关键词混凝土;外加剂;性能;检验;掺量
中图分类号TU7文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)041-0147-01
随着混凝土工程施工技术的发展,混凝土外加剂的应用越来越多。它不但能够提高混凝土的工作性能、改善工艺性能、强化生产过程,而且能够改善和提高硬化混凝土的物理力学性能、提高建筑物或构件的质量和耐久性,此外还可以节约水泥、降低成本、加快工程进度。所以,外加剂的研究和应用是提高混凝土施工工艺水平、促进新型混凝土制品发展的基本条件。
1混凝土外加剂的基本性能和分类
1.1基本性能
l)能够改善混凝土的一种或几种性能,而不产生副作用。
2)在运输和贮存中能保持良好的稳定性和匀质性。
3)在早期或后期对混凝土中的钢筋及其它预埋件没有有害作用。
4)使用安全,并对环境无污染。
1.2分类
1)改善混凝土拌合物流变性能的外加剂。包括各种减水剂、泵送剂和引气剂等。
2)调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。包括缓凝剂、速凝剂和早强剂等。
3)改善混凝土耐久性的外加剂。包括防水剂、引气剂和阻锈剂等。
4)改善混凝土其它性能的外加剂。包括防冻剂、膨胀剂和着色剂等。
2混凝土外加剂进入现场检测
1)进入施工生产现场的外加剂,供应单位须提供下列技术文件:产品说明书,并应标明产品主要成分;出厂检验报告及合格证;掺外加剂混凝土性能的检验报告。
2)外加剂运到现场应立即取代表性样品进行检验,检验合格后才能入库、使用。
3)外加剂应按不同供货单位、不同牌号、不同品种分别存放,并标识清楚。
4)粉状外加剂应防止受潮结块,如有结块,经性能检验合格后应粉碎至全部通过0.63mm筛后才能使用。液体外加剂应放在阴凉干燥处。
5)外加剂使用时,计量应准确。计量读数不应大于外加剂用量的2%。
6)进入施工现场的外加剂,要先做基本性能检测:普通减水剂及高效减水剂应检测pH值和密度。混凝土减水率符合要求才能入库、使用;引气剂及引气减水剂应检测pH值、密度及含气量。引气减水剂应增测减水率。符合要求才能入库、使用;缓凝剂、缓凝减水剂及缓凝高效减水剂应检测pH值、密度及混凝土凝结时间。缓凝减水剂及缓凝高效减水剂应增测减水率。合格后才能入库、使用;缓凝剂、缓凝减水剂及缓凝高效减水剂宜用于日最低气温5℃以上施工的混凝土。不宜单独用于有早强要求及蒸养的混凝土。
7)早强剂及早强减水剂在使用中应加以重视。其检测项目及使用环境应按以下要求执行:早强剂及早强减水剂进入施工工地应检测密度,1d、3d抗压强度及对钢筋的锈蚀作用,早强减水剂应增测减水率。
3混凝土外加剂的选择与掺量
混凝土外加剂是天然或合成的化学物质,可以是单一或复合组分。使用外加剂时必须根据工程对混凝土的性能要求选择合适的外加剂。
3.1混凝土外加剂的选择
混凝土外加剂的选择应根据工程设计对混凝土性能的具体要求而定,如强度标号、抗冻融性、抗渗性、耐久性、弹性模量等物理力学性能,以及施工季节、施工工艺、浇筑的部位和体积等。此外,还要考虑实际工程提供的原材料如水泥品种和标号、砂石质量等。在此基础上选择符合使用要求的外加剂品种和牌号。
在选择外加剂时,必须采用实际工程用的原材料进行混凝土试配试验,并且掺用不同厂家生产的同一种外加剂,根据试配结果从中确定技术经济最合适的外加剂。
选择外加剂的根本原则:第一是性能要符合工程使用要求;第二是经济的合理性。
3.2混凝土外加剂的掺量
不同类型外加剂的掺量是有一定规律的,一般无机盐类早强剂掺量为水泥重量的1%―2%,有机缓凝剂掺量为0.02%―0.1%,普通减水剂0.2%―0.3%,引气剂掺量0.002%―0.006%,高效减水剂0.5%―1.0%。同一种外加剂用于不同混凝土时掺量也不尽相同,例如:高效减水剂用于蒸养混凝土时掺量为0.3%―0.5%,用于流态混凝土掺量为0.75%,用于普通混凝土掺量为0.5%,用于高强混凝土掺量为1.0%。硫酸钠早强剂用于蒸养混凝土时掺量为1.0%,如掺量过高,蒸养后的试体会胀高、强度降低。硫酸钠用于普通混凝土时掺量2.0%。氯化钙早强剂用于普通混凝土掺量为1.0%―2.0%,用于钢筋混凝土掺量为1%,用作防冻剂时掺量为4.0%,如掺量大于9.0%会生成过多的水化氯铝酸盐而引起混凝土膨胀,当然使用氯盐外加剂同时要掺阻锈剂。防冻剂掺量是由冰点决定的,但是复合防冻剂在相同负温时掺量减少一半。复合高效减水剂在相同减水率时比单一高效减水剂掺量减少一半。
另外,水泥的品种、细度和矿物组成、混合材等也会影响外加剂的掺量。如对矿渣水泥高效减水剂掺量少于普通硅酸盐水泥。
4混凝土外加剂使用方法
使用外加剂时要仔细看产品说明书,其中包括使用方法。
4.1配制和计量
成功的应用外加剂取决于适宜的配制方法,忽视这个方面,就可能显著地影响混凝土的性能与作用。外加剂主要品种有两种形式,即液体和固体粉末。液体产品以体积计量,有时生产厂提供可溶性固体产品,使用前先配制成一定浓度的水溶液。固体产品中一般有载体,如粉煤灰、火山灰、矿粉等,其目的是使外加剂计量准确、分散均匀和防止受潮结块,固体外加剂常常是以重量计量。使用外加剂时可采用人工、半自动和自动计量,基本要求是:计量准确、搅拌均匀。外加剂掺量确定后,根据搅拌机一次搅拌混凝土体积和单位水泥用量折算外加剂的用量。超剂量地使用,不但造成浪费,而且影响混凝土的性能,从而可能会造成工程事故。特别是掺缓凝剂、缓凝减水剂和引气剂时一定要剂量准确,一旦超剂量使用或搅拌不均匀就会使浇筑的混凝土不凝结硬化或严重降低强度,从而造成工程事故。此外,在同时使用两种外加剂时应注意它们之间的相容性,特别是引气剂应分别掺用。
4.2混凝土的配合比
任何混凝土工程都要根据要求设计好混凝土配合比,因为掺用外加剂只能使质量好的混凝土变得更好,而不能使品质差的混凝土性能得到根本改善。因此要掌握掺外加剂的各种混凝土的配合比设计方法,使用符合标准的原材料进行试配和配合比调整,再确定合适的配合比。
4.3混凝土的养护
掺外加剂的混凝土,同普通混凝土一样,要求进行正常的养护,现浇混凝土硬化早期要浇水养护。使用膨胀剂配制补偿收缩、防掺抗裂混凝土更要重视早期养护,否则就达不到应有的效果。冬季施工使用防冻剂应当注意保温覆盖,使混凝土尽快达到临界强度、防止冻害。外加剂用于蒸养混凝土构件或制品生产时,除采用合理的蒸养制度之外,蒸养后堆放时也应浇水养护,以进一步提高强度和改善性能。
5结束语
混凝土外加剂是混凝性的一种重要技术和方法。但是只有正确使用外加剂才能达到预期的效果,这就要求必须掌握外加剂性能、明确使用目的和正确使用方法。否则不但无法实现目的,还可能出现严重的工程事故。
参考文献
[1]尹辉.混凝土膨胀剂及其应用.2004年.
[关键词]混凝土外加剂性能
Effectsofsomeofthefactorsinapplicationofconcreteadditives
QinFujun
QigiharQiXiangGroupCompanyLimitedHeilongjiangbranchQigihar161000
[Abstract]concreteadmixtureasconcretematerialsinfifthgroups,hasbeenintheconcreteprojecthasbeenwidelyused.Basedontheimpactpropertiesoftheconcreteadmixture,pointsouttheproblemsshouldbepaidattentiontoinapplication.
[key]concreteadmixture
中图分类号：TU522.07文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
1前言
在混凝土、砂浆或净浆的制备过程中，掺入不超过水泥用量5%（特殊情况除外），能对混凝土、砂浆或净浆的正常性能要求而改性的一种产品，称为混凝土外加剂。外加剂按其所对于应的功能不同分为减水剂、引气剂、憎水剂、促凝剂、早强剂、缓凝剂、发气剂、气泡剂、灌浆剂、着色列、超塑化剂、保水剂、粘结列、阻锈剂，喷射混凝土外加剂等。混凝土外加剂的应用已有60~70年的历史，它已被公认是提高混凝土强度，改善混凝土性能及节约水泥等的有效方法。混凝土中使用外加剂已不是个别的，而是作为混凝土第五种基本材料。
2影响混凝土外加剂应用时的一些因素
2.1外加剂的掺量
在确定外加剂掺量时，应根据施工设计的要求，所用原材料及施工工艺具体条件，通过试验来确定。
2.1.1各种外加剂都有推荐的剂量范围。例如：引气剂0.6%~1.2%，木质素磺酸钙减水剂0.1%~0.3%、高效能减水剂0.3%~1.0%。现有的试验资料表明，其合理掺量并不是定值，而随水泥品种（矿物成份、含碱量）和细度、混合材料品种及掺量、硬化温度等因素的不同而变化。例如，萘磺酸盐系减水剂适用于硅酸盐水泥，而密胺树脂系碱水剂更适合于铝酸盐和硫铝酸盐水泥。C2A含量低和细度小的硅酸盐水泥，其合理掺量较小。
2.1.2掺入混合材料（尤其是粉煤灰）的水泥，在外加剂加入时，其引气量及减水率低于不掺混合材料的硅酸盐水泥。低温硬化或蒸汽养护时，其合理掺量要低于常温硬化时的掺量，它不能适用于实际施工的一切条件。
2.2水泥的适应性
试验结果表明，水泥品种（矿物组成、含碱量、细度）对外加剂的效能有一定的影响。
2.2.1对于硅酸盐水泥，FDN和SM两种减水剂的减水和增强效果基本相同；对于铝酸盐水泥，SM减水剂的效果明显优于FDN。同属硅酸盐水泥，当矿物组成、混合材料、含碱量及细度等不同时，掺用同一外加剂（品种、剂量均相同）其效果亦会不同）其效果亦会不同。
2.2.2对于JN、FDN、NF、HF、建1、GRS等几种减水剂来说，当水泥C3A含量低，C3S含量高，含碱量低和细度大时，掺入合理掺量，可获得高减水率、高增强效果的混凝土。糖类减水缓凝剂也对C3A含量低、C3S含量高的水泥减水、缓凝效果较为明显。
2.3强度和变形
试验结果表明，掺入引气剂及普通减水剂后混凝土的强度及变形特征主要表现为以下几个方面。
2.3.1掺入与不掺入外加剂的混凝土强度关系基本相同；随着抗压强度相应提高，抗拉、劈裂抗拉、抗弯、轴心抗压强度也相应提高；但其抗拉与抗压强度之比及抗弯与抗压强度之比降低，轴心抗压与抗压强度之比提高。
2.3.2混凝土弹性模量与骨料品质、灰骨比、混凝土强度及含气量的关系较大。在坍落度和水泥用量均相同的条件下，掺用高效减水剂可以提高混凝土强度及弹性模量；在水灰比和坍落度不变时，掺用高效减水剂，可降低水泥用量，弹性模量也相应提高；在混凝土水泥用量及用水量不变时，掺用高效减水剂，可增大混凝土流动性，混凝土弹性模量的变化较小。
2.3.3掺入高效减水剂的高强混凝土的泊桑比与空白混凝土基本相近，约为0.20~0.25。
2.4混凝土坍落度损失及减小损失措施
掺入与不掺入外加剂的混凝土都存在坍落度损失的问题，但当掺高效减水剂时，由于混凝土用水量较小，其坍落度损失值大于不掺或掺引气剂及普通减水剂的混凝土。掺入高效减水剂的混凝土，坍落度损失较大的原因是：
2.4.1由于水泥中C3A及C4AF矿物的吸附性，在混凝土搅拌后即有较多的外加剂涌聚到该矿物的水化物表面被吸附，造成整个溶液中的外加剂浓度明显下降（在10分钟之内，已有80%~90%的外加剂被吸附），使水泥颗粒表面电动电位降低，流动性减小。
2.4.2由于气泡的外溢，使含气量减小，混凝土流动性下降。混凝土中掺入减水剂，一般总有一定数量的引气量（在搅拌初期），由于减水剂的亲水性较大，气泡与矿物颗粒间的粘附力较小，致使这些气泡在混凝土拦合物中不够稳定，在静置、运输过程中，将不断地外溢和破灭。
2.4.3由于混凝土中水分的蒸发是混凝土坍落度损失的重要原因之一，而掺入高效减水剂的混凝土原始用水量减小，所以蒸发水所占比例相对增大。
2.4.4减小损失措施
①为解决混凝土坍落度损失的问题，近年来研究采用与搅拌运输车相配合的“后掺法”，即在混凝土被运送到浇筑地点之前，再补加部分减水剂并继续搅拌，以弥补混凝土坍落度的损失，并可大大节约减水剂的用量。改变减水剂掺加顺序的所谓“滞水法”（混凝土拌合物先加水拌合1~2分钟后再加入减水剂），也可取得改善混凝土和易性、增大减水效果、减少坍落度损失的效果。
②采用后掺技术的原理尚在研究之中，一般认为，当减水剂采用“同掺法”时，水泥矿物组成中的C3A、C3AF吸附性强，早期减水剂被其吸附；而硅酸盐水化物出现稍迟，此时溶液中减水剂浓度已降低；并且水化硅酸钙可将部分被C3A、C3AF吸附的减水剂包裹在水化物内部；此外，水泥和集料的表面及其裂隙也要只吸附部分减水剂。如果彩和“后掺法”，一则早期被C3A、C3AF吸附的减水剂可减少,同时集料表面及裂隙也可先由水及水泥水化物填充包围,从而节约了减水剂,也充分发挥了减水剂的扩散作用。
“后掺法”应用于引气剂或缓凝型外加剂时应予慎重，它可能造成引气量过量或过度缓凝而影响质量。
2.5硫酸盐、氯盐的限值
2.5.1硫酸盐的限值
水泥中掺入过量的硫酸盐会引起水泥石的体积膨胀，以至体积不安定，因此水泥技术标准中对SO3的含量作了限制。此外，施工规范中对骨料、拌合水等也作了关于硫酸盐含量的限制。而外加剂也含有一定的硫酸盐，如NF，硫酸钠＜30%；建1型（低浓），硫酸钠＜30%；AF，硫酸钠＜40%是否可能危害混凝土体积变化的稳定性，作为混凝土外加剂对其硫酸盐含量也应规定限量。
2.5.2氯盐的限制
许多外加剂中都含有氯盐，有时还把氯盐作为外加剂的组成成分掺入混凝土中。掺入大量氯盐促进钢筋锈蚀已被工程界所公认，但对少量残微量氯盐的影响还有争议。归纳起来有三种不同的意见：一是认为，既然氯盐促进钢筋锈蚀，那么从安全出发，对钢筋混凝土和预应力混凝土结构不应掺氯盐：二是认为，氯盐与水泥中的水化铝酸钙化合，生成水化氯铝酸钙化合物，故只要氯盐掺量不是过大，则不会引起钢筋锈蚀；三是认为，钢筋的锈蚀，在很大程度取决于混凝土的密实性、水灰比、水泥用量、养护条件结构工作环境等多种因素，故不能确定一个统一的氯盐掺量限值。
混凝土中氯盐可以由多种途径被带入，如外加剂、骨料、拌和水等，故除了限制掺入的氯盐（作为外加剂）量之外，还应限制混凝土中氯盐总含量。显然应对氯盐的允许值，每种混凝土外加剂应制定出合理的控制指标，并在国家标准规范允许范围之内。
关键词：混凝土外加剂；减水剂；性能改良；影响分析
一、混凝土外加剂介绍
混凝土外加剂是指为改善和调节混凝土的性能而掺加的物质。近年来，随着混凝土的广泛大量的使用，对于其性能改良的研究也逐渐引起了相关行业人士的关注。外加剂在改良混凝土性质方面的性能，已经得到了行业的认可。在混凝土搅合之前或者之后添加外加剂，它的作用在于提高混凝土的性能，其所占比例一般小于5%，即使外加剂的使用量很少，但是在改善混凝土性能却能得到满意的效果，在混凝土的发展过程中，是不可缺少的一部分。然而在我国的混凝土外加剂的使用过程中，由于对外加剂认识的不足，导致在使用过程中，对其的选择、添加方法以及使用环境方面存在一定的问题，急需相关专业出台标准的使用规范，这样才能长足的发展。
混凝土外加剂的大力普及，使混凝土技术在这些领域发展迅速：早强以及高强混凝土技术的出现，解决了工程中一直都有的“强度较差、脆性强以及自重大”缺陷；抗冻剂给那些严寒地区提供了冬期施工的可能，避免了工程施工的中断，而且缩减了工期；高效减水剂技术的推广使用，促进了泵送浇注新工艺以及流态混凝土技术的普及；促进商品混凝土快速发展。而其发展又为我国建筑领域创造了巨大的环境保护以及经济效益，进而促进建筑领域快速发展及相关技术的提高。
二、混凝土外加剂类型
混凝土外加剂根据功能可划分为4中类型：
1）旨在改良混凝土拌合物流变性能的外加剂。常见的种类有各种减水剂、引气剂和泵送剂等；2）控制混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。常见的种类有缓凝剂、早强剂和速凝剂等；3）旨在改良混凝土耐久性的外加剂。常见的种类有引气剂、防水剂和阻锈剂等；4）旨在改良混凝土其它性能的外加剂。常见的种类有加气剂、膨胀剂、着色剂、防冻剂、防水剂和泵送剂等。
三、外加剂对混凝土的效果
1、应用性能改良效果
混凝土外加剂的功能原理主要在混凝土的性能上进行改变的。例如在硬度、凝固时间、密度等方面发生改变。在混凝土的搅拌过程中，加入适量的减水剂可有效减少水的用量，同时可以减少水泥的使用，而且能够加速混凝土的混动，促使混凝土激发出膨胀的性质，有利于密实混凝土的材料；提高含气量，部分混凝土在建设工程中，需要充分的含气量，混凝土本身无法达到含气标准，根据混凝土实际的性能表现，可加入引气剂，提高混凝土的含气量而引气剂对含气量的影响非常明显，少量的引气剂即可大幅度提升含气量；控制凝结速度，建设工程的部分环节中，需要控制混凝土的凝结速度，在混凝土的初凝、终凝环节中，适当的延长凝结速度，外加剂必须具有缓凝的影响特性，采用缓凝剂，可适当延长3-3.5h的凝结速度；提升强度，强度是混凝土的重要指标，混凝土外加剂中的膨胀剂，对混凝土硬度和强度的影响很大，而且膨胀剂的膨胀率非常高，采用膨胀剂时，需合理的控制水泥用量，防止水泥过少干扰混凝土的密度。
2、减水剂的改良效果
对混凝土的含气量与流动性的影响。很多情况下，分减水剂添加到混凝土中，在一定程度上，对混凝土的含气量有一定的功效。减水剂对混凝土的流动性影响一般以坍落度来衡量。当混凝土的用水情况和水泥用量保持不变动的情况下，添加减水剂可以大大提高混凝土的坍塌度。对混凝土凝结速度的影响。掺加减水剂会延长混凝土的凝结速度，当减水剂超量掺加时，将导致混凝土严重缓凝，甚至发生长速度不凝结现象，并且对混凝土强度产生较大的副功效。对强度的影响。由于减水剂的掺入，可使混凝土在保持相同流动性的情况下，大幅减小水灰比，因而，混凝土内部水泥石的孔隙率减小，孔结构得到改善，强度提高。对混凝土泌水率的影响。混凝土中添加减水剂，特别是引气型减水剂，在相同的环境下，对明显减小混凝土的泌水率，其主要原因是混凝土的水灰比例减小，混凝土的疏散性明显提高。混凝土对弹性模量的影响，如果在水泥用量和坍塌度相同的情况下，添加减水剂由于可提升混凝土的硬动，所以会加大弹性模量。混凝土对碳化和防止钢筋生锈的影响。添加减水剂，能减少混凝土的水灰比例，减少孔径，增强混凝土的渗透行，减少碳化情况，防止钢筋生锈情况。
3、引气外加剂的改良效果
外加剂对混凝土的功效。添加引气剂或者使用引气减水剂，能使混凝土中产生很多微小且独立存在的气泡，气泡能够改善混凝土的易溶性，添加引气剂或者使用引气减水剂，不仅能对新搅拌的混凝土和易溶性得到很大的改善，其显著的效果就是提高坍落度、减少泌水的现象。外加剂对混泥土凝固速度的功效。由于引气剂的掺加量特别少，添加引气剂的混凝土，如果凝结速度和添加份量不正确，那么与我们预期的效果会有很大差别。外加剂对混凝土的硬化功效。根据减水的效果表明，混凝土的强度会提高，如果从引气方面来说，混泥土的强度大多数情况下是持下降现象的。所以，添加引气剂或者引气减水剂后，对混凝土的强度的功效是不同的。添加引气剂或者引起减水剂的混凝土，其弹性情况比不添加的通常是降低的，且降低的程度要高于强度的变化情况。
4、节能性能的方面的改良
早期的建设工程中，混凝土的使用量很大，提高了建设工程的施工成本，通过混凝土外加剂的实践研究，外加剂在混凝土性能中可以实现节能影响，有效降低混凝土的用量，体现出节能性能的影响。外加剂能够改变混凝土原有的性能，促进混凝土的节能发展。合理分配外加剂的应用，能够在很大程度上降低混凝土的用量，例如：某建设工程中的混凝土施工中，采用混凝土的取代物，根据C2S、C3S、C3A等混合物的特性，选用矿物残渣代替，以此做为混凝土制造的原材料，控制矿物残渣的用量在30%左右，混凝土的性能与原材料混合后的基本相同，在实际的施工中，降低了外加剂用量高达30%，体现良好的节约特性。
5、外加剂产生的不良效果
外加剂对混凝土的影响，不仅表现在积极的方面，同时也存在消极影响。分析混凝土外加剂对性能的消极影响，如：外加剂用量不当造成的影响，混凝土外加剂如果用量过大，会对混凝土的性能产生负功效，由于外加剂在混凝土中具有一定的饱和点，超过饱和范围后外加剂本身是一种负担，对混凝土造成不良的影响，导致混凝土出现损失，如缓凝剂用量过大，混凝土很长速度内不能凝聚，进而干扰混凝土的强度，造成一系列的破坏。
四、结束语
混凝土在建设工程中的有着十分广泛的应用，想要改善混凝土的性能，就必须结合建设工程对混凝土的需求，严格控制外加剂的使用剂量，优化混凝土的性能，进而强化建设工程的结构性能。发展好外加剂对于建筑行业混凝土的应用有非常重要的意义。欲深入开发外加剂的优良性能，就必须充分了解它的性质，取其有点，避其不足。混凝土建设工程中，外加剂添加技术成为一项重要的施工配套技术，用于解决混凝土施工中的问题，确保混凝土施工的效益和性能。
参考文献
[1]刘邦.混凝土外加剂对混凝土性能的影响和节能分析[J].西南给排水，2014，05：70-73.
[2]郭捷菲，刘国建，秦鸿根，崔东霞.功能外加剂对混凝土长期耐久性的影响[J].硅酸盐通报，2014，08：2047-2051.
关键词：混凝土外加剂，适应性，混凝土性能
0.前言
随着建筑技术的不断进步，对水泥混凝土的要求已经越来越高，不仅要求混凝土可调凝、早强、高强、大流动度、高密实性、高耐久性、低水化热，而且要求制备成本低、成型容易、养护简单……。为达到这些目的，混凝土外加剂起着重要的作用，并已经成为混凝土中必不可少的组份。
混凝土外加剂是一种在混凝土搅拌之前或搅拌过程中加入的、用以改善新搅拌混凝土和硬化混凝土性能的材料。它的特点是品种多、掺量少，能有效的控制混凝土的凝结时间与塌落度损失；后期强度有较大的增长；增加混凝土的密实性，对混凝土的抗渗、抗冻、抗碳化等耐久性指标有较大程度的提高，硬化混凝土有较好的体积稳定性等。自水泥新标准实施之后，外加剂与水泥的适应性及对混凝土性能的影响出现了不少问题。科技论文。因此了解混凝土外加剂与水泥的适应性，外加剂对混凝土性能的主要影响，对更好的使用外加剂，充分发挥混凝土在建筑工程上的作用是十分重要的。
1.混凝土外加剂与水泥的适应性
水泥新标准自2008年6月1日正式施行后，各水泥厂已经采取了一系列重大技术措施，主要是提高水泥早期强度、细度、混合料的质量等，但对外加剂的适应性却增加了不少问题。
虽然外加剂厂为达到与新水泥指标的兼容性，对外加剂性能的调整作了不少的努力，但从工程实践的情况来看，问题仍然很多，比如同品种同掺量的外加剂，对不同品种的水泥，效果差异很大。甚至同一种水泥，不同时期效果也有差别，使用同一批外加剂的水泥净浆流动度时大时小，其混凝土的塌落损失也忽大忽小，甚至有时泌水、有时不泌水、凝结时间差异大，时而还会出现促凝现象等，这些都是外加剂与水泥的适应性问题。
1.1外加剂与水泥不相适应
主要表现在减水剂效果低下或增加流动度的效果不好、凝结速度太快或缓凝、塌落度损失快，甚至降低混凝土强度等，这种不适应的问题与外加剂的品种、作用机理、原材料的选用与制造工艺、胶凝材料的成份、细度、水泥磨细阶段工艺的差异有关，其他如环境温度、加料方式和外加剂用量也会产生影响。
1.2外加剂品种与性能的影响
外加剂特别是化学合成的高效减水剂性能对水泥净浆流动度的影响。如萘系高效减水剂的性能涉及磺化程度与磺化产物，缩合工艺与程度，分子量大小，平衡离子，分子结构等各种因素，水泥等无机矿物颗粒由于范德华力、不同电荷的静电互相作用、水化颗粒的表面化学作用，导致粒子形成聚集结构，束缚一部分水，不能用于滑润水泥粒子，也不能立即用于水化。加入高效减水剂等外加剂后，由于吸附作用和电荷斥力，使水泥粒子分散，絮凝结构解体，释放束缚水并阻止粒子的表面相互作用，使水泥浆体的流动性增大，其增加的大小与其技术性能及掺量有关。
1.3水泥矿物组份与化学成份的影响
水泥胶结料的矿物成份和化学成份对外加剂吸附量的多少，对于流动性及强度增长有很大的影响。科技论文。外加剂吸附量越少的水泥浆体的流动度值越大。
1.4水泥细度与颗粒形状的影响
为满足水泥新标准的强度要求，提高水泥细度是最有效的办法，但水泥过细，表面积增加，需水量大，更加降低了液相中残留外加剂的浓度，增加了液体粘度，塑化效果变差，混凝土塌落度损失更快；水泥过细水化速度快，水化热高，容易产生裂缝。
1.5掺合料的影响
根据国家标准，允许在水泥中掺入一定量的掺合料，常用的掺合料有水淬高炉矿渣、粉煤灰、沸石粉、火山灰、煤碱石等，由于掺合料的性能不同，也会影响外加剂对水泥的适应性，火山灰、煤碱石最差。
1.6碱含量的影响
水泥中的碱主要来源于所用的原材料，特别是石灰和粘土。含碱量越低，相容性越好，高含碱量则会加速水泥的早期水化速率，导致需水量增大并且加快工作度损失，塑性效果变差。
1.7新鲜水泥存放时间与温度的影响
由于新鲜水泥干燥度高，而且温度相当高（80℃~90℃），早期水化快、水化时发热量大，所以需水量大，而且对外加剂的吸附量也大。在外加剂已供施工现场的情况下，可通过调整掺量来解决新鲜水泥与外加剂不兼容的问题，其调整幅度视水泥新鲜的程度和对外加剂的适应性而定。
2.混凝土外加剂对混凝土性能的影响
2.1选择与水泥相适应，并能满足设计与施工要求的外加剂
不同生产工艺、种类或配方与掺量的外加剂对水泥适应性有差别，应通过试验确定，选用质量稳定、适应性好的外加剂；同时根据不同设计与施工要求，选择相应的各类外加剂，如高效减水剂、泵送剂、防水剂、防冻剂等；根据设计与施工要求，结合现场实际材料，进行试配，确定合理的施工配合比与外加剂的适宜掺量。
2.2大剂量高效减水剂对新拌混凝土稳定性的影响
随着高强混凝土和泵送工艺日益广泛的应用，原来掺量不仅减水率达不到要求，而且由于水灰比减小、浇筑时工作度要求增大，新拌混凝土的工作度损失加剧，不能满足较长距离运输的施工要求，因此高效减水剂的掺量逐渐增大。研究与应用的实践表明：大掺量高效减水剂使混凝土在水胶比很低的条件下，仍能具有较大的流动性，可以成型密实，生产强度与耐久性良好的高强和高性能混凝土。
每一种高效减水剂与水泥之间的搭配，都有一相应的饱和浓度。对于大多数高效减水剂，其饱和浓度约为0.8%~1.2%。在配制高强与高性能混凝土时，要特别注意高效减水剂的适宜掺量，需要与其外加剂和矿物掺和料使用，才能获得预期的效果。
2.3其他因素对混凝土性能的影响
2.3.1水泥的矿物组份和化学成份以及物理技术指标
选择满足设计与施工技术要求的水泥品种。
2.3.2保证砂、石质量，原材料用量准确
砂的含泥量与细度模数必须符合要求，碎石的含泥量与针片状含量不超标，最好选用连续级配的石子；原材料质量保证，用量准确。
2.3.3通过设计与试配，确定合理的配合比，必要时需进行适当调整
施工配合比是影响混凝土性能的关键因素，如泵送混凝土适当提高砂率可提高混凝土的可泵送性。降低水灰比可以提高混凝土强度，而在降低水灰比条件下配制外加剂混凝土应有一最低用水量，这不但是保证混凝土有一定工作性，更重要的是保证水泥在水化时，石膏有足够的溶解用水，石膏在缺水时会大大影响溶解度，影响外加剂对水泥的适应性。
高效减水剂掺量过多时，水泥浆的流动度大，浆体稀薄，不足以维持与集料的粘聚，往往会引起混凝土离析、泌水，此时可以适量增加用砂量，增加胶凝材料用量或是适量减少高效减水剂用量或用水量，产生离析的混凝土拌合物有害于工程质量。
2.3.4注意水泥出厂及进货时间
砂、石、水泥及外界的温度对水泥与外加剂适应性都有着不同程度的影响。科技论文。特别是刚出厂的水泥温度有时高达80℃~90℃，在高温情况下，需水量与外加剂吸附量增大，塌落度减少，适当增加外加剂的掺量也有比较明显的效果。
2.3.5掺入部分活性掺合料
试验证明具有一定活性的水硬性材料或自硬性材料，如磨细矿渣粉、粉煤灰等在满足一定的技术要求条件下与外加剂同掺，不但节约水泥，改善混凝土工作性，提高混凝土强度，还能改善外加剂对水泥的适应性。
2.3.6保证施工质量
保证制模质量、防止漏浆与支架变形；施工中混凝土要振捣密实，防止漏振或振捣过度；及时利用原浆收光面层，在初凝前再进行二次压实收面，可减少塑性裂缝；混凝土浇筑后表面泛白或8小时内及时浇水养护或喷养护剂，最好加薄膜密封或覆盖湿麻袋养护，养护日期不少于14天，以免因施工质量不佳而引起与外加剂无关的异常现象。
3.结束语
今后的混凝土外加剂会朝着复合多功能型、品种系列化、多样化的方向发展，随着应用的广泛和研究的深入，混凝土外加剂定会在建筑业中发挥巨大的作用和良好的效益。
［关键词］水泥混凝土;减水剂;引气剂;缓凝剂;早强剂
中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：
目前，我国公路水泥混凝土工程建设规模很大,外加剂的使用也非常广泛。加入外加剂能改善水泥混凝土的性能,但同时由于外加剂的使用不当而导致水泥混凝土路面及桥涵结构的质量事故屡有发生,影响了公路工程的建设质量。有必要对公路工程中的常用外加剂进行综述。
1外加剂的主要品种
作为水泥混凝土中的第五组分——水泥混凝土外加剂主要有减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂等几种常用的外加剂.
2适用范围及性能指标
2.1减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂在公路水泥混凝土工程中的适用范围.
3减水剂施工应用技术
3.1普通减水剂、高效减水剂在施工应用之前应检验pH值、密度(或细度)、减水率,符合要求后才可使用，最佳掺量的确定,必须满足工程环境条件的设计强度、工作性、耐久性及经济性等性能要求,根据供货商提供的推荐掺量,通过试配得到一个合理掺量。高效减水剂掺量过大会造成水泥混凝土严重泌水、水泥浆大量流失,导致密实度不足从而影响强度。
3.2减水剂应配制成均匀的溶液。外加剂沉淀的有害作用与外加剂掺量超大是相同的,每天应清除溶液中未能溶解的固体沉淀物。根据工程的需要,普通减水剂和高效减水剂可与其他可混溶的外加剂复配使用。
3.3在高效减水剂中掺入与水泥相适应的缓凝剂、高温缓凝剂、保塑剂或缓凝型减水剂可减少热天坍落度损失,用搅拌车或罐车运输水泥混凝土时,在浇筑现场可二次加入高效减水剂,经快速搅拌均匀后出料,不得多加水,并快速完成浇筑、振捣、饰面等;使用缓凝型的高效减水剂。
3.4养生环节是保证水泥混凝土结构不产生开裂和微裂缝的关键环节,因此,掺普通减水剂、高效减水剂的公路工程水泥混凝土结构,应加强并尽早进行保温保湿养生。掺普通减水剂的水泥混凝土构件不适宜用于蒸养;掺缓凝型减水剂的水泥混凝土构件必须保证静停一段时间后,使水泥混凝土形成一定的结构强度才可蒸养。掺高效减水剂的水泥混凝土可用蒸养养护。
4引气剂施工应用技术
4.1引气剂应选用表面张力降低值大、水泥稀浆中起泡容量多而细密、泡沫稳定时间长、不溶残渣少的产品。由于在水泥稀浆中的气泡特性与水泥混凝土中的比较相近，所以摇泡试验宜在水泥稀浆中进行。
4.2使用引气剂可以有效提高水泥混凝土的弯拉强度及抗拉强度,减少干缩和温度收缩变形量,改善结构抗裂性,也提高了水泥混凝土的抗渗性。
4.3对于负温水泥混凝土施工时改善早期抗冻性措施可以从2个方面来解决:一是加快早期水泥水化,使水泥混凝土尽快达到早期临界强度,可使用早强剂、减水剂、防冻剂;二是掺入引气剂,缓解冻胀所产生的压力。据经验来看,初冬季日平均气温低于-5℃或极限最低气温低于-10℃地区施工的公路水泥混凝土及钢筋混凝土结构和构件,宜掺用引气剂或引气型减水剂、引气型高效减水剂、引气型(早强、防冻)高效减水剂。
4.4引气剂、引气型减水剂、引气型高效减水剂可根据公路工程要求及环境气温与(高温)缓凝剂、早强剂、防冻剂等复合使用,配制溶液时,如产生絮凝或沉淀现象,不得混溶,应分别配制溶液,并分别加入搅拌机内。当原材料、配合比、搅拌时间、运输距离、气温等条件变化时,应微调引气剂、引气型减水剂、引气型高效减水剂和引气缓凝型高效减水剂的掺量,保证水泥混凝土结构含气量基本不变化。
4.5新拌水泥混凝土的含气量,应在搅拌机口取样进行现场检测,并应考虑在运输和振捣过程中的损失。
5缓凝剂施工应用技术
5.1热天施工、连续浇筑、泵送等特殊机械工艺下的施工中必须使用缓凝型外加剂,在施工前应检验与所用水泥在该气温下的适应性,优选其适用品种。当水泥品种、强度、等级、生产厂变动或水泥混凝土性能出现变化时,应重新检验缓凝剂对水泥的适应性。
5.2缓凝型外加剂的最佳掺量应根据施工要求的水泥混凝土凝结时间、气温、强度等通过试验确定。施工中,当气温变化、运距和运输时间变动时,可微调其掺量,应始终保持拌和物具备良好的施工可操作性,并能达到密实度及外观质量要求。
5.3缓凝型外加剂应以溶液与拌和水同时掺入拌和物中,粉剂应提前1d在现场配好溶液,并使其充分溶解,搅拌均匀后使用。溶液中的缓凝型外加剂固体沉淀物,必须每天清除一次。严禁使用分层或沉淀的缓凝型外加剂溶液拌制水泥混凝土。外加剂溶液中水量应从拌和加水量中扣除。
5.4掺缓凝型外加剂的水泥混凝土保持在塑性的时间较长,表面水蒸发时间较长,当气候炎热及风力较大时,应在触干或变色时立即喷雾或喷洒养生剂保湿养生,并应在终凝以后立即开始浇水养生。当气温较低时,在保湿养生的同时,应加强保温养生,可覆盖深色塑料薄膜和吸热保温材料。
6早强剂施工应用技术
6.1早强剂是一种专门解决工程中需要尽快或尽早获得水泥混凝土强度问题的专用外加剂。早强剂、早强型减水剂和早强型高效减水剂适用于公路工程需要快速形成强度的快通水泥混凝土结构,蒸养水泥混凝土构件,最低温度不低于-5℃的低温环境中施工的有早强要求的水泥混凝土、钢筋混凝土及需要提前张拉和放张的预应力混凝土结构和构件。炎热环境条件下不宜使用早强型外加剂。
6.2掺加液态早强剂的水泥混凝土,搅拌时间宜适当延长。粉剂早强剂直接掺入公路工程水泥混凝土时,应先与水泥、集料干拌均匀后,再加水,加水后的搅拌时间应延长30s。这是保证粉剂早强剂在水泥混凝土中均匀分布的措施。但对于某些本身是溶液或可全溶的早强剂,仍应使用其溶液,溶液比干粉拌和的匀质性及其使用效果均强得多。
6.3公路工程预应力钢筋混凝土结构或构件使用早强剂时,其张拉工艺应按试验确定。快通水泥混凝土路面的开放交通时间,应按达到设计强度90%以上时的试验确定。也就是公路工程快通水泥混凝土结构的开放交通时间,应按与结构相同养生条件下,掺早强剂水泥混凝土试件达到设计强度的90%以上的试验确定。
7结语
本文通过对减水剂、引气剂、缓凝剂和早强剂在施工中的应用技术综述,总结了在施工过程中的相关技术要求,以及由于外加剂的使用失误而给公路工程带来损失,为在施工过程中正确施加外加剂指明了方向。
参考文献:
[1]交通部公路科学研究院.公路工程水泥混凝土外与掺合料应用技术指南[S].
[2]GB8076-1997,混凝土外加剂[S].
[3]JTT523-2004,公路工程混凝土外加剂[S].
关键词：混凝土；外加剂；施工；注意事项
中图分类号：TU375文献标识码：A文章编号：
1混凝土外加剂的分类
混凝土外加剂以主要功能来说可以分为以下六类：
（1）改进混凝土使用和易性的外加剂：主要包括了减水剂、引气剂等；
（2）调节混凝土含气量的外加剂：主要包括了引气剂、加气剂、发泡剂等；
（3）强化混凝土物理力学性能的外加剂：主要包括了引气剂、灌浆剂、防水剂、防冻剂、膨胀剂等；
（4）使混凝土具有特殊性能的外加剂：主要包括了杀菌剂、发泡剂、着色剂、碱骨料反应抑制剂等；
（5）调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂：主要包括了速凝剂、缓凝剂、早强剂等；
（6）改善混凝土抗侵蚀作用的外加剂：主要包括了防水剂、引气剂、阻锈剂等。
2外加剂在混凝土工程中的应用
近年来，在建筑中其实还是中低强度的混凝土使用的最多，所以本文未经特别说明，都是以此为例子来分析讨论的。
（1）改进混凝土使用和易性的外加剂，从本质上来讲是增加混凝土拌合物的流动性，减水剂、灌浆剂、流化剂、泵送剂等等它们都能不同程度的增大拌和物的流动性。在工程中采用较多的的是普通减水剂，因为它不但能提高工程质量，加快工作进度，而且能节约水泥。值得注意的是，温度较高时宜采用缓凝减水剂。亲身遇到过这种案例，在施工基础混凝土时，本来水泥预算需要四十二点五吨，当使用了减水剂，实际水泥用量比预算的节约了五十吨左右，由此数据，对于整个工程预计可节约水泥四十到五十吨左右，降低了施工成本。
（2）希望使混凝土凝结速度加快，则可以使用速凝剂，反之要想混凝土凝结慢些，则该使用缓凝剂，要使混凝土早期强度较高，应加早强剂。一般来讲，这些用于调节凝结硬化规律的外加剂常常与增加流动性的外加剂复合使用，于是，也应运而生了缓凝减水剂、早强减水剂、速凝减水剂等复合外加剂品种。
（3）工程中有时会希望改变混凝土的一些物理性能从而提高混凝土的耐久性，这方面用的多的则是根据调节混凝土中空气含量来改变物理性能，常用的诸如引气剂、加气剂、防水剂、阻锈剂等等。
（4）尤其效果最为显著，就是在冬季施工混凝土时，掺入的防冻剂。它主要是提高混凝土的早期强度，加快其水化硬化的速度，这样才能防冻同时可以提高混凝土性能。其他针对施工不便之处的外加剂还有除锈剂等，可以有效提高钢筋耐蚀性能。
（5）还有些外加剂纯属是为了工程施工需要而使用的，甚至不需要添加到混凝土中去，如模板脱模剂（又称隔离剂），专门用于模板脱模，使用在预制构件的模板上，适量使用涂抹隔离剂，打出的构件不仅美观耐用而且平滑光泽。
3外加剂对混凝土性能影响的负效应
使用合适掺量的合适种类的外加剂，能够做到上述的种种优点来改善混凝土性能，发挥外加剂的影响正效应，但是，假如掺量使用不准确有时不仅起不到正效应，而且可能出现负效应影响，且有些种类的外加剂其实是损失了混凝土的某些性能来大幅提高另一些性能的。
3.1外加剂掺量控制不准造成的负效应
对于普通减水剂，假如掺量过大，则可能造成严重缓凝，不但影响工期，严重的是会使混凝土后期强度损失过大；又如高效减水剂，其在掺量正常时，新拌混凝土的坍落度将会随着用量的增加而变大，但有一定的饱和点，一旦掺量过大，其后果是严重的，除了减水率增长不明显，反而会造成离析、泌水、坍落度损失等各种混凝土的质量问题，若对混凝土坍落度的损失考虑不周，将会造成泵送搅拌车不能正常卸料、泵送或密实成型困难，或造成严重缓凝，使后期强度损失过大，从而影响施工效率和混凝土质量；再如缓凝剂用量不够，又肯定无法达到预期缓凝效果，而一旦掺量过量，则又会使混凝土长期不凝，不但影响混凝土早期强度，而且影响混凝土水化，降低强度，更会增大混凝土的塑性收缩，导致混凝土收缩开裂，归结原因大致是混凝土水分蒸发严重导致这些的发生；此外，早强剂的使用也要慎之又慎，掺入过量的话虽然混凝土早期强度较好，但后期强度损失很大，甚至将会产生离析现象，增大混凝土收缩开裂的危险性，而且还会增加混凝土的导电性能；引气剂的掺量过大，也反而会降低混凝土性能，更会影响混凝土的抗压强度，造成抗冻、抗渗、减少碳化等耐久性也将得不到保证。
3.2外加剂成分的负效应
外加剂成分各种各样，有些其实是会对混凝土产生负面影响的。存在这些成分的外加剂诸如早强剂、防冻剂和低浓度萘系减水剂等等，这些外加剂的使用增加了混凝土中的碱含量。而众所周知，一旦混凝土中碱含量过高，不仅影响混凝土后期强度的持续缓慢增长，而且易与活性骨料发生碱骨料反应，更令人堪忧的是此反应是长期的，甚至在混凝土构件浇筑成型之后十几年内都会持续反应，这对混凝土构件的耐久性的损害是显而易见的。
4外加剂在使用过程中的注意事项
4.1充分考虑工程的特点进行外加剂的适当选择。大多数的混凝土都能够掺用外加剂，不过一定要充分考虑实际工程的需要，并针对具体的施工工艺以及施工条件等因素，进行外加剂的合理选择。
4.2注意外加剂的质量。对于外加剂的质量要格外的进行关注，进行应用之前，必须根据质量标准对减水剂进行选择，并对确定使用的减水剂进行检验，和基准混凝土进行比较，从而可以进行掺量的确定，同时应该测定液态减水剂的溶液密度；测定粉剂减水剂的固体物含量。
4.3注意选择水泥品种。所有原料中，外加剂对水泥的影响最为明显，不同品种的水泥，对于减水剂的增强、减水效果都有影响，其中最明显的是对减水效果的影响。对于水泥而言，高效减水剂更具选择性，水泥品种不同，减水率的差距是非常大的，水泥的细度、碱含量、调凝剂、掺合料、矿物组成等对于减水剂的使用效果都有着直接的影响。在不同的水泥中，对于相同的减水剂必须进行掺量的调整才可以达到相同的减水增强效果。
4.4使用前进行试验。根据现有的标准，为保证工程质量必须在使用前对减水剂进行试验，首先进行匀质性试验，对含固量以及密度、PH值进行测定，之后进行试配混凝土，如对添加减水剂混凝土的性能进行检验，通常可以对抗压强度、含气量、减水率以及坍落度损失等进行测定。
5总结
近年来，随着不断发展的建筑业，在各类工程中混凝土发挥着日益巨大的作用。而外加剂作为一种混凝土的组成部分，具有特殊的工作性和技术性，在混凝土工程中起到了重要的作用。应用外加剂的过程中，表面看来并不复杂，不过对于世界建筑领域有很多问题却成为了一个共性难题，很多专家正在对其进行不断的探索，希望找到最有效的措施。进行施工的过程中，生产厂家技术部门与用户之间应该进行充分的沟通，对混凝土外加剂在使用过程中的问题进行客观的反应，从而及时进行解决，并保证混凝土的质量。
参考文献：
[1]张曰政,秦佳鑫.混凝土外加剂及其应用初探[J].价值工程,2010(3).
[2]姜俐,郭艳.混凝土外加剂及其应用初探[J].价值工程,2010(1).
