混凝土外加剂问题浅析

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摘要：随着建筑工程技术的发展，混凝土技术也在随之不断发展。在当代工程中，对混凝土的性能要求越来越高，外加剂的种类越来越多，性能也越来越高。本文阐述了几种常用外加剂对混凝土性能的影响。针对混凝土需要改善的性能，从外加剂的角度提出了相应的改进措施。

一、引言

混凝土是最常用且用量最大的建筑材料，外加剂近年来已经成为拌合混凝土的必不可少的材料。之所以要在混凝土中加入外加剂，就是因为外加剂有着多种功能，能极大的提高混凝土的性能。通常来说，外加剂主要有四个不同方面的功能，一是可以改变混凝土拌合物的流动性，二是调节混凝土的凝结时间，三是可以提高混凝土的耐久性。根据不同的功能，可以将外加剂分为三类。

二、常用的混凝土外加剂

2.1改善混凝土流变性能的外加剂

2.1.1减水剂

减水剂的主要作用主要体现在两个方面，一是在水灰比不变的情况下，减小水泥的用量，二是在水的用量不变的情况下，可以增强混凝土的流动性。从减小水泥用量方面来说，在水灰比不变的情况下，减小水泥用量有助于减小水泥的早期水化热，对于减小混凝土早期的收缩有重要作用，有助于提高混凝土的抗裂能力。从改善其流动性方方面来说，在保持水的用量不变的情况下，加入适量的减水剂可以提高混凝土的塌落度，提高其泵送性，从而更有利于满足施工要求。另外，有实验结果表明，加入适量的减水剂对于提高混凝土3天和28天的抗压和抗折强度有显著作用【1】.

2.1.2引气剂

引气剂是所有外加剂中使用历史最悠久的外加剂之一，引气剂的使用能够在水泥浆体中形成微小且分布均匀的气泡，有助于减弱原浆中毛细协管的作用，从而提高混凝凝土的抗渗能力。另外这些气泡还可以使毛细血管内的冰晶膨胀压力得到释放，避免或者减弱破坏压力，从而提高混凝土的抗动容破坏而能力。但是，由于气泡的大量引入，会导致混凝土截面面积的减小，从而导致其抗压强度的降低，特别是当引入的气泡分布不均匀或者不稳定时，这种降低更加明显。

目前在世界范围内，主要的引气剂可以分为两类，即松香皂类引气剂和松香热聚物类引气剂，其中松香热聚物类引气剂多用于水工结构的混凝土。

2.1.3泵送剂

泵送剂是一种可以提高混凝土泵送性能的外加剂，可以使混凝土特别是商品混凝土能够顺利的通过运输管道而不产生堵塞问题，从而提高施工队效率。针对需要管道输送的混凝土，都应该加入一定量的泵送剂。通常来说，送剂的成分并不单一，而是由两种或多种外加剂共同复合而成，常用的组合成分有减水剂，缓凝剂，引气剂以及报税成分等。

2.2调节混凝土硬化时间的外加剂

对于不同的工程环境，混凝土理想的硬化时间也有所不同，要达到对硬化时间的有效控制，可以通过加入具有相应调节功能的外加剂来实现。常用的此类外加剂主要包括早强剂，缓凝剂，速凝剂等。

2.2.1早强剂

早强剂的主要作用是提高混凝土的早期强度，对于有早强（如抢险工程）或者防冻要求的混凝土，早强剂的使用将大大改善混凝土的性能。另外，早强剂的一个显著地优点是并不会降低混凝土的后期的强度。有的早强剂还具有减水剂的功能，称为早强减水剂【3】。目前常用的早强剂主要分为无机盐类早强剂和有机物类早强剂。无机盐类早强剂可以分为氯盐、硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐等。有机物类早强剂主要包括三乙醇胺、三异丙醇胺、乙二醇等，另外， 还有将二者混合而成的复合型早强剂。

2.2.2缓凝剂

缓凝剂主要作用是使水泥硬化时间得到延缓，延长新版和的混凝土保持塑性的时间，主要可以用于大体积混凝土和高温干燥条件下施工、有长距离运输需要的混凝土【4】。由于缓凝剂主要是通过物理作用发挥作用，所以，加入缓凝剂后并不会产生新的产物，因而它对混凝土强度的影响主要来自对硬化后结构的改变。实验结果表明，加入适量的缓凝剂，混凝土7天时的强度回避为掺入的略低，但是7天以后的强度会赶上或者超过为掺入的混凝土，而28 天的强度相比未加入缓凝剂的混凝土会有显著提高。而在耐久性方面，缓凝剂的使用会使混凝土的书画反应更加充分，水化产物的分布更加均匀，有助于提高混凝凝土的密实度，从而有助于提高其耐久性。

2.2.3速凝剂

与缓凝剂相对应，它能有效地缩短混凝土浆体变为固态所需要的时间，有的速凝剂在十分钟左右就可使混凝土达到终凝，对早期强度的提高十分有效。这种性能使得速凝剂在铁路、水利、国防等多种工程项目中均有着广泛的应用。从混凝土方面来说，速凝剂是喷射混凝土必不可少的组成成分之一。

2.3、改善混凝土耐久性的外加剂

对于任何建筑结构工程，人们总是希望其能够有较高的耐久性。所以耐久性问题越来越受到重视。耐久性主要包括抗渗性、抗冻性、抗碳化等方面的问题，而要提高这些性能，加入相应外加剂即是有效措施之一。

2.3.1防水剂

水泥浆硬化后，其内部将会产生大量分布而又及其细小的孔隙，而混凝土结构的许多破坏是在有水存在的情况下发生的，防止水分的进入是保持混凝土耐久性的重要方面。防水剂的使用大大提高了抗滑性能，从而有助于提高其耐久性。

2.3.2防冻剂

防冻剂可以有效提高混凝土的早起强度并且有效的防止混凝土受冻破坏，常用的防冻剂有氯化钠、氯化钙、碳酸钾、亚硝酸钠等，是冬季混凝土施工的主要外加剂之一。

三、外加剂的使用可能出现的问题

外加剂能有效改善混凝土性能，但是在使用过程中也会出现相关的问题。一是外加剂与不同的水泥浆共同作用，产生的效果可能不同，二是对于相同的水泥浆，施工条件不同，外加剂所发挥的功效也可能不尽相同。此外，外加剂能否在最大程度上发挥作用，还应综考虑粗细骨料的物理化学性质，级配，矿物外加剂的性质等。

四、结语

混凝土外加剂的使用大大改善了混凝土的各种性能，对于混凝土技术的发展起到了巨大的推动作用，同时对于提高结构物的安全性和耐久性也有种要意义。但是由于外加剂的使用可能会对混凝土的其他性能有负面影响，所以在使用过程中，对于外加剂的种类，用量以及与水泥浆体的实用性方面必须谨慎考虑，只有这样，才能使外加剂发挥其应有的功能。

参考文献：

[1]刘其城，徐协文，陈曙光.混凝土外加剂.北京化学工业出版社.2008.9.

[2]金伟良，赵羽习.混凝土结构耐久性概论.科学出版社.2006.

[3]郭乐利，金明.混凝土外加剂有关问题的讨论[J].河南建材，2011（05）.

[4]殷芝霖，沙之国，孙金墀，魏植椿，姜维山，王文栋.混凝土结构构造手册.中国建筑工业出版社，2003.6.