淺談外加劑在混凝土施工中的應用

李西夫

摘 要：隨著近年來我國經濟建設的快速發展，混凝土外加劑得到了廣泛的應用。文章闡述了混凝土外加劑的分類和定義，介紹了外加劑在混凝土施工中的應用，以供同行參考。

關鍵詞：外加劑；混凝土；應用

國際上混凝土外加劑的品種已達數百種，一些發達國家外加劑在混凝土中的使用率均達50%以上。外加劑大大改變了新拌混凝土的性能，滿足了特殊結構對混凝土的要求。

1 外加劑的定義及其分類

1.1 外加劑的定義。混凝土外加劑，是為提高混凝土性能的各項指標而在混凝土制作過程中加入的物質。混凝土外加劑的摻量一般不大于水泥質量的5%。

1.2 外加劑的種類。目前應用最多的是減水劑、早強劑、防凍劑、緩凝劑等。混凝土外加劑按其主要功能可分為四類：（1）改善混凝土拌合物流變性能的外加劑：包括普通減水劑和高效減水劑、引氣劑和泵送劑等。（2）調節混凝土凝結時間、硬化性能的外加劑：包括緩凝劑、早強劑和速凝劑等。（3）改善混凝土耐久性的外加劑：包括引氣劑、防水劑等。（4）改善混凝土其他性能的外加劑：包括加氣劑、膨脹劑、防凍劑、著色劑、防水劑和泵送劑等。

2 外加劑對混凝土的影響及作用分析

外加劑可以改變新拌混凝土的性能，滿足特殊結構對混凝土的要求。具體表現在以下幾個方面：（1）改善混凝土或砂漿攪拌物的施工和易性，提高混凝土流動性，延緩混凝土凝結；（2）提高混凝土強度及其它物理力學性能；（3）節約水泥或代替特種水泥；（4）加速混凝土早期強度的發展；（5）縮短熱養護時間或降低熱養護溫度；（6）調節混凝土的凝結硬化速度；（7）調節混凝土含氣量，改善混凝土內部毛細孔結構，提高抗滲性能、耐久性能、可泵送性，改善泌水性；（8）降低混凝土初期水化熱或延緩水化放熱，滿足大體積的混凝土的施工需要；（9）防治新拌混凝土的凍害，滿足冬季施工需要；（10）提高混凝土耐腐蝕性鹽類的侵襲；（11）減少或補償混凝土的收縮，提高混凝土抗裂性；（12）提高混凝土中鋼筋的抗銹蝕能力；（13）調高骨料與砂漿界面的粘結力，提高鋼筋與混凝土的裹握力；（14）可改變混凝土的顏色，配置彩色混凝土；（15）在運輸及存放中保持良好的均勻性和穩定性；

3 混凝土外加劑禁用及不宜使用的情況

3.1 失效及不合格的外加劑禁止使用。

3.2 長期存放，對其質量未檢驗明確前禁止使用。

3.3 有下列情況的不得使用氯鹽及含氯鹽的早強劑、早強減水劑及防凍劑：（1）高濕度環境中使用的結構；（2）處于水位升降部位的結構；（3）露天結構或經常處于水淋的結構；（4）與鍍鋅鋼材或鐵鋁部位接觸的結構；（5）與含有酸、堿或硫酸鹽等相接處的結構；（6）使用過程中經常處于60℃以上的結構；（7）使用冷拉鋼筋或冷拔低碳鋼絲的結構；（8）薄壁、屋架結構；（9）電解車間；（10）直接靠近電源的結構；（11）含有活性骨料的混凝土結構。

4 混凝土外加劑的應用

混凝土外加劑的使用必須符合《混凝土外加劑應用技術規范》（GB50119-2013）的要求。混凝土外加劑要根據工程對混凝土性能的要求來選擇適宜的品種和型號。

4.1 減水劑。減水劑是指在混凝土塌落度基本相同的條件下，能顯著減少混凝土拌合用水量的外加劑。在原配合比不變的條件下，增加混凝土拌合物的流動性；在保持流動性和水泥用量的條件下，可減少拌合用水量，提高混凝土強度；在保持強度不變的條件下，減少水泥拌合用量，達到保證強度而節約水泥的目的。摻加減水劑還可以改善混凝土拌合物的粘聚性和保水性，提高混凝土密實度，改善混凝土耐久性，降低及延緩混凝土水化熱。施工中常用的減水劑有：（1）木質素系減水劑—-系粉狀低引氣性緩凝減水劑，屬于陰離子表面活性物質，對水泥有吸附劑分散作用，能改善混凝土的各種物理性能。在適宜摻量時，與基準混凝土相比3天強度提高15%-20%，長期強度也有所提高。在不改變混凝土用水量的情況下，能增加混凝土的流動性，改善和易性。本劑摻入混凝土后對鋼筋和骨料無腐蝕性。（2）萘系減水劑——高性能減水劑，非引氣型減水劑。形態分為粉狀和液態。根據混凝土的等級增強，摻量可適當增大。在相同水膠比情況下，可增大混凝土塌落度100mm以上；在保持塌落度不變，減水率可達12%-20%；對混凝土有顯著的早強、增強效果，其強度提高幅度為15%-40%；在保持相同強度時，可同時節約水泥10%-20%。本劑對各種水泥適應性好。（3）樹脂系減水劑，是一種水溶性高分子樹脂非引氣型高效減水劑。價格高，應用受限。

4.2 早強劑。早強劑是指一種能提高混凝土早期強度，并且對后期強度無顯著影響的外加劑，多用于冬季施工、緊急搶修工程或要求加快混凝土強度發展的情況。在保持與基準混凝土相同的坍落度和水泥用量的情況下，減水5-12%，早期強度可提高2.5倍，7天強度達到設計強度的80-100%，后期強度可提高15%左右；在保持相同用水量和水泥用量的情況下，坍落度增大80-100mm時，早期強度可提高2倍，后期強度提高5-10%；在保持相同的強度下，可節約水泥4-8%左右。常用的早強劑分為：（1）氯鹽類：是應用歷史最長、應用效果最顯著的早強劑品種。氯鹽類的早強劑只準在不配剛筋的素混凝土中摻加。（2）硫酸鹽類：常用的硫酸鹽早強劑為硫酸鈉、硫酸鉀和硫酸鈣。摻硫酸鹽早強劑的混凝土要注意預防泛堿和白華現象。硫酸鹽的摻量應通過實驗確定，以免引起堿集料反應破壞或硫酸鹽過量產生的侵蝕破壞。（3）硝酸鹽類：硝酸鹽和亞硝酸鹽均對水泥水化過程起促進作用。這些鹽類不僅能作為混凝土的早強劑組分，而且可以作為混凝土防凍劑組分使用。

4.3 引氣劑。引氣劑是指為改善混凝土坍落度、流動性和可塑性，在混凝土拌合物在拌和過程中引入空氣而形成大量微小、封閉而穩定氣泡的外加劑。引氣劑的氣泡結構好，氣泡半徑小，抗凍指標高。用于高耐久性的混凝土結構，如水壩、高等級公路、熱電站冷卻塔、水池水工、港口等；撒除冰鹽的混凝土公路及橋梁；高和易性混凝土工程以及泵送混凝土等。常用種類：（1）松香樹脂類；（2）烷基苯磺酸鹽類；（3）脂肪醇磺酸鹽類

4.4 緩凝劑。緩凝劑是一種降低水泥水化速度和水化熱、延長凝結時間的添加劑，使用量很微小。能延緩水泥硬化速度，是新拌砂漿較長時間內保持塑性，便于施工。常用種類：（1）糖類：糖鈣、葡萄糖酸鹽等；（2）檸檬酸、酒石酸及其鹽；（3）鋅鹽、磷酸鹽。

參考文獻

[1] 戴志宇，陳萍.影響混凝土外加劑與水泥適應性的主要因素[J].山東建材，2011（14）.

[2] 田培，王玲.我國混凝土外加劑現狀及發展趨勢[J].施工技術，2009 （4）.

[3] 建筑施工技術[M].北京：高等教育出版社，2011.endprint