混凝土外加劑基礎

課程引導
0.1 混凝土外加劑的概述
0.1.1 混凝土外加劑的作用
0.1.2 混凝土外加劑行業的發展歷程和現狀
0.2 混凝土外加劑基礎
0.2.1 有機化學
0.2.2 高分子化合物和高分子化學
0.2.3 表面活性劑化學

第1篇 有機化學
脂肪烴的來源與製備
1.1 甲烷的來源與製備
1.1.1 烷烴的通式和構造異構
1.1.2 烷烴的命名法
1.1.3 甲烷分子的正四面體構造
1.1.4 烷烴的構象
1.1.5 烷烴的物理性質
1.1.6 烷烴的化學性質
1.1.7 烷烴鹵代反應歷程
1.1.8 重要的烷烴
1.2 乙烯的來源與製備
1.2.1 烯烴的定義和命名
1.2.2 烯烴的結構
1.2.3 烯烴的物理性質
1.2.4 烯烴的化學性質
1.2.5 烯烴的親電加成反應歷程和馬氏規則
1.2.6 烯烴的製備
1.2.7 重要的烯烴
1.2.8 環烷烴
1.3 乙炔的製備
1.3.1 炔烴的結構和命名
1.3.2 炔烴的物理性質
1.3.3 炔烴的化學性質
1.3.4 乙炔及其他炔烴的制法
1.3.5 二烯烴
1.4 基本技能
1.4.1 蒸餾
1.4.2 水蒸氣蒸餾
1.4.3 減壓蒸餾
1.4.4 分餾
1.5 技能訓練
1.5.1 甲烷的實驗室制法與性質
1.5.2 乙烯的實驗室制法
1.5.3 炔烴的實驗製備
思考題
理論難點自測
萘系高效減水劑的製備
2.1 苯
2.1.1 苯的結構
2.1.2 環芳烴的同分異構和命名
2.1.3 單環芳烴的物理性質
2.1.4 單環芳烴的化學性質
2.1.5 苯環上的親電取代反應的定位規律
2.2 稠環芳烴
2.2.1 萘
2.2.2 其他稠環芳烴
2.3 芳烴的來源
2.3.1 由石油加工得到芳烴
2.3.2 從煤焦油中提取芳烴
2.4 重要的芳烴
2.4.1 苯
2.4.2 甲苯
2.4.3 二甲苯
2.4.4 苯乙烯
2.4.5 聯苯
2.4.6 萘
2.5 技能訓練——萘系減水劑的製備
2.5.1 反應原理
2.5.2 合成工藝流程
2.5.3 合成方法
理論知識自測
溴乙烷的製備
3.1 鹵代烴的分類、命名和同分異構
3.1.1 鹵代烴的分類
3.1.2 鹵代烴的命名
3.2 鹵代烴的物理性質
3.3 鹵代烴的化學性質
3.3.1 親核取代反應
3.3.2 消除反應
3.3.3 與金屬鎂反應——格利雅試劑的生成
3.3.4 鹵代烯烴和鹵代芳烴的化學性質
3.4 親核取代和消除的反應機理
3.4.1 親核取代反應機理
3.4.2 消除反應機理
3.4.3 取代反應和消除反應的競爭
3.5 鹵代烴的制法
3.5.1 取代反應
3.5.2 不飽和烴與鹵素或鹵化氫加成
3.5.3 芳環上的氯甲基化反應
3.5.4 從醇製備
3.6 重要的鹵代烴
3.6.1 三氯甲烷
3.6.2 四氯化碳
3.6.3 氯乙烯和聚氯乙烯
3.6.4 二氟二氯甲烷
3.6.5 四氟乙烯
3.6.6 苄基氯（苄氯）
3.6.7 氯苯
3.7 技能訓練——溴乙烷的製備
3.7.1 實驗目的
3.7.2 反應原理
3.7.3 實驗儀器與藥品
3.7.4 實驗裝置
3.7.5 實驗步驟
技能思考
理論知自測
B-萘乙醚的製備
4.1 醇
4.1.1 醇的分類
4.1.2 醇的命名
4.1.3 醇的物理性質
4.1.4 醇的化學性質
4.1.5 醇的制法
4.1.6 重要的醇
4.2 酚
4.2.1 酚的分類、命名
4.2.2 酚的物理性質
4.2.3 酚的化學性質
4.2.4 酚的制法
4.2.5 重要的酚
4.3 醚
4.3.1 醚的分類、結構、命名
4.3.2 醚的物理性質
4.3.3 醚的化學性質
4.3.4 醚的制法
4.3.5 重要的醚
4.4 技能訓練——β萘乙醚的製備
4.4.1 實驗目的
4.4.2 反應原理
4.4.3 實驗儀器與藥品
4.4.4 實驗裝置圖
4.4.5 實驗步驟
技能思考
理論知識自測
脂肪族減水劑的製備
5.1 醛、酮
5.1.1 醛、酮的分類和命名
5.1.2 多官能團有機化合物的命名法
5.2 醛、酮的物理性質
5.3 醛、酮的化學性質
5.3.1 羰基的親核加成反應
5.3.2 與氨的衍生物的加成消除反應
5.3.3 αH的反應
5.3.4 氧化還原反應
5.4 醛和酮的制法
5.4.1 醇脫氫或氧化
5.4.2 炔烴水合
5.4.3 羰基合成
5.4.4 傅瑞德爾克拉夫茨醯基化反應
5.5 重要的醛酮
5.5.1 甲醛
5.5.2 乙醛
5.5.3 丙酮
5.5.4 苯甲醛
5.5.5 環己酮
5.6 技能訓練——脂肪族羥基磺酸鹽系減水劑的製備
5.6.1 合成原理
5.6.2 生產工藝流程
5.6.3 操作要領
5.6.4 原材料消耗
理論知識自測
高級脂肪酸鈉鹽的製備
6.1 羧酸
6.1.1 羧酸的分類和命名
6.1.2 羧酸的物理性質
6.1.3 羧酸的化學性質
6.1.4 羧酸的製備
6.1.5 重要的羧酸
6.2 羧酸衍生物
6.2.1 羧酸衍生物的命名
6.2.2 羧酸衍生物的物理性質
6.2.3 羧酸衍生物的化學性質
6.2.4 重要的羧酸衍生物
6.3 技能訓練——高級脂肪酸鈉鹽（肥皂）的製備
6.3.1 肥皂水溶液的性質和制皂用的油脂
6.3.2 透明皂的製備
理論知識自測
氨基磺酸鹽的減水劑製備
7.1 胺
7.1.1 胺的分類和命名
7.1.2 胺的物理性質
7.1.3 胺的化學性質
7.1.4 重氮化合物和偶氮化合物
7.1.5 胺的制法
7.1.6 重要的胺
7.2 醯胺
7.2.1 醯胺的結構和命名
7.2.2 醯胺的物理性質
7.2.3 醯胺的化學性質
7.3 硝基化合物
7.3.1 硝基化合物的結構和命名
7.3.2 硝基化合物的性質
7.4 技能訓練——氨基磺酸鹽減水劑的製備
7.4.1 合成反應原理
7.4.2 合成工藝流程
理論知識自測
糖鈣減水劉的製備
8.1 單糖
8.1.1 單糖的構型
8.1.2 單糖的物理性質
8.1.3 單糖的化學性質
8.1.4 重要的單糖
8.2 二糖
8.2.1 還原性二糖
8.2.2 非還原性二糖
8.3 多糖
8.3.1 澱粉
8.3.2 纖維素
8.3.3 木質素
8.4 技能訓練——糖鈣減水劑的製備

第2篇 高分子化學
聚羧酸系減水劑的製備
9.1 高分子化合物的概述
9.1.1 高分子化合物的發展
9.1.2 高分子化合物的分類與命名
9.1.3 高分子化合物的組成、結構和特點
9.2 高分子化合物的結構與性能
9.2.1 高分子鏈的結構
9.2.2 高分子間的作用力
9.2.3 高分子鏈的內旋轉與柔性
9.2.4 高聚物的聚集態結構
9.3 自由基聚合
9.3.1 自由基聚合的單體
9.3.2 自由基聚合機理
9.3.3 自由基聚合反應的特徵
9.3.4 引發劑
9.3.5 自由基共聚合反應
9.4 縮聚反應
9.4.1 縮合反應
9.4.2 縮聚反應
9.4.3 線形縮聚反應機理
9.4.4 縮聚和逐步聚合的實施方法
9.5 聚合方法
9.5.1 本體聚合
9.5.2 溶液聚合
9.5.3 懸浮聚合
9.5.4 乳液聚合
9.6 技能訓練——聚羧酸系減水劑的製備
9.6.1 聚羧酸醚類減水劑製備的原料及生產工藝
9.6.2 聚羧酸酯類減水劑的製備

第3篇 表面活性劑化學
十二烷基苯磺酸鈉的製備
10.1 表面活性劑的基本概念
10.1.1 表面活性劑的定義
10.1.2 表面活性劑結構特點和表示方法
10.1.3 表面活性劑的分類
10.1.4 表面活性劑結構
10.1.5 表面活性劑的一般性質
10.2 表面張力和表面吸附
10.2.1 表面張力
10.2.2 表面活性劑的吸附
10.3 表面活性劑在溶液中的狀態
10.3.1 表面活性劑溶液的性質
10.3.2 表面活性劑膠團與臨界膠團濃度
10.3.3 表面活性劑的化學結構對臨界膠團濃度的影響
10.3.4 膠團的結構、大小和形狀
10.4 潤濕
10.4.1 潤濕過程
10.4.2 接觸角與潤濕方程
10.4.3 影響潤濕的因素
10.4.4 潤濕劑
10.5 泡沫
10.5.1 泡沫的形成
10.5.2 泡沫的穩定性
10.5.3 介面膜的性質
10.5.4 氣體的透過性
10.5.5 表面電荷
10.5.6 消泡作用
10.6 乳化
10.6.1 乳狀液
10.6.2 乳狀液的穩定性
10.6.3 乳狀液的HLB、PIT理論及其應用
10.6.4 乳狀液的製備
10.7 分散作用
10.7.1 分散體系的分類
10.7.2 表面活性劑的分散作用
10.7.3 分散體系的絮凝
10.7.4 分散劑與絮凝劑
10.8 技能訓練——十二烷基苯磺酸鈉的製備
10.8.1 實驗原理
10.8.2 儀器和藥品
10.8.3 操作步驟

第4篇 混凝土外加劑化學
外加劑在混凝土中的作用
11.1 分類
11.2 命名
11.3 術語
11.3.1 基本術語
11.3.2 性能術語
11.4 混凝土外加劑品種的選用
11.4.1 混凝土外加劑的主要功能
11.4.2 混凝土外加劑按其使用目的選用
11.5 減水劑
11.5.1 減水劑的主要作用
11.5.2 普通減水劑
11.5.3 高效減水劑
11.5.4 高性能減水劑——聚羧酸鹽高性能減水劑
11.6 緩凝劑
11.7 早強劑
11.7.1 早強劑的作用
11.7.2 主要品種及技術指標
11.8 引氣劑
11.8.1 概述
11.8.2 引氣劑的種類與化學結構
11.9 防凍劑
11.9.1 防凍劑的組成及分類
11.9.2 常用防凍組分及性能

附錄1 混凝土外加劑（GB 8076—2008）
附錄2 混凝土防凍劑（JC 475—2004）
附錄3 混凝土外加劑勻質性試驗方法（GB/T 8077—2000）

《混凝土外加劑基礎》是按照教育部對職業技術教育教材“要逐步建立以能力培養為基礎的、特色鮮明的專業課教材和實訓指導教材”的教材建設思想，以職業技術教育能力本位教育理念為立足點，圍繞高等職業教育的特點、培養方向及目標定位而編寫的。本教材的目標是：“以學生為主體，以職業能力培養為中心，以任務為導向”，通過本課程的實施，幫助學生學會學習、學會實踐、學會協作，使學生的知識、技能得到全面發展，為其將來從事專業活動和未來的職業生涯打下基礎。本教材在確定了目標任務後，開設相應的理論知識和實踐內容，在講述有機化學、高分子化學、表面活性劑化學及混凝土外加劑相關理論的同時，以企業實際生產的外加劑合成為實踐技能訓練項目，增加了外加劑合成原理及生產工藝，突出了教材的先進性與實用性。本書力求縮短課堂和企業相關崗位之間的距離，實現“零適應期”的人才培養目標。

本教材由黑龍江建築職業技術學院教師編寫，劉冬梅任主編，編寫課程引導、第6、10、11章；劉雲龍編寫第2、9章；孫玉紅編寫第1章；張正淑編寫第3章；紀明香編寫第4、7章；于長江編寫第5、8章。

本教材在編寫過程中參考並引用了化學、化工、混凝土外加劑領域多位專家、學者的觀點和資料，在此表示誠摯的謝意。

本教材儘管力求完美，但由於編者水準有限，時間倉促，難免存在疏漏之處,敬請讀者批評指正。

編者
2013年7月