浅谈水泥混凝土外加剂
摘要：外加剂是指在拌制混凝土过程中掺入的，用以改善混凝土性质的物质。本文介绍了我国混凝土外加剂的种类和功能，以及混凝土外加剂的发展
关键词：混凝土外加剂分类用途工程应用
中图分类号： tu528 文献标识码： a 文章编号：
前言
混凝土外加剂是为改进水泥净浆、砂浆和混凝土的某些性能而掺入的物质, 是一门新的并涉及面较为广泛的材料科学。随着科学技术的发展, 混凝土应具有节能、耐久、高强、轻质、快硬和高流动等性能, 应用外加剂就是为了进一步提高这些性能。外加剂的应用范围非常广, 合理使用后, 可取得节省水泥、节省能源、提高强度、缩短工期、加快模板及预制场地的周转, 改善混凝土的性质和施工操作条件等多种技术经济效益。
一、混凝土外加剂的分类
1 根据使用功能分类
从使用功能来看, 混凝土外加剂有四类:
（1）改变混凝土拌合物流变性能的外加剂, 包括各种减水剂、引气剂或泵送剂等。
（2）调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂, 包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。
（3）改善混凝土耐久性的外加剂, 包括引气剂、防水剂、阻锈
剂等。
（4）改善混凝土其他性能的外加剂, 包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。
2 根据化学性质分类
从化学性质来看, 混凝土外加剂大致可分为具有表面活性作用的减水剂( 或引气剂) , 无机电解质盐类以及有机和无机相结合的复合外加剂。不同的外加剂在混凝土中所起的作用各不相同,在近代混凝土外加剂中, 表面活性剂占有重要的位置, 无论是普通的表面活性剂或是高分子表面活性剂, 它们的合成或天然产品大都可以用来作为制造减水剂、引气剂、起泡剂、消泡剂、调凝剂等的主要成分。表面活性剂是能显著改变液体表面张力或二相间界面张力的物质, 表面活性剂有离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂两种。
二、混凝土各种外加剂的应用
1引气剂。混凝土中掺入引气剂后，引入大量均匀、稳定而封闭的微小气泡，这些微小封闭气泡互不连通、均匀稳定分布在混凝土中，当孔隙内自由水冻结时，气泡被压缩，可大为减轻冰冻给孔隙带来的膨胀压力；溶解时这些气泡可恢复原状，因此孔隙内自由水反复冻融也不致对孔壁产生很大的压力。这些气泡在混凝土中起类似滚珠的作用，可使混凝土的流动性大为改善，提高了混凝土的和易性，减少泌水和分离。由于和易性改善，可以降低混凝土的单位用水量，在水泥用量不变的情况，可以弥补部分由于引气而致的强
度损失。只要引气量合适，普通混凝土也可以获得非常高的抗冻性能。绝大部分引气剂的成分为松香衍生物以及各种磺酸盐，如烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠，常用掺量是水泥重量的５０～５００ｐｐｍ。引气剂主要用于抗冻性要求高的结构，如混凝土大坝、路面、桥面、飞机场道面等大面积易受冻的部位。
2减水剂。减水剂主要能提高强度，它的定义是在不影响混凝土施工和易性的条件下，具有减水和增强作用的外加剂称为减水剂。一般减水率大于８％的称之为高效减水剂，减水剂有很多的功能。分为引气型减水剂（兼引气作用的减水剂），早强型减水剂（兼早强作用的减水剂），缓凝型减水剂（兼缓凝作用的减水剂）等。减水剂的作用原理：减水剂通常是一种表面活性剂，属阴离子型表面活性剂。它吸附于水泥颗粒表面使颗粒显示电性能，颗粒间由于带相同电荷而相互排斥，使水泥颗粒被分散而释放颗粒间多余的水分而产生减水作用。
3早强剂。混凝土早强剂是指能提高混凝土早期强度，并且对后期强度无显著影响的外加剂。早强剂的主要作用在于加速水泥水化速度，促进混凝上早期强度的发展；既具有早强功能，又具有一定减水增强功能。到目前为止，人们已先后开发除氯盐和硫酸盐以外的多种早强型外加剂，如亚硝酸盐，铬酸盐等，以及有机物早强剂，如三乙醇胺、甲酸钙、尿素等，并且在早强剂的基础上，生产应用多种复合型外加剂，如早强减水剂、早强防冻剂和早强型泵送剂等。这些种类的早强型外加剂都已经在实际工程中使用，在改善混凝土
性能。提高施工效率和节约投资成本方面发挥了重要作用。
4缓凝剂。在商品混凝土中掺人缓凝剂的目的是为了延长水泥的水化硬化时间，使新拌混凝土能在较长时间内保持塑性，从而调节新拌混凝土的凝结时间。缓凝剂的主要成分为多羟基化合物、羟基羧酸盐及其衍生物、高糖木质素磺酸盐，因其兼有减水作用，也称缓凝减水剂。此外，一些无机盐如氯化锌、硼酸盐、各种磷酸盐也有缓凝作用。掺量为水泥用量的0.1～0.6％。缓凝剂适用于高温条件下连续灌筑混凝土、大体积混凝土、预拌混凝土和泵送混凝土。5防冻剂。使用防冻外加剂就是一种有效地提高混凝土抗冻性的措施。负温对混凝土十分不利，其一是施工周期长。其二是影响工程质量。使用防冻剂是寒冷地区保证混凝土冬期施工质量，节省能源，降低工程造价的有效措施。
6阻锈剂。针对添加阻锈剂后钝化的试件，通过对其钢筋表面、与钢筋距离较近的混凝土薄层和与钢筋距离较远的混凝土薄层的
铵含量进行测试，进一步分析了阻绣剂的阻锈作用机理，结果发现，钢筋表面薄层内含有一定量的铵根；距钢筋较近的混凝土薄层含ｎ量比距钢筋较远的混凝土薄层含ｎ量高。由此可以推测阻锈剂含ｎ的极性基团可以吸附在钢筋表面，阻止氯离子等有害离子的侵入，从而阻止和延缓钢筋锈蚀的发生。最主要的原因之一是ｎ的电负性比c1的大，而ｎ的原子半径比c1的还要小，在与c1竞争吸附的过程中，ｎ更容易吸附到钢筋表面，从而阻止氯离子等有害离子的侵入，保护钢筋不被锈蚀。
三、混凝土外加剂的发展
总得来说，混凝土外加剂是向绿色无污染的方向发展；随着建筑结构的大型化施工，对外加剂的要求越来越高，今后混凝土外加剂主要将向以下几个方面发展：
1复合多功能型。复合多功能型外加剂，在性能上可以取长补短，趋于完善，并且价格便宜，使用面广，性能良好。
2品种系列化、多样化。不断研制开发新品种，使品种系列化、多样化、以满足各种特殊工程的需要，并方便工程使用和质量控制。3发展高强化、流态化作用的高效减水剂。近年来，各国使用的混凝土的平均强度和最高强度都在不断提高，高效减水剂的研制成功，为制备高强混凝土提供了条件。流动性混凝土利用高效减水剂的减水作用，改善混凝土的和易性，使用流动性混凝土施工省力、工效提高、造价低。为了满足现代化施工要求和特种工程需要，应对高强混凝土和流动性混凝土使用的高效减水剂进一步研究，把减水剂的性能和混凝土应用技术提高到一个新水平。
4降低外加剂的生产成本。为了得到明显的经济效益，人们总是希望外加剂的价格低廉。为此，应降低外加剂的原材料费用，如利用工业废料生产外加剂，再者，改善外加剂的生产工艺，也是降低费用的措施之一，降低外加剂的生产成本对广泛应用外加剂极为有利。
5注重经济效益，在选用外加剂时，应根据工程施工混凝土的质量要求、施工工艺条件、采用的施工方法、环境气温情况合理选用
