对水泥混凝土外加剂的性能及发展的几点思考

摘 要：目前，混凝土外加剂已成为混凝土中的重要组成部分，对外加剂的研究和应用，会对改善新拌和硬化混凝土起到重要的作用，同时，也促进了混凝土施工新技术的不断发展，使得新品种混凝土不断出现。在现代建筑工程建设中，对混凝土的要求越来越高，这也就更加需要混凝土外加剂的性能更好，功能更完善，以满足高性能混凝土的需求。因此，混凝土外加剂已经成为我国优质工程建设中必不可或缺的新材料。

关键词：混凝土外加剂性能

一、现代混凝土外加剂的分类

混凝土外加剂的定义是在混凝土、砂浆、净浆搅拌和拌合时或在额外增加的拌合操作中掺加等于或少于水泥重量百分之五，使混凝土的正常性能得以按要求改性的一种产品。按照分类，混凝土外加剂按其主要性能可分为以下四类：

（一）对混凝土拌合物流变性能有改善作用的外加剂：例如引气剂、减水剂和泵送剂等。

（二）能够对混凝土凝结时间进行调节，改善硬化性能的外加剂：例如早强剂、缓凝剂、速凝剂等。

（三）改善混凝土耐久性的外加剂：包括引气剂、防水剂、和阻锈剂等。

（四）从其它性能上对混凝土产生作用的外加剂：包括引气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。

二、混凝土外加剂的性能有以下几种

（一）高效减水剂

从总产量来看高效减水剂的种类80%以上是萘系减水剂，由于原材料供应充足，价格合理，估计在今后很长一段时间内，仍将是我国高效减水剂的主要品种。但是，随着工程上对混凝土制备强度有更高的要求，水泥和高效减水剂之间的相容性已经成为人们逐渐重点关注的问题，现在，在施工中多采用减水剂的饱和点掺量、流动度强度和损失来判定高效减水剂在混凝土拌合物中的相容性。

（二）膨胀剂

膨胀剂的主要性能是拌入混凝土后能使混凝土具有抗裂防渗的作用，它的膨胀性能可弥补混凝土在硬化过程中的收缩问题，在限制条件下可成为自应力混凝土。

（三）速凝剂

速凝剂是对凝结和硬化速度进行调节的外加剂，它能够让水泥的水化作用加快，缩短混凝土凝结时间，主要用于喷射混凝土施工当中。

（四）普通型减水剂

普通型减水剂的原料主要是木质素类，同时也是某些复合型外加剂主要原料之一。因其价格便宜，所以使用较为广泛。

（五）缓凝剂

目前施工中使用的缓凝剂，主要有糖钙、糖密等产品，这些缓凝剂主要作用是用于缓凝或者是添加到其它外加剂中作为复合外加剂使用。

（六）复合型外加剂

复合型外加剂是根据施工工程的需要，以上述各种混凝土外加剂的成分为主，再加入其它组分复合而成，生产这些复合型外加剂的设备和生产工艺简单、投资较少、效益很好。

（七）调节凝结和硬化速度的外加剂

为了满足施工工程的需要，特别是在特殊施工环境下，通常需要加入促凝剂、早强剂、速凝剂、缓凝剂、絮凝剂等来调节对水泥的水化速度，通过对化学平衡反应中某些离子浓度的改变来达到新的电解平衡，或者让晶体较早生成“晶种”以便减少晶体的生长势能，促进高强度晶体较快生成；或者其自身并不参加化学反应，只是起到对反应物的催化作用，使水化反应的进程加快。而缓凝剂则恰恰相反，在水化反应中对参与反应的离子浓度进行稀释，降低晶体的生长速度，以达到缓凝的目的。

（八）调节混凝土空气含量的外加剂

为了使得混凝土热工性能，抗冻融性能及轻质节能达到施工要求，常常拌入外加剂以调节混凝土中的空气含量，例如加入引气剂增加微小气泡的含量并均匀地分布于混凝土混合体中，这些微小的气泡能极大地加强混凝土砂浆的流动性，同时明显地提高混凝土的抗冻性，能够满足工程的施工要求，对建筑的整体抗冻性提升了一个层次。

（九）阻锈剂

掺入阻锈剂是防止建筑钢筋锈蚀最为有效的办法。阻锈剂通过增加铁元素的自然电位，降低氯离子浓度或者让建筑钢筋保持钝化状态，从而起到保护建筑钢筋并提高钢筋的耐久性。

（十）改善特殊性能外加剂

在目前的建筑施工中，用于特殊环境或要求具有特殊性能的混凝土越来越多，这就要求我们必须加快发展相应的外加剂，例如堵塞混凝土内部毛细孔隙的密实剂、便于建筑混凝土脱模的脱模剂、给混凝土上色的着色剂、在对建筑养护时，防止混凝土水分损失的养护剂、对混凝土中非活性材料进行活化的活化剂、对墙体材料进行固化的固化剂等等，这些外加剂对于施工建筑来说是非常重要的，它们在某种程度上决定了施工建筑的整体质量，所以，我们必须大力的研究和发展混凝土外加剂，并把它们应用到相应的建筑施工当中。

三、混凝土外加剂的发展趋势

（一）环保型外加剂

近年来，随着外加剂在建筑混凝土中的使用量不断提高，也使得工业副产品的利用率大幅提升，也能减少建筑混凝土中水泥的使用量，例如粉煤灰、磨细矿渣、硅灰等分别取代30%、50%、10%的水泥，从而每年可降低数亿吨熟料烧成而带来的环境污染。对木质素磺酸盐的应用，大大促进了造纸工业废液的的利用，使得这些废料变废为宝，不但改善了环境，而且产生了巨大的社会经济效益。我国混凝土未来的发展方向是发展绿色高性能混凝土，充分发挥绿色高性能混凝土的性能优势可减少建筑混凝土结构断面，降低水泥和集料的消耗，从根本上解决了降低能耗、料耗，保护环境等问题。所以，大力发展混凝土外加剂的绿色化生产技术是我国混凝土外加剂必然要求。

（二）对外加剂进行矿物复合化

目前，混凝土的单一组份已经不能满足高性能混凝土的发展需要，施工材料的复合化将是外加剂未来的发展趋势，例如：硅灰+优质粉煤灰，5%硅灰+5%粉煤灰相当于10%硅灰，在性能上超叠加效果十分明显，同时也降低了成本。还有矿渣粉+优质粉煤灰，沸石粉+粉煤灰等等，都是以适用混凝土的不同发展要求研制的。

（三）偏高岭土与部分外加剂研制复合型外加剂

近年来国外研究较多的偏高岭土是一种在建筑混凝土中很有前途的HPC细掺料，是通过高岭土在适当温度下脱水便形成偏高岭土这种矿物。国外一些专家把偏高岭土与硅灰进行对比研究，其结果表明：在硅灰配置高性能混凝土的领域里，可以用偏高岭土来代替硅灰，而且在某些性能上偏高岭土还优于硅灰。专家研究证实，掺偏高岭土的砂浆其抗硫酸盐腐蚀能力较素砂浆有很大的提高。说明偏高岭土在水泥及建筑混凝土中可以起到以下作用:1）提高混凝土的强度。2）抑制碱骨料反应。3）对高性能混凝土的自收缩有抑制作用；4）抑制铝酸盐水泥水化产物的互相转变。

总之，建筑混凝土外加剂的发展对我国建筑产业的发展会有相当大的作用，加大对外加剂的研究是我国工科高等院校和科研研究所的迫切任务，也使我国房地产行业和建筑工程行业发展的必然要求。

参考文献

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