建筑混凝土外加剂应用分析
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摘要：混凝土外加剂是指在混凝土拌合前或拌合时加入的，掺量不大于水泥质量5%(特殊情况下除外）并能使混凝土性能按要求改善的物质。外加剂的掺量虽然很小，但对混凝土性能的改善效果却十分显著。
目前，在混凝土中掺入外加剂是改善混凝土各种性能，如改善和易性，提高强度、耐久性，节约水泥等，最有效、最简便的方法，外加剂已成为混凝土中除水泥、水、砂、石以外的第五组分。
1、减水剂
水泥加水拌合后，由于水泥颗粒及水化产物间分子引力的作用，会形成许多絮凝结构，其中包裹着部分拌合水，被包裹的水没能起到提高流动性的作用，致使混凝土拌合物的流动性较低。掺入减水剂后，减水剂的亲水基团指向水，憎水基团指向水泥颗粒，定向吸附在水泥颗粒表面，形成单分子吸附膜，起到如下作用：显著降低水的表面能或水与水泥颗粒间的界面能，使水泥颗粒易于分散和湿润；水泥颗粒表面带有相同电荷，产生静电斥力，使水泥颗粒相互分数；同时，亲水基团对水的亲合力较强，还吸附了大量极性水分子，增加了水泥颗粒表面的水膜厚度，能力增强，水泥颗粒间更易于滑动。在综合作用下，不但可使水泥浆的絮凝结构破坏，释放出被包裹的水，以提高流动性；而且水泥颗粒的程度及滑动能力的提高，也使流动性得以提高。
2、早强剂
早强剂是指能提高混凝土早期强度并对后期强度无显著影响的外加剂。早强剂参与水泥的水化反应，加快水化。早强剂可提高早期强度，但对后期强度影响不大。能提高早期抗冻性能。另外氯盐系早强剂对钢筋有锈蚀作用。硫酸盐早强剂易引起碱一骨料反应及硫酸盐腐蚀。
早强剂在使用时，很少单独使用，通常使用复合早强效果更佳。氯化钙、氯&钠、硫酸钠、二水石膏、亚硝酸钠、三乙醇胺、重络酸钠等复合制成二元、三元或四元的复合早强剂。复合组分中，按有无氯盐，相应地分为"甲型"和"乙型"两种，甲型适合一般混凝土和钢筋混凝土，乙型适用于蒸养混凝土、预应力钢筋混凝土及不允许掺加氯盐的钢筋混凝土。早强剂还常与减水剂复合使用，它既可提高早期强度，又可使后期强度增长，并可改善混凝土的施工性能，因此复合早强减水剂发展迅速，并得到广泛的应用。
3、引气剂
含气量掺引气剂的混凝土，含气量一般控制在39%~69%，含气量的限值可由粗骨料最大粒径来控制，最大粒径越大，相应的适宜含气量越小。掺量掺量不宜过小或过大，掺量过小，引入的气泡少，对性能改善不明显； 掺量过大，又会使强度下降过大。其掺量应根据混凝土的含气量要求，通过试验确定。计量准确、搅拌均匀由于引气剂掺量以水泥质量万分之几计，掺量很少，故称量时，一定要准确，而且搅拌要充分均匀，否则达不到预期效果。降低砂率掺入引气剂的混凝土，要适当降低砂率。掺加方法引气剂宜配成适当浓度的溶液使用，不得采用干掺法及后掺法。引气剂可与减水剂、早强剂、缓凝剂等复合作用，配制溶液时，应注意其共溶性。引气剂与氯化钙复合时，应分别掺加。
4、防冻剂
防冻剂主要有亚硝酸钠、亚硝酸钙、氯化钙、氯化钠、碳酸钾及尿素、乙酸钠等。为提高防冻剂的防冻效果，目前，工程上使用的防冻剂都是复合防冻剂，防冻剂与减水剂、引气剂、早强剂等复合，按有无氯盐分为三类：氯盐类、氯盐阻锈剂类、无氯盐类。水泥品种的选择应尽量选用硅酸盐水泥和普通水泥，以利于混凝土早期强度的发展，缩短为使混凝土达到临界抗冻强度所需的养护时间。严把粗细骨料的质量粗、细骨料必须清洁，不得含有冰雪等冻结物及易冻裂的矿物，否则将影响防冻剂的使用效果。注意对混凝土的养护在负温下不得浇水养护，混凝土外露表面必须盖好。在混凝土养护初期，当温度降到防冻剂的规定温度以下，而混凝土强度尚未达到临界抗冻强度时，则应及时采取保温措施。
5、速凝剂
速凝剂是指能使混凝土在几分钟之内就能凝结的外加剂。主要品种有红星一型、711型、782型及8604型等。其中以红星一型、711型应用较多。速凝剂与水泥加水拌合立即反应，使石膏丧失缓凝作用，C3A迅速水化从而产生快凝。
红星一型的掺量为水泥质量的2.5%~4.0%，可在3min内初凝，7min内终凝，1h后产生强度。1d强度比未掺的提高3倍，但28d强度降低约25%~30%。 711型的掺量为水泥质量的2.5%―3.5% ，可在3min内初凝，10min内终凝，1h后产生强度， 但28d强度降低约20%~25% 。主要应用于喷射混凝土工程，抢修、堵漏工程以及矿山井巷、铁路隧洞、引水涵洞、地下工程的岩壁衬砌以及喷锚支护工程。
6、缓凝剂
缓凝剂是指能延缓混凝土凝结时间并对后期强度无明显影响的外加剂。缓凝剂的品种有：木钙、糖蜜、淀粉、酒石酸、酒石酸钾钠、柠檬酸、水杨酸、磷酸盐、硼酸盐、锌盐等，其中常用的有木钙和糖蜜。缓凝剂适用于夏季和高温施工的混凝土、大体积混凝土、滑模施工混凝土、泵送混凝土、长距离运输或长时间运输的混凝土，不适用于5摄氏度以下的混凝土，也不适用于有早强要求的混凝土及蒸养混凝土。
7、膨胀剂
膨胀剂是指能使混凝土产生补偿收或微膨胀的外加剂。目前应用较多的为硫铝酸钙膨胀剂，铝酸钙膨胀剂和明矾石膨胀剂，此外还有铁屑膨胀剂、氧化镁膨胀剂、脂膜石灰膨胀剂等。膨胀剂主要用于防水混凝土、补偿收混凝土、接缝、地脚螺丝灌浆料、自应力混凝土等。填充性膨胀混凝土主要用于后浇缝、回填槽等处，在加入膨胀剂后，可使普通混凝土 30~40m的伸缩缝延长到60~80m。
8、泵送剂
泵送性主要体现在混凝土拌合物坍落度大，不离析、不泌水，拌合物与管壁的摩擦阻力小。为改善泵送性，泵送剂是一种复合外加剂，一般配有水泥分散剂，以提高水泥在混凝土中的分散效果；配有引气剂，以减小管阻，提高抗离析、泌水能力；配有表面活性剂，以增加能力，减小管阻；配有缓凝剂，以调节凝结时间，减小坍落度损失；配有早强剂，以提高早期强度。泵送剂主要适用于商品混凝土搅拌站拌制泵送混凝土。
9、外加剂的选用及存放
为了保证混凝土的质量，选用外加剂时，应根据混凝土的性能要求、施工工艺及气侯条件，结合混凝土的原材料性能、配合比以及对水泥的适应性等因素，通过试验确定其品种和掺量。选用的外加剂应具有质量证明书，需要时还应检验其氯化物、硫酸盐等有害物质的含量，经验证确认对混凝土无有害影响时方可使用。
不同品种外加剂应分别存储，做好标记，在运输与存储时不得混入杂物和遭受污染。
参考文献
[1]张志伟，建筑材料性能 [M].北京：中国建筑工业出版社，1997
[2]王力宏，建筑施工技术 [M].北京：中国建筑工业出版社，1995