常用早强剂原理及特性

早强剂是加速混凝土早期强度发展的外加剂。早强剂的主要种类有：无机物类(氯盐类、硫酸盐类、碳酸盐类等)；有机物类(有机胺类、羧酸盐类等)；矿物类(天然矿物如明矾石、合成矿物如氟铝酸钙、无水硫铝酸钙等)。今天，就来给大家详细讲解一下有关于常用早强剂的原理以及相应特征，

1 ．常用早强剂

(1)氯盐类早强剂，主要有氯化钙、氯化钠、氯化钾、氧化胺、氯化铁、氯化铝等，氯盐类早强剂均有良好的早强作用，其中氯化钙早强效果好而成本低，应用最广。氯化钙的适宜掺量为水泥质量的0．5％～1．O％，能使混凝土3d强度提高50％～100％，7d强度提高20％～40％。

(2)硫酸盐类早强剂，主要有硫酸钠(即元明粉)、硫代硫酸钠、硫酸钙、硫酸铝、硫酸铝钾等。其中硫酸钠应用较多。硫酸钠为白色固体。一般掺量为水泥质量的0．5％～2．0％。 当掺量1％～1．5％时，可使混凝土强度达到设计标准70％的时间缩短一半左右，硫酸钠对矿渣水泥混凝土的早强效果优于普通水泥混凝土。

(3)有机胺类早强剂主要有三乙醇胺(简称TEA)、三异丙醇胺(简称TP)、二乙醇胺等，其中早强效果以三乙醇胺为最佳。三乙醇胺是无色或淡黄色油状液 体，呈碱性，能溶于水。掺量为水泥质量的0．02％～0．05％，能使混凝土早期强度提高50％左右，28d强不变或略有提高。

2．早强剂的作用机理

(1)氯盐类

氯盐的掺入能增加水泥矿物的溶解度，加速水泥矿物的水化速度。例如CaCl2能与C3A作用生成几乎不溶于水和CaCl2

溶液的水化氯铝酸钙，CaCl2又能与水化产物Ca(0H)2反应，形成溶解度极小的氧氯化钙(CaCl2•3 Ca(0H)2•12HzO和CaCl2．Ca(0H)2．H20)，使水泥浆中Ca(0H)2浓度降低，这就有利于C3S的水化反应的进行。水化氯铝酸 钙和氧氯化钙固相的早期析出，加速水泥浆体结构的形成，利于早期强度的发展。

(2)硫酸盐类

以硫酸钠为例，硫酸钠掺入后能发生如下反应： Na2S04+Ca(0H)2+2H2O—CaSO４•2H2O +2NaOH反应中所生成的硫酸钙具有高度分散性，且分布均匀，这种硫酸钙极易与C3A反应，迅速形成水化硫铝酸钙晶体。同时上述反应的发生离子，这种络 离子与水泥的水化物作用生成溶解度很小的络盐，因此三乙醇胺对水泥水化有较好的催化作用。同时随着体系中固相析出量的增加，水泥混凝土的早期强度提高。

3．早强剂的使用要点

(1)氯盐类早强剂的掺入使混凝土中氯离子浓度增加，使钢筋与氯离子之间产生较大的电极电位，这就易使混凝土中钢筋锈蚀。因此，我国《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204—92)和《混凝土外加剂应用技术规范》(GBJll9～88)中对氯盐的掺量都有限制(见表4—20)。同时还规定在下列结构中不得掺用氯盐类早强剂：相对湿度大于80％环境中使用的结构；处于水位升降部位、露天、经常受水淋的结构；与镀锌钢材或铝铁相接触部位以及有外露预埋铁件而无防护措施的结构；与含有酸、碱或硫酸盐等侵蚀性介质相接触的结构；经常处于环境温度为60℃以上的结构；使用冷拉钢筋或冷拔低碳钢丝配筋的结构；直接靠近直流电源或高压电源的结构；薄壁结构、预应力混凝土结构；含有活性骨料的混凝土结构等。为防止氯盐对钢筋的锈蚀，一般氯盐与阻锈剂(如亚硝酸 钠、铬酸盐、磷酸盐、锰酸盐等氧化剂)复合使用，其中亚硝酸钠的阻锈效果最佳。

(2)硫酸盐对钢筋无锈蚀作用。硫酸钠的早强效果虽好，但若掺入量过多则会导致混凝土后期性能变差，且混凝土表面易析出“白霜”。影响外观与表面装饰，故对其掺量必须控制。此外，硫酸钠的掺入会提高混凝土中碱含量，当混凝土中有活性骨料时，就会加速碱骨料反应，因此硫酸钠不得用于含有活性骨料的混凝土。同时，硫酸钠还不得用于下列结构：与镀锌钢材或铝铁相接触部位的结构；有外露钢筋预埋铁件而无防护措施的结构；使用直流电源的工厂及使用电气化运输设施的钢筋混凝土结构。

(3)三乙醇胺对混凝土稍有缓凝作用，故必须严格控制掺量，掺量过多时会造成混凝土严重缓凝和混凝土强度下降。

早强剂可加速混凝土硬化，缩短养护周期，加快施工进度，提高模板周转率。多用于冬季施工或紧急抢修工程。在实际应用中，早强剂单掺效果不如复合掺加。因此较多使用由多种组分配成的复合早强剂，尤其是早强剂与早强减水剂同时复合使用，其效果更好。常用复合早强剂、早强减水剂的组成与剂量。

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