浅谈外加剂在混凝土施工中的应用

李西夫

摘 要：随着近年来我国经济建设的快速发展，混凝土外加剂得到了广泛的应用。文章阐述了混凝土外加剂的分类和定义，介绍了外加剂在混凝土施工中的应用，以供同行参考。

关键词：外加剂；混凝土；应用

国际上混凝土外加剂的品种已达数百种，一些发达国家外加剂在混凝土中的使用率均达50%以上。外加剂大大改变了新拌混凝土的性能，满足了特殊结构对混凝土的要求。

1 外加剂的定义及其分类

1.1 外加剂的定义。混凝土外加剂，是为提高混凝土性能的各项指标而在混凝土制作过程中加入的物质。混凝土外加剂的掺量一般不大于水泥质量的5%。

1.2 外加剂的种类。目前应用最多的是减水剂、早强剂、防冻剂、缓凝剂等。混凝土外加剂按其主要功能可分为四类：（1）改善混凝土拌合物流变性能的外加剂：包括普通减水剂和高效减水剂、引气剂和泵送剂等。（2）调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂：包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。（3）改善混凝土耐久性的外加剂：包括引气剂、防水剂等。（4）改善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。

2 外加剂对混凝土的影响及作用分析

外加剂可以改变新拌混凝土的性能，满足特殊结构对混凝土的要求。具体表现在以下几个方面：（1）改善混凝土或砂浆搅拌物的施工和易性，提高混凝土流动性，延缓混凝土凝结；（2）提高混凝土强度及其它物理力学性能；（3）节约水泥或代替特种水泥；（4）加速混凝土早期强度的发展；（5）缩短热养护时间或降低热养护温度；（6）调节混凝土的凝结硬化速度；（7）调节混凝土含气量，改善混凝土内部毛细孔结构，提高抗渗性能、耐久性能、可泵送性，改善泌水性；（8）降低混凝土初期水化热或延缓水化放热，满足大体积的混凝土的施工需要；（9）防治新拌混凝土的冻害，满足冬季施工需要；（10）提高混凝土耐腐蚀性盐类的侵袭；（11）减少或补偿混凝土的收缩，提高混凝土抗裂性；（12）提高混凝土中钢筋的抗锈蚀能力；（13）调高骨料与砂浆界面的粘结力，提高钢筋与混凝土的裹握力；（14）可改变混凝土的颜色，配置彩色混凝土；（15）在运输及存放中保持良好的均匀性和稳定性；

3 混凝土外加剂禁用及不宜使用的情况

3.1 失效及不合格的外加剂禁止使用。

3.2 长期存放，对其质量未检验明确前禁止使用。

3.3 有下列情况的不得使用氯盐及含氯盐的早强剂、早强减水剂及防冻剂：（1）高湿度环境中使用的结构；（2）处于水位升降部位的结构；（3）露天结构或经常处于水淋的结构；（4）与镀锌钢材或铁铝部位接触的结构；（5）与含有酸、碱或硫酸盐等相接处的结构；（6）使用过程中经常处于60℃以上的结构；（7）使用冷拉钢筋或冷拔低碳钢丝的结构；（8）薄壁、屋架结构；（9）电解车间；（10）直接靠近电源的结构；（11）含有活性骨料的混凝土结构。

4 混凝土外加剂的应用

混凝土外加剂的使用必须符合《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2013）的要求。混凝土外加剂要根据工程对混凝土性能的要求来选择适宜的品种和型号。

4.1 减水剂。减水剂是指在混凝土塌落度基本相同的条件下，能显著减少混凝土拌合用水量的外加剂。在原配合比不变的条件下，增加混凝土拌合物的流动性；在保持流动性和水泥用量的条件下，可减少拌合用水量，提高混凝土强度；在保持强度不变的条件下，减少水泥拌合用量，达到保证强度而节约水泥的目的。掺加减水剂还可以改善混凝土拌合物的粘聚性和保水性，提高混凝土密实度，改善混凝土耐久性，降低及延缓混凝土水化热。施工中常用的减水剂有：（1）木质素系减水剂—-系粉状低引气性缓凝减水剂，属于阴离子表面活性物质，对水泥有吸附剂分散作用，能改善混凝土的各种物理性能。在适宜掺量时，与基准混凝土相比3天强度提高15%-20%，长期强度也有所提高。在不改变混凝土用水量的情况下，能增加混凝土的流动性，改善和易性。本剂掺入混凝土后对钢筋和骨料无腐蚀性。（2）萘系减水剂——高性能减水剂，非引气型减水剂。形态分为粉状和液态。根据混凝土的等级增强，掺量可适当增大。在相同水胶比情况下，可增大混凝土塌落度100mm以上；在保持塌落度不变，减水率可达12%-20%；对混凝土有显著的早强、增强效果，其强度提高幅度为15%-40%；在保持相同强度时，可同时节约水泥10%-20%。本剂对各种水泥适应性好。（3）树脂系减水剂，是一种水溶性高分子树脂非引气型高效减水剂。价格高，应用受限。

4.2 早强剂。早强剂是指一种能提高混凝土早期强度，并且对后期强度无显著影响的外加剂，多用于冬季施工、紧急抢修工程或要求加快混凝土强度发展的情况。在保持与基准混凝土相同的坍落度和水泥用量的情况下，减水5-12%，早期强度可提高2.5倍，7天强度达到设计强度的80-100%，后期强度可提高15%左右；在保持相同用水量和水泥用量的情况下，坍落度增大80-100mm时，早期强度可提高2倍，后期强度提高5-10%；在保持相同的强度下，可节约水泥4-8%左右。常用的早强剂分为：（1）氯盐类：是应用历史最长、应用效果最显著的早强剂品种。氯盐类的早强剂只准在不配刚筋的素混凝土中掺加。（2）硫酸盐类：常用的硫酸盐早强剂为硫酸钠、硫酸钾和硫酸钙。掺硫酸盐早强剂的混凝土要注意预防泛碱和白华现象。硫酸盐的掺量应通过实验确定，以免引起碱集料反应破坏或硫酸盐过量产生的侵蚀破坏。（3）硝酸盐类：硝酸盐和亚硝酸盐均对水泥水化过程起促进作用。这些盐类不仅能作为混凝土的早强剂组分，而且可以作为混凝土防冻剂组分使用。

4.3 引气剂。引气剂是指为改善混凝土坍落度、流动性和可塑性，在混凝土拌合物在拌和过程中引入空气而形成大量微小、封闭而稳定气泡的外加剂。引气剂的气泡结构好，气泡半径小，抗冻指标高。用于高耐久性的混凝土结构，如水坝、高等级公路、热电站冷却塔、水池水工、港口等；撒除冰盐的混凝土公路及桥梁；高和易性混凝土工程以及泵送混凝土等。常用种类：（1）松香树脂类；（2）烷基苯磺酸盐类；（3）脂肪醇磺酸盐类

4.4 缓凝剂。缓凝剂是一种降低水泥水化速度和水化热、延长凝结时间的添加剂，使用量很微小。能延缓水泥硬化速度，是新拌砂浆较长时间内保持塑性，便于施工。常用种类：（1）糖类：糖钙、葡萄糖酸盐等；（2）柠檬酸、酒石酸及其盐；（3）锌盐、磷酸盐。

参考文献

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[2] 田培，王玲.我国混凝土外加剂现状及发展趋势[J].施工技术，2009 （4）.

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