早强剂是加速混凝土早期强度发展,并对后期强度无显著影响的外加剂。早强剂可以在常温、低温和负温(不低于-5℃)条件下加速混凝土的硬化过程,对用于动机施工和抢修工程。早强剂主要有无机盐类(氯盐类、硫酸盐类)和有机胺及有机—无机的复合物三大类。
一、氯盐类早强剂
氯盐类早强剂主要有氯化钙、氯化钠、氯化钾、氯化铝及三氯化铁等,其中氯化钙应用最广。氯化钙为白色粉状物,其适宜掺量为水泥质量的0.5%~1.0%,能使混凝土3d强度提高50%~100%,7d强度提高20%~40%,同时能降低混凝土中水的冰点,防止混凝土早期受冻。
氯化钙对混凝土产生早强作用的主要原因,一般认为是它能与水泥中的C3A作用,生成不溶性水化氯铝酸钙(C₃A.CaCl2.10H₂O),并与C₃S水化析出的氢氧化钙作用,生成不溶性氧氯₂化钙[CaCl₂.3Ca(OH)
₂.12H₂O].这些复盐的形成,增加了水泥浆中固相的比例,有助于水泥是结构的形成。同时,由于氯化钙与氢氧化钙的迅速反应,降低了液相中的碱度,使C₃S水化反应加快,也有利于提高水泥是早期强度。
采用氯化钙做早强剂,最大的缺点是含有cl-离子,会使钢筋锈蚀,并导致混凝土开裂。因此,《混凝土结构工程实施及验收规范》(GB
50204)规定,在钢筋混凝土中,氯化钙的掺量不得超过水泥质量的1%,在无筋混凝土中掺量不得超过3%,在使用冷拉和冷拔低碳钢丝的混凝土结构及预应力混凝土结构中,不允许掺用氯化钙。同时还规定,在下列结构的钢筋混凝土中不得掺用氯化钙和含有氯盐的复合早强剂;在高湿度空气环境中、处于水位升降部位、露天结构或经受水淋的结构;与含有酸、碱或硫酸盐等侵蚀性介质想接触的结构;使用过程中经常处于环境温度为60℃以上的结构;直接靠近直流电源或高压电源的结构等。