浅谈水泥混凝土外加剂

摘要：外加剂最普遍的定义是：为改善新拌的及硬化后的砂浆或混凝土性质而掺入的物质。在混凝土中掺入外加剂对改善混凝土的和易性、提高耐久性、节约水泥、加快工程进度、保证工程质量、方便施工、提高设备利用率等，是行之有效的措施，其技术经济效果十分显著。

关键词：外加剂 作用机理

中图分类号： TU37 文献标识码： A 文章编号

1 、混凝土外加剂的名称及种类

（1）普通减水剂（Water-reducing admixture）在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂。

（2）高效减水剂（Super plasticizer）在混凝土坍落度基本相同的情况下，能大幅度减少拌合用水量的外加剂

（3）引气剂（Air entraining admixture）在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。

（4）缓凝剂（Set retarder）延长混凝土凝结时间的外加剂。

（5）早强剂（Hardening accelertor）加速混凝土早期强度发展的外加剂。早强减水剂（Hardening accelerator and water reducing admixture）兼有早强和减水功能的外加剂。

（6）防冻剂（Anti-freezing admixture）能使混凝土在负温下硬化，并在规定时间内达到足够防冻强度的外加剂。

（7）速凝剂（Flash setting admixture）能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。

（8）泵送剂（Pumping aid）能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂。泵送剂是一种复合外加剂，其主要成分为减水剂、引气剂、缓凝剂等。

2 、外加剂在混凝土中的作用机理

2.1减水剂作用机理

普通减水剂、高效减水剂对水泥有强烈的分散作用,在混凝土坍落度基本相同的条件下,能大幅度减少拌合用水量、能大大提高拌和物流动性(坍落度)、同时降低一定的水泥用量,并显著改善混凝土工作性、显著提高混凝土各龄期强度的外加剂称为高效减水剂(萘系)。

2.2引气剂作用机理

引气剂的主要作用是改善混凝土的和易性,减小拌和物的离析、泌水,提高混凝土的耐久性和抗冻性。其作用机理是：由于它的表面活性，能定向吸附在水-气界面上，而且显著降低水的表面张力，使水溶液易形成众多的新表面（即水在搅拌下易产生气泡）；同时，引气剂分子定向排列在气泡上，形成单分子吸附膜，使液膜坚固而不易破裂。

2.3防冻剂作用机理

掺有防冻剂的混凝土可以在负温下硬化而不需要加热,最终能达到与常温养护的混凝土相同的质量水平。

2.4早强剂作用机理

早强剂与减水剂复合后,在混凝土坍落度基本相同的条件下,能大幅度减少拌和水量;能加速自然养护混凝土的硬化并提高早期强度,能缩短混凝土的养护时间

3 、外加剂的选择和使用

外加剂的准确效能主要取决于水泥种类、掺合料的种类与其性能、粗细集料的性能及其所含的杂质、混凝土配合比和混凝土拌合物的搅拌形式、搅拌时间、混凝土温度以及环境条件等多个因素。正确选择外加剂对混凝土的生产和质量控制有很大好处。

3.1外加剂品种的选择

外加剂的品种很多,功效各异,应该合理选择。外加剂的选择是根据设计、施工等环节对混凝土性能的要求而定，应根据混凝土的强度等级、耐久性指标及新拌混凝土工作性能要求，在全面了解混凝土外加剂作用原理基础上, 综合考虑原材料状况，如水泥品种、砂石情况等其他因素。然后采用实际使用的原材料进行试验，并宜采用不同厂家的同一类型（或品种）的外加剂进行对比试验，根据试验结果有针对性选用技术、经济效果最合适的外加剂。

3.2外加剂掺量的确定

每种外加剂都有适宜的掺量，即使同一种外加剂，不同的用途有不同的适宜的掺量。应严格按照经试配后的最佳掺量和用水量进行计量，并要求计量设备和计量精度准确和灵敏，保证掺量准确，避免出现掺量过大或过小。为了确定掺量，对液态外加剂应测定溶液密度；对粉状外加剂应测定固体物含量。在粉剂产品中，有些由于烘干不彻底或包装不符合要求，致使产品中的固体含量大都在75%～80%左右，因此在这种情况下切勿将标定总量用作计算掺量的依据。外加剂的掺量控制十分重要，应做到准确无误，避免掺量不准出现达不到使用效果及或者使混凝土产生离析、泌水、板结或含气量过大等不良现象。

3.3外加剂掺入方法的确定

在混凝土搅拌过程中，外加剂的掺加方法对外加剂的使用效果影响较大。如减水剂掺加方法大体分为先掺法、同掺法、滞掺法、后掺法。不同的掺加方法将会带来不同的使用效果。影响外加剂掺加方法的因素主要有水泥品种、减水剂品种、减水剂掺量、掺加时间及复合的其它外加剂等。选择哪种方法均宜通过试拌确定。一般地说，外加剂对混凝土配合比没有特殊要求，可按普通方法进行设计。但有特殊要求时，可对砂率、水泥用量、水灰比等作适当调整。砂率对混凝土的和易性影响很大，过高的砂率影响混凝土强度，由于掺入减水剂后和易性能获得较大改善，砂率可适当降低，其降低幅度约为1%～4%。如木钙减水剂可取下限1%～2%，引气性减水剂可取上限3%～4%。混凝土中掺用减水剂均有不同程度节约水泥的效果，使用普通减水剂可节约5%～10%，高效减水即可节约10%～15%。用高标号水泥配制混凝土，掺减水剂可节约更多的水泥。水灰比应根据所掺减水剂的减水率确定。总之，调整混凝土配合比要以现场试验进行确定。如干掺时必须注意所用的外加剂要有足够的细度，粉粒太粗，溶解不匀，效果就不好；后掺或干掺的，须延长搅拌时间1min以上。

（1）掺引气型减水剂时，要注意振捣除气，否则会影响效果。

（2）运输过程中应注意保持混凝土的匀质性，避免分层，掺缓凝型减水剂要注意初凝时间延缓，掺高效减水剂或复合剂要注意坍落度损失快等特点。应缩短运输及停放时间，一般不超过30min，否则要用后掺法。

（3）蒸养混凝土中要注意外加剂类型选择。如引气类外加剂就不宜使用。蒸养要有一定的预养期和升温期，要通过试验确定恒温温度和时间。

（4）避免相容性差的外加剂混掺。当共用搅拌设备、运输车辆和泵送设备时, 必须彻底清洗这些设备后, 才能在掺其它品种外加剂时使用。

（5）控制振捣时间和振捣范围。掺外加剂增加了混凝土的塌落度，改善了工作性能，但振捣同样重要，不能漏振和过振。

（6）采用泵送剂时，不宜采用掺硬石膏、磷石膏配制的水泥，泵送剂配方应随季调整，随时观测塌落度变化。

4 、结束语

随着社会经济的不断发展，建筑施工建设力度逐渐加大，混凝土外加剂的生产将进入一个高速发展阶段，今后混凝土外加剂将朝一个明确的方向发展，即：节能、高效、环保、可持续性发展，

参考文献：

1、《公路土工试验规程》 （JTJ 051-93 ） 交通部公路科学研究所

2、《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）交通部公路科学研究所