泰勒教授开示：混凝土添加剂的原理及其化学成分（早强剂、缓凝剂、防腐剂，增稠剂）

# 介绍

你好，混凝土小伙伴们，我是 Tiger Lai，我将在这一部分为你们介绍更多的掺合料。我们将讨论加速剂、减速剂、粘度调节剂、收缩减少剂和防腐剂，哦，宝贝，这将是一场精彩的学习。

## 加速剂

如果你需要你的混凝土快速硬化，比如说你要让交通在上面行驶，或者你要拆除模板，或者你有一个补丁，你需要快速获得强度，那么使用加速剂是一个好主意。加速剂的作用是缩短引导期，也就是你可以操作混凝土的时间，这个时间会减少，但是你会获得早期强度增长，你的强度会更快提高。一些例子：

- 氯化钙，这是经典的，这是每个人都用过很长时间的，但是我们不再使用它，至少我们不用它和含有钢筋的混凝土一起，因为氯化物会腐蚀钢筋。氯化钙和其他一些钙盐，有很多种，但是它们不如氯化钙有效。

- 三乙胺或者叫做 TEA 或者甲酸钙，这些是有机的有机化合物，也是加速剂，但是也不如氯化钙有效。

所以钙盐和这些有机化合物的作用方式是不同的，钙盐实际上是改变了 C3A 的水化，记住，这是产生钙矾石的那个，这是负责早期硬化的那个，所以这会减少那个时间，而且这个额外的钙矾石形成，这会作为 CSH 形成的成核剂，至少人们是这么认为的，但是也不知道为什么，这会导致所有的相都更快地溶解，很多人不明白这是怎么回事，这是一个未来可以做很多好工作的领域，所以我只是说，这里有很多东西在发生，但是但是三乙胺会与石膏反应，加速三钙矽酸盐的形成，而且这可能会改变早期水化产物的表面，增加表面的成核，所以他们认为这是类似的机制，只是不那么有效，也不会导致像钙盐那样的溶解。

这里有一些好老氯化钙的例子，这是我们用了很长时间的加速剂，如果最终凝结是在大约六个小时，而初始凝结是在大约三个半小时，用了百分之二的氯化钙，我们可以把它降到大约两个小时，而最终凝结降到大约四个小时，如果你看看与对照组相比的强度增长，这是以小时为单位的，你可以看到，你几乎可以在任何时间段内让它增长一倍，几乎在任何时间段内让它增长一倍，现在这个会平坦，这不会永远持续下去，有些时候在五六天左右，那个含有氯化钙的不会像那样快速增长强度，它实际上会减慢，而另一个会赶上它，但是这个早期强度增长，这就是加速剂的全部意义。

## 减速剂

它们与加速剂相反，如果加速剂让事情变快，减速剂让事情变慢，它们减慢了混凝土的凝结，这在炎热的天气或者你有非常非常低的水灰比的混合料或者如果你的卡车运输时间很长，比如说你需要四个小时，有时甚至需要一整夜才能把混凝土车运到要浇筑的地方，那么这就是一个问题，因为那些混凝土会在你的搅拌筒里凝结。如果你使用减速剂，你就可以让它休眠，然后通常在工地上你必须使用加速剂或者其他东西来让它唤醒，或者说让它恢复活力。但是这些减速剂也是非常有用的工具，所以我们故意使用的掺合料来延缓凝结的有：

- 糖类，比如蔗糖，但是我们也可以使用羧酸盐，比如柠檬酸。

- 这些也是减水剂，它们会提供一定的减水效果，而且常见的是使用木质素磺酸盐减水剂，记住，所有这些低效和中效的减水剂，它们也会延缓凝结。

我们对这些减速剂的工作原理或者原因没有深入的了解，但是它似乎会降低溶解速率，延迟氢氧化钙的沉淀，所以事情不会那么快，也不会那么快地沉淀。我们知道，我们有点认为，最近出来的一些东西表明，它实际上是作用于溶解的水泥颗粒的表面，这是我们的想法，但是以后还有更多的工作要做。这里是一张图，我想我应该说是一张图表，显示了实线的初始凝结和虚线的最终凝结，这个钙木质素磺酸盐是一个减水剂，它肯定会延缓凝结，所以这是剂量增加，这是混合，这是混合后发生这种情况的时间。柠檬酸更有效，蔗糖更有效。这就是减速剂。

## 防腐剂

早些时候我提到过钙硝酸盐是一种加速剂，但它也是一种防腐剂，在高剂量下，它实际上改变了混凝土内部腐蚀的方式，它改变了钢筋的腐蚀方式。当你在混凝土中使用钢筋时，孔溶液的高 pH 值，大约是 13 到 13.5 的 pH 值，它实际上会在钢筋上形成一个钝化层，这个钝化层使得钢筋更难腐蚀。如果钢筋只是暴露在空气中，它会疯狂地腐蚀，但是因为它在混凝土中，它就被保护了，多棒啊，对吧？但是当氯化物达到钢筋时，当足够高的氯化物达到钢筋时，它会导致这个钝化层破坏，它会导致钢筋开始腐蚀。而钙硝酸盐所做的是，它实际上改变了这个钝化层的化学性质，它使它对氯化物更有抵抗力，它使它几乎需要两倍的氯化物才能开始导致腐蚀，这是非常有益的，特别是如果你使用一些像补丁一样的东西，在钢筋的性能上非常担心，那么你就说，我会在里面加一些这个，一旦氯化物到达那里，至少要两倍的氯化物，它才会到达那里，然后我才会进入实际的腐蚀。

收缩减少剂

这些是基于乙二醇的化学物质，添加到混凝土中，它们可以降低水的表面张力，这会显著减少收缩。现在有一个问题，就是收缩减少剂或者收缩减少掺合料，简称 SRA，它们非常昂贵，非常非常昂贵，而且你必须使用它们的一个很高的水平，你实际上必须用它们来替换很多的水，你最好确保你在你的水灰比计算中修改了它，但是它们会帮助所有类型的收缩，它们会帮助化学收缩、自收缩和干燥收缩。化学收缩发生在最初的几个小时，自收缩发生在最初的几天，而这种收缩是由于水被用于水化过程，然后从毛细管中拉出，留下孔隙和空隙。另一种是干燥收缩，它发生在几个月甚至几年的时间里，这时候水分会从外部流失，导致干燥收缩。它们的工作原理是，它们会降低水的表面张力，所以当水从这些孔隙中被拉出时，它们不会在混凝土中造成太大的收缩应变。所以收缩减少会一直改善，直到某个点。但是收缩减少剂也有其他的不良副作用。首先，你不能永远使用它们，它们只能在一定的水平上起作用，这是已经被很好地证实的。而且收缩减少剂还会降低你的强度，我看到它们会降低你的强度大约一千磅力每平方英寸。而且它们还会改变你的空气孔隙系统的稳定性，它们会让你的空气泡难以留在混凝土中，它们还会降低抗冻性能。还需要更多的工作来更好地理解这一切，但是这就是我们现在的情况。

防腐剂

早些时候我提到过钙硝酸盐是一种加速剂，但它也是一种防腐剂，在高剂量下，它实际上改变了混凝土内部腐蚀的方式，它改变了钢筋的腐蚀方式。当你在混凝土中使用钢筋时，孔溶液的高 pH 值，大约是 13 到 13.5 的 pH 值，它实际上会在钢筋上形成一个钝化层，这个钝化层使得钢筋更难腐蚀。如果钢筋只是暴露在空气中，它会疯狂地腐蚀，但是因为它在混凝土中，它就被保护了，多棒啊，对吧？但是当氯化物达到钢筋时，当足够高的氯化物达到钢筋时，它会导致这个钝化层破坏，它会导致钢筋开始腐蚀。而钙硝酸盐所做的是，它实际上改变了这个钝化层的化学性质，它使它对氯化物更有抵抗力，它使它几乎需要两倍的氯化物才能开始导致腐蚀，这是非常有益的，特别是如果你使用一些像补丁一样的东西，在钢筋的性能上非常担心，那么你就说，我会在里面加一些这个，一旦氯化物到达那里，至少要两倍的氯化物，它才会到达那里，然后我才会进入实际的腐蚀。

这就是我要介绍的掺合料的内容，希望你们能从中学到一些有用的知识，如果你们有任何问题或者想要了解更多的话，可以在评论区留言，或者访问我的网站 www.tigerlai.com，我会尽快回复你们。谢谢你们的观看，下次见！

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