑中的应用 251

第19章 混凝土外加剂在自密实混凝土中的应用 252

19.1 自密实混凝土的概念 252

19.1.1 自密实混凝土的定义 252

19.1.2 自密实混凝土的性能 252

19.1.3 自密实混凝土的发展和应用现状 257

19.2 自密实混凝土对原材料要求 259

19.2.1 水泥 259

19.2.2 集料 259

19.2.3 矿物掺合料 259

19.2.4 惰性掺合料 260

19.2.5 化学外加剂 260

19.3 自密实混凝土配制技术 261

19.3.1 自密实混凝土配制原理 261

19.3.2 自密实混凝土配制思路 261

19.3.3 自密实混凝土设计步骤 264

19.4 外加剂在自密实混凝土中的应用实例 266

19.4.1 在三峡大坝三期工程中的应用 266

19.4.2 在银泰中心工程中的应用 272

第20章 混凝土外加剂在补偿收缩混凝土中的应用 276

20.1 补偿收缩混凝土的概况 276

20.1.1 补偿收缩混凝土的定义 276

20.1.2 补偿收缩混凝土的特点 276

20.2 补偿收缩混凝土对原材料要求 277

20.2.1 水泥 277

20.2.2 掺合料 278

20.2.3 粗集料 278

20.2.4 细集料 278

20.2.5 纤维 278

20.2.6 水 279

20.2.7 化学外加剂 279

20.2.8 膨胀剂 279

20.3 补偿收缩混凝土配制技术 281

20.3.1 配合比设计原则 281

20.3.2 限制膨胀率指标设计 282

20.3.3 膨胀剂内掺量设计 282

20.3.4 膨胀剂用量计算 283

20.3.5 配合比的调整与确定 284

20.4 外加剂在补偿收缩混凝土中的应用实例 284

20.4.1 在巫山长江大桥钢管混凝土拱桥中的应用 284

20.4.2 在苏州市商业街F城工程的应用 288

第21章 混凝土外加剂在大体积混凝土中的应用 292

21.1 大体积混凝土的概念 292

21.2 大体积混凝土对原材料要求 293

21.2.1 水泥 293

21.2.2 集料 294

21.2.3 矿物掺合料 295

21.2.4 外加剂 297

21.3 大体积混凝土配制和施工技术 299

21.4 外加剂在大体积混凝土中的应用实例 303

21.4.1 在上海环球金融中心大厦中的应用 303

21.4.2 在苏通大桥主墩承台中的应用 307

21.4.3 在南水北调保定漕河段工程中的应用 314

第22章 混凝土外加剂在道路混凝土中的应用 320

22.1 道路水泥混凝土的概念 320

22.1.1 道路水泥混凝土定义 320

22.1.2 道路水泥混凝土的特点 321

22.2 道路水泥混凝土对原材料要求 322

22.2.1 水泥 322

22.2.2 粗集料 323

22.2.3 细集料 325

22.2.4 掺合料 327

22.2.5 外加剂 328

22.2.6 接缝材料 329

22.3 道路水泥混凝土的配制技术 330

22.3.1 道路混凝土配合比应满足的技术要求 330

22.3.2 道路混凝土配合比设计步骤 332

22.3.3 道路混凝土配合比设计方法 334

22.4 外加剂在道路水泥混凝土中的应用实例 336

22.4.1 引气剂在道路混凝土中的应用 336

22.4.2 减水剂在道路混凝土中的应用 338

第23章 混凝土外加剂在轻集料混凝土中的应用 340

23.1 轻集料混凝土的概念 340

23.1.1 轻集料混凝土的定义 340

23.1.2 轻集料混凝土的分类 340

23.2 轻集料混凝土对原材料要求 342

23.2.1 胶凝材料 342

23.2.2 轻集料 342

23.2.3 外加剂 344

23.2.4 拌合水 345

23.3 轻集料混凝土的配置 345

23.3.1 轻集料混凝土配合比基本参数的选择 345

23.3.2 轻集料混凝土配合比设计基本原则 347

23.3.3 轻集料混凝土配合比设计的方法 348

23.4 外加剂在轻集料混凝土中的应用 350

第24章 混凝土外加剂在纤维增强混凝土中的应用 353

24.1 纤维增强混凝土的概念 353

24.1.1 纤维增强混凝土的定义 353

24.1.2 纤维的分类 353

24.1.3 纤维增强混凝土的分类 354

24.1.4 纤维在混凝土中的作用 355

24.1.5 纤维混凝土的发展历程 355

24.2 钢纤维增强混凝土 356

24.2.1 钢纤维混凝土的特点 356

24.2.2 钢纤维混凝土对原材料要求 357

24.2.3 钢纤维混凝土配合比设计 359

24.2.4 外加剂在钢纤维混凝土中的应用实例 361

24.3 合成纤维增强混凝土 362

24.3.1 合成纤维概述 362

24.3.2 聚丙烯纤维增强混凝土 363

24.3.3 聚丙烯腈纤维增强混凝土 364

24.3.4 外加剂在合成纤维混凝土中的应用实例 364

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 366

25.1 矿物掺合料与绿色高性能混凝土 366

25.1.1 矿物掺合料的定义与发展 366

25.1.2 矿物掺合料的作用机理 366

25.1.3 绿色高性能混凝土 367

25.2 大掺量粉煤灰绿色高性能混凝土 368

25.2.1 粉煤灰的种类及技术要求 369

25.2.2 混凝土掺用粉煤灰的规定及方法 370

25.2.3 大掺量粉煤灰混凝土的应用实例 371

25.3 大掺量磨细矿渣微粉绿色高性能混凝土 372

25.3.1 磨细矿渣微粉概述 372

25.3.2 磨细矿渣微粉的用法 373

25.3.3 大掺量磨细矿渣微粉的应用实例 374

25.4 大掺量复合矿物掺合料绿色高性能混凝土 375

25.4.1 复合矿物掺合料的综合效应 375

25.4.2 复合矿物掺合料的用法 376

25.4.3 大掺量复合矿物掺合料的应用实例 376

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 378

26.1 铁路客运专线与高性能混凝土 378

26.1.1 铁路客运专线 378

26.1.2 高性能混凝土 378

26.2 铁路客运专线高性能混凝土设计要求 379

26.3 铁路客运专线高性能混凝土用原材料 383

26.4 铁路客运专线高性能混凝土配合比 386

26.5 外加剂在铁路客运专线高性能混凝土中应用实例 387

第27章 混凝土外加剂在防水混凝土中的应用 388

27.1 防水混凝土概述 388

27.2 减水剂防水混凝土 389

27.2.1 减水剂防水机理 389

27.2.2 减水剂对混凝土混合料性能的影响 390

27.2.3 减水剂防水混凝土配制要点 390

27.2.4 应用实例 391

27.3 引气剂防水混凝土 391

27.3.1 引气剂防水机理 391

27.3.2 引气剂防水混凝土配制要点 392

27.4 膨胀剂防水混凝土 393

27.4.1 防水混凝土应用膨胀剂时应该注意的问题 393

27.4.2 应用实例 394

27.5 有机硅防水混凝土 395

27.5.1 有机硅防水剂的防水原理 395

27.5.2 有机硅防水混凝土的配置 395

第28章 混凝土外加剂在喷射混凝土中的应用 397

28.1 喷射混凝土的概念 397

28.2 喷射混凝土的特点 397

28.3 喷射混凝土的分类 398

28.4 喷射混凝土的原材料 399

28.4.1 水泥 399

28.4.2 细集料 400

28.4.3 粗集料 400

28.4.4 速凝剂 401

28.4.5 其他外加剂 402

28.4.6 纤维 403

28.5 喷射混凝土配合比设计要点 403

28.5.1 喷射混凝土配合比主要设计原则 403

28.5.2 喷射混凝土配合比主要设计参数 404

28.5.3 配合比设计步骤 404

28.6 速凝剂在喷射混凝土中的应用 406

28.6.1 喷射混凝土用速凝剂的开发应用 406

28.6.2 速凝剂在喷射混凝土中的工程应用实例 408

第29章 混凝土外加剂在其他特种混凝土中的应用 409

29.1 自应力混凝土 409

29.1.1 自应力混凝土概述 409

29.1.2 自应力混凝土的设计 410

29.1.3 自应力混凝土压力管 410

29.1.4 自应力混凝土灌注桩 412

29.2 倒灌顶升泵送混凝土 413

29.2.1 应用工程技术要求 414

29.2.2 倒灌顶升泵送混凝土原材料及配合比 415

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 417

29.2.4 聚羧酸系减水剂在倒灌顶升泵送混凝土中的作用 419

29.3 碾压混凝土 419

29.3.1 碾压混凝土的特点 420

29.3.2 碾压混凝土材料 420

29.3.3 碾压混凝土配合比设计要点 420

29.3.4 外加剂在碾压混凝土中的应用 421

第3篇 混凝土外加剂标准与规范 421

1.混凝土外加剂定义、分类、命名与术语 GB/T 8075—2005 425

2.混凝土外加剂 GB 8076—1997 430

3.混凝土外加剂匀质性试验方法 GB/T 8077—2000 446

4.喷射混凝土用速凝剂 JC 477—2005 463

5.混凝土防冻剂 JC 475—2004 469

6.混凝土膨胀剂 JC 476—2001 476

7.砂浆、混凝土防水剂 JC 474—1999 480

8.混凝土外加剂应用技术规范 GB 50119—2003 488

9.水泥混凝土养护剂 JC 901—2002 505

10.混凝土泵送剂 JC 473—2001 512

11.混凝土外加剂中释放氨的限量 GB 18588—2001 518

12.混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂 JC/T 1011—2006 521

13.混凝土制品用脱模剂 JC/T 949—2005 527

14.混凝土界面处理剂 JC/T 907—2002 532

15.建筑表面用有机硅防水剂 JC/T 902—2002 539

16.公路工程混凝土外加剂 JT/T 523—2004 544

17.水工混凝土外加剂技术规程 DL/T 5100—1999 554

18.高强高性能混凝土用矿物外加剂 GB/T 18736—2002 575

19.用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉 GB/T 18046—2000 584

20.用于水泥和混凝土中的粉煤灰 GB/T 1596—2005 589

21.预应力高强混凝土管桩用硅砂粉 JC/T 950—2005 598

22.聚羧酸系高性能减水剂 JG/T 223—2007 603

参考文献 611