摘要：商品混凝土是当今世界上用量最大宗的建筑材料，年用量接近90亿吨。不论在国外、国内，也不论在实验室或在生产实践中，现代商品混凝土的生产、应用都离不开商品混凝土外加剂。少量的化学外加剂对商品混凝土性能的改善作用已为工程实践所证明，因而得到建筑界的特别关注。本文综合介绍了几种常用外加剂在现代商品混凝土工程中的应用特性。在此基础上提出了今后商品混凝土外加剂的主要发展方向。
关键词：商品混凝土外加剂；商品混凝土工程；应用特性；发展方向
混凝土外加剂的应用改善了新拌和硬化混凝土性能，促进了混凝土新技术的发展，推动了工业副产品在胶凝材料系统中更多的应用，有助于节约资源和环境保护，已经逐步成为优质混凝土必不可少的材料。近年来，国家基础建设保持高速增长，铁路、公路、机场、煤矿、市政工程、核电站、大坝等工程对混凝土外加剂的需求一直很旺盛，我国的混凝土外加剂行业也一直处于高速发展阶段。
1.定义
混凝土外加剂是一种在混凝土搅拌之前或拌制过程中加入的、用以改善新拌混凝土和（或）硬化混凝土性能的材料。
2.商品混凝土外加剂的功能分类
商品混凝土外加剂按主要功能分为四类：
（1）改善商品混凝土拌合物和易性能的外加剂，包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等；
（2）调节商品混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等；
（3）改善商品混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂和阻锈剂等；
（4）改善商品混凝土其他性能的外加剂，包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。
3.商品混凝土外加剂的主要功能及适用范围
商品混凝土外加剂品种繁多，功能各异，目前在工程中常用的外加剂主要有减水剂、早强剂、缓凝剂、速凝剂、膨胀剂、防冻剂等。
3.1普通减水剂
主要功能
①在保持混凝土流动性及强度不变时，可节约水泥5%-10%。
②在保持混凝土用水量及水泥用量不变时，可增大混凝土流动性，即增大坍落度60-80mm。
③在保持混凝土工作性及水泥用量不变的情况下，可减小用水量10%左右，提高强度10%左右。
适用范围
①适用于日最低气温+5℃以上的混凝土工程
②适用于各种预制及现浇混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土、泵送混凝土、大体积混凝土及大模板、滑模等工程施工。
3.2高效减水剂
主要功能
①在保持混凝土流动性及强度不变时，可减少用水量15%左右，可提高混凝土强度20%左右。
②在保持混凝土用水量及水泥用量不变时，可大幅度提高混凝土拌合物的流动性，即增大坍落度80-120mm。
③在保持混凝土流动性和强度不变的情况下，可节约水泥10%-20%。
适用范围
①适用于日最低气温0℃以上的混凝土工程。
②适用于各种高强混凝土、早强混凝土、大流动度混凝土及蒸养混凝土等。
3.3早强剂
主要功能
①提高混凝土的早期强度。
②缩短混凝土凝结时间。
③早强减水剂还具有减水剂的相关功能。
适用范围
①适用于日最低气温-5℃以上及有早强或防冻要求的混凝土。
②适用于常温或低温下有早强要求的混凝土及蒸汽养护混凝土。
3.4缓凝剂
主要功能
①延缓水泥的反映速度，从而达到降低水泥水化初期的水化热，降低水化热峰值、推迟热峰值的出现时间，最终也延长了混凝土的凝结时间。
②缓凝减水剂还具有减水剂的功能。
适用范围
①大体积混凝土。
②夏季和炎热地区的混凝土施工。
③用于日最低气温+5℃以上的混凝土施工。
④预拌混凝土、泵送混凝土以及滑模施工。
3.5速凝剂
主要功能
能使砂浆或混凝土在1-5min内达到初凝，在2-10min内达到终凝，并有早强功能。
适用范围
主要用于喷射混凝土、喷射砂浆、临时性堵漏用砂浆及混凝土。
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3.6膨胀剂
主要功能
能使混凝土或砂浆体积在水化、硬化过程中产生一定量的膨胀，减少混凝土收缩开裂的可能性，从而提高混凝土的抗裂性和抗渗性能。
适用范围
①适用于补偿收缩混凝土、自防水屋面、地下防水等。
②填充用膨胀混凝土及设备底座灌浆、地脚螺栓固定等。
③自应力混凝土。
3.7防冻剂
主要功能
能在一定的负温条件下，使混凝土拌合物中仍保持有自由水并降低其冰点，从而避免混凝土早期被冻胀破坏。
适用范围
适用于一定负温条件下的混凝土施工。
4.外加剂在商品混凝土工程中的应用
混凝土外加剂已成为现代混凝土技术中不可缺少的组份，掺加适量合适品种的外加剂，可以实现混凝土更高的综合性能。目前预拌混凝土企业在外加剂应用方面，需充分注意多种外加剂与其他原材料适应性的差别、掌握外加剂对混凝土各项性能的影响规律，并注意外部环境等因素对外加剂使用效果的影响。
商品混凝土外加剂主要产品在改善商品混凝土本身性质方面有引气剂、各种减水剂、密实剂等，在改善商品混凝土施工工况方面有早强剂、脱模剂、养护剂、泵送剂等。早期的商品混凝土外加剂功能较单一，例如三乙醇鞍（TEA）在商品混凝土中早强效果明显，但只起到早强作用，木质素磺酸钙减水剂（简称木钙）在商品混凝土中只起到缓凝作用。而新型的商品混凝土外加剂多为复合型外加剂，例如高效减水剂中添加辅助外加剂（复配），以弥补高效减水剂性能上的缺点，到目前为止，复合型外加剂已得到广泛应用。
在施工中采用的外加剂主要有4种：（1）木钙，它在商品混凝土拌合物中对水泥颗粒起扩散作用，从而减少水泥用量，改善商品混凝土和易性，起到缓凝作用，延长商品混凝土初凝时间，适用于大体积商品混凝土或商品混凝土运输距离较长、表面积较大的商品混凝土工程。（2）高效引气剂（UNF252型），主要作用增加商品混凝土硬化后的抗冻、抗渗、抗腐蚀性用以提高商品混凝土的耐久性。（3）密实剂用来提高商品混凝土的抗渗性能。（4）高效减水早强剂，在吸水池立墙部分商品混凝土施工中使用，提高模板周转率，缩短工期。
在大体积商品混凝土工程中，外加剂一般采用缓凝高效减水剂和缓凝剂。木质素磺酸盐类减水剂，是研究成功最早、目前产量最大、应用最广泛的减水剂。其掺量为水泥重量的0.12%～0.13%，以木钙减水剂为例，具有如下特点：（1）属阴离子表面活性剂，在商品混凝土中对水泥颗料起扩散作用，能使水泥充分水化；（2）当保持水泥用量和坍落度不变时，其减水率为10%～15%；（3）若不减水即配合比不变时，商品混凝土坍落度可增大80%～100%，明显提高商品混凝土流动度；（4）提高商品混凝土的密实性，改善商品混凝土的抗渗能力（由S6级提高到S12～S30级）；（4）商品混凝土28d抗压强度可提高10%～20%，在商品混凝土工作性和强度相近条件下，可节约水泥5%～10%.
5商品混凝土外加剂的发展
商品混凝土外加剂的发展趋势随着商品混凝土制品日益增多的品种和建筑结构复杂化、大型化，对外加剂的需求越来越大，要求越来越高。因此，今后的商品混凝土外加剂将向以下几个方面发展。
（1）复合多功能型。复合多功能型外加剂，在性能上可以取长补短，趋于完善，并且要价格便宜，使用面广，性能良好，目前已得到广泛的应用。
（2）品种系列化、多样化。不断研制开发新品种，使品种系列化、多样化，以满足各种特殊工程的需要，并方便工程使用和质量控制。
（3）发展高性能商品混凝土用外加剂。要制成具有良好和易性、高强度、高耐久性的高性能商品混凝土，外加剂及掺合料的应用必不可少，其应用目的是最大限度地降低商品混凝土水胶比以提高商品混凝土流动性，又可使坍落度经时损失减少，便于浇筑，即商品混凝土具有良好的施工性能。如制备大流动性商品混凝土，使施工省力、造价降低、工效提高。
6结语
为了获得良好的外加剂应用效果，确保混凝土质量，首先要对所采用的外加剂的特性有充分了解，注意不同品种外加剂与各种原材料在不同环境条件下的适应性，注重各种原材料性能变化对外加剂使用效果的影响，有针对性的进行混凝土配合比试验，密切关注生产、运输、泵送、振捣、养护过程中的混凝土性能变化，及时根据原材料情况、外界环境变化和施工单位要求调整外加剂的性能，并注重膨胀剂、防冻剂等特种外加剂相应性能的检测，注重保持外加剂质量的可追溯性，这是外加剂获得良好应用效果的基础。
参考文献：
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[3]张瑞青.常用商品混凝土外加剂及其在施工中的应用[J]；山西建筑；2006年05期
[4]郑晓冬.预拌混凝土质量检测实用手册.山东出版传媒股份有限公司，2015.10
论文作者:吴云,孙建峰
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第13期
论文发表时间:2019/1/20
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