混凝土外加劑及其應用初探

陳 巖

（中國人民解放軍72719部隊，江蘇，徐州，221005）

混凝土外加劑及其應用初探

陳 巖

（中國人民解放軍72719部隊，江蘇，徐州，221005）

本文回顧了混凝土外加劑的歷史發展狀況，介紹了常用的混凝土外加劑的種類，分析了使用混凝土外加劑的必要性，并總結了使用外加劑應注意的事項。

混凝土外加劑；發展和應用；意義。

近年來，我國外加劑行業的科研隊伍不斷發展壯大，生產企業不斷增加，新產品不斷研制開發，應用領域不斷拓展擴大，砼外加劑行業成為經濟建設中一支不可替代的新生力量，與之同時，外加劑的應用技術也得到了迅速發展。

一、混凝土外加劑的種類

混凝土外加劑按其化學成分為以下幾類：（1）減水劑：它具有增大混凝土流動性，改善和易性等特點，如木質素磺酸鈣、糖蜜等普通減水劑、高效減水劑、早強減水劑、緩凝減水劑、引氣減水劑等。（2）早強劑：提高混凝土的早期強度，降低水泥用量，縮短養護時間，如氯化鈣、氯化鈉等普通強劑。（3）抗凍劑：可降低混凝土的凍結溫度，促進混凝土在0?以下強度的增長，如氯化鈉、亞硝酸鈉、尿素、碳酸鉀、氨水等。（4） 速凝劑：加速水泥的水化反應，促使混凝土迅速凝結硬化，如鋁氧熟料、水玻璃溶液及鋁酸鈉等。（5）緩凝劑：延長混凝土的凝結時間，降低水化熱，如酒石酸、石膏、酒石酸鉀鈉等。（6）引氣劑：在混凝土引入大量均勻封閉的微小氣泡，改善混凝土的和易性，提高混凝土的抗凍性及耐久性，如松香酸鈉、烷基磺酸鈉、脂肪醇等。（7）消泡劑（又稱去泡劑）：它可以抑制或消除混凝土中過多的有害氣泡，如有機硅、磷酸脂、聚氧乙烯等。（8）膨脹劑：在混凝土硬化過程中通過體積膨脹補償混凝土收縮，并在限制條件下出現適宜的自應力，如明礬石、石膏、氧化鈣、氧化鎂等。（9）防水劑：可增加混凝土密實性，提高抗滲性，對水泥有一定的促凝作用且提高強度，如氟硅酸鹽、粉煤灰、硅藻土、瀝青乳液、松香等。（10）密實劑：可在新拌混凝土形成膠狀懸浮顆粒，堵塞硬化混凝土內毛細通道，提高密實性，如三乙醇胺等。

此外，耐蝕劑、鋼筋防銹劑、防輻射劑、泵送劑、堿-骨料反應抑制劑等外加劑。

二、使用混凝土外加劑的必要性

水泥混凝土成為當代最大宗的人造建筑材料，混凝土外加劑宛如人類食品中的調料，入藥則靈，入湯則鮮。

混凝土外加劑技術是近年來在我國發展較快的一項混凝土技術，是混凝土發展史上繼鋼筋混凝土、預應力混凝土后的第三次飛躍。應用它可以改善混凝土的性能，節省水泥和能源，提高施工速度和施工質量，改善工藝和勞動條件，具有投資見效快，經濟效益和社會效益顯著，利用現有施工條件就可推廣應用的特點。

使用外加劑后，可取得節省水泥、節省能源、提高強度、縮短工期、加快模板及預制場地周轉、改善混凝土的性能和改善施工條件等多種技術經濟效益。

混凝土科學技術的發展的主要方向是節能、耐久、高強、輕質、快硬和高流動性。這些目標的實現，往往都與使用外加劑密切相關。混凝土外加劑的推廣應用是水泥應用科學發展史上的一次重大突破。

混凝土是一種量大面廣、已有二百多年歷史的傳統材料，混凝土已廣泛應用于聳立云端的高層建筑、大跨度橋梁、水利大壩及海洋資源開發和核反應堆等土木工程中。新結構、新施工技術，要求混凝土擁有調凝、早強、高強、水化熱低、大流動性、輕質、低脆性和高耐久性等性能，同時要求配制能耗低、成本低、適于快速泵送施工和經濟良好的特點。上材料與工藝目標的實現，都離不開混凝土外加劑。當今，混凝土外加劑已成為混凝土中除水泥、砂、石和水之外的第五組成部分，其廣泛應用被視為混凝土發展史上的又一次技術進步。

隨著建筑事業的不斷發展，混凝土用途越來越廣，對混凝土的要求也越來越多和越高，其中采用外加劑方法改善混凝土性能是最簡單有效的方法之一。世界上發達國家外加劑使用很普遍。甚至不摻外加劑被認為是一種嚴重的浪費現象。

三、使用外加劑應注意的事項

1、根據工程特點選用合適的外加劑：幾乎各種混凝土都可以摻用外加劑，但必須根據工程需要、施工條件和施工工藝等選擇合適的外加劑。

2、注意外加劑的質量：關注外加劑的質量，除關注某些廠家不注意原材料質量控制，粗制濫造，以假亂真，提供偽劣產品外，對質量較好的產品也應注意某些問題，如應詳細了解產品實際性能，注意生產廠所提供的技術資料和應用說明。

在粉劑產品中，有些由于烘干不徹底或包裝不符合要求而受潮，致使產品中的固體含量大都在 75%～80%左右，因此在這種情況下切勿將固體物質以100%用作計算摻量的依據。

3、注意水泥品種的選擇：在原材料中，水泥對外加劑的影響最大，水泥品種不同，將影響減水劑的減水、增強效果，其中對減水效果影響更明顯。

4、使用前進行試驗：為了確保工程質量，根據現有的標準，如對減水劑在使用前首先要作勻質性試驗，一般應測定表面張力和含固量兩項，當測定表面張力有困難時，可用起泡性代替，然后進行混凝土試配，如檢驗減水劑混凝土的性能，一般應測定坍落度損失、減水率、含氣量和抗壓強度4項。

5、注意掌握摻量：每種外加劑都有適宜的摻量，即使同一種外加劑，不同的用途有不同的適宜的摻量。摻量過大，不僅在經濟上不合理，而且可能造成質量事故。如對有引氣、緩凝作用的減水劑，尤其要注意不能超摻量。如木鈣摻量大于水泥重要的0.5%，會引入過量空氣而使初凝緩慢，降低混凝土強度。高效減水劑摻量過小，失去高效能作用，而摻量過大(>1.5%)，則會由于泌水而影響質量。氯鹽的限制是眾所周知的，過量會引起鋼筋銹蝕。防凍劑的摻量與溫度有關，并且根據強度效果作了摻量規定，總之，影響外加劑摻量的因素較多，如對減水劑就有摻加方法、水泥品種、拌合物的初始流動性及養護制度等。

6、采用適宜的摻加方法：在混凝土攪拌過程中，外加劑的摻加方法對外加劑的使用效果影響較大。如減水劑摻加方法大體分為先摻法(在拌合水之前摻入)、同摻法(與拌合水同時摻入)、滯水法(在攪拌過程中減水劑滯后于水2～3min加入)、后摻法(在拌合后經過一定的時間才按1次或幾次加入到具有一定含量的混凝土拌合物中，再經2次或多次攪拌)。不同的摻加方法將會帶來不同的使用效果，不同品種的減水劑，由于作用機理不同，其摻加方法也不一樣。如對于萘系高效減水劑，為了避開水泥種的C3A、C4AF礦物成分的選擇性吸附，以后摻法為好，又如木鈣類減水劑，由于其作用機理是大分子保護作用，故不同的摻加方法影響不顯著。影響減水劑摻加方法的因素主要有水泥品種、減水劑品種、減水劑摻量、摻加時間及復合的其它外加劑等。均宜通過試拌確定。

7、注意調整混凝土的配合比：一般地說，外加劑對混凝土配合比沒有特殊要求，可按普通方法進行設計。但在減水或節約水泥的情況下，應對砂率、水泥用量、水灰比等作適當調整。

四、結語

總之，隨著混凝土外加劑在混凝土中的廣泛應用，越來越多的人認識到，外加劑是混凝土中除水泥、砂、石和水之外的不可缺少的第五種材料?；炷镣饧觿┑奶攸c是品種多、摻量小、在改善新拌和硬化混凝土性能中起著重要的作用。外加劑的研究和應用促進了混凝土施工新技術和新品種混凝土的發展。

[1] 馬清浩.混凝土加劑及建筑防水材料.北京:中國建筑工業出版社.2002

[2] 混凝土外加劑譯文集.北京:中國建筑工業出版社.1985

TU367

A

1674-3954（2011）02-0047-01

陳巖，男，（1973—），遼寧凌海人，碩士，工程師，作者長期以來一直從事機場設計、施工研究。