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