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爲改善混凝土的性能,以適應不同要求,或者爲了節約水泥用量,可在混凝土中加入除膠凝材料、粗細骨料和水之外的其它特殊外加材料。這些外加劑種類很多,發展很快,摻量一般不大于水泥質量的5%,但是能顯著改善混凝土的和易性,提高強度、抗滲性、抗凍性,調節凝結時間和硬化速度,降低拌合用水量等等。
關鍵詞:定義、種類、簡介
一、混凝土外加劑化學的定義
    在混凝土、砂浆和净浆的制备过程中,掺入少量的(不超水泥用量的5%)能对混凝土、砂浆或净浆改变性能的一种特殊的化学产品,称为混凝土外加剂。
在混凝土中加入適量的外加劑,能提高混凝土質量,改善混凝土施工性能,節約原材料,縮短施工周期、降低混凝土成本,加快施工進度。隨著技術的進步,外加劑已成爲除水泥、粗細骨料、摻合料和水以外的一種必備材料,摻外加劑是混凝土配合比優化設計和提高混凝土耐久性的一項重要措施。
二、混凝土化學外加的分類
混凝土外加劑有化學外加劑與礦物外加劑之分,而混凝土化學外加劑種類繁多,按其化學成分可以分爲有機物和無機物兩大類。有機物類外加劑大部分屬于表面活性物質,而無機物類外加劑多爲電解質鹽類。混凝土外加劑按其主要功能可分爲4類:
(1)改善混凝土拌和物流變性能的外加劑。如普通減水劑和高效減水劑、引氣劑等。
(2)調節混凝土凝結時間、硬化性能的外加劑。包括緩凝劑、早強劑和速凝劑等。
(3)改善混凝土耐久性的外加劑。包括引氣劑、防水劑和阻鏽劑等。
(4)改善混凝土其他性能的外加劑。包括膨脹劑、防凍劑、著色劑等。
三、幾種常用外加劑簡介
1、減水劑
在保持混凝土和易性及水泥用量不变,坍落度基本相同的前提下,减少混凝土的拌合用水量,提高混凝土强度的外加剂称为减水剂。减水剂根据减水及增强能力,分为普通减水剂(又称塑化剂)及高效减水剂(又称超塑化剂),并又分别分为一等品、合格品。普通减水剂宜用于日最低气温5℃以上施工的混凝土。高效减水剂有多环芳香族磺酸盐类、水溶性树脂磺酸盐类、脂肪族类等几种,它宜用于日最低气温0℃以上施工的混凝土,并适用于制备大流动性混凝土、高强混凝土以及蒸养混凝土。减水剂按组成材料分为:(1)水质素磺酸盐类;(2)多环芳香族盐类;(3)水溶性树脂磺酸盐类。目前市场上常用的几种减水剂为:萘系高效减水剂,脂肪族高效减水剂,氨基超速高性能减水剂,减水激发剂,葡萄糖酸鈉,木质素磺酸钠,木质素磺酸该等。而早强减水剂,缓凝减水剂和引气减水剂是指分别兼有早强、缓凝和引气功能的减水剂。
2、早強劑
混凝土早强剂是指能提高混凝土早期强度的外加剂,多在冬季或者紧急抢修时采用。混凝土早强剂对混凝土后期强度并无显著影响。混凝土工程中常采用早强剂与减水剂复合的早强减水剂。常用的早强剂有以下三种:   
(1)水溶性有机化合物。如三乙醇胺 、甲酸盐、乙酸盐、丙酸盐等,其中最常用的是三乙醇胺。  
(2) 强电解质无机盐类。如氯盐、硝酸盐、硫酸盐等。比如硫酸钠又名元明粉,为白色粉末,适宜掺量为0.5%~2%,多为复合使用,如NC,是硫酸钠、糖钙与青砂混合磨细而成的一种复合早强剂。   
(3) 其它有机化合物及无机盐复合物类。
3、速凝劑
速凝劑能使混凝土迅速凝結硬化,一般能使混凝土在3-5分鍾內初凝,10分鍾內終凝。速凝劑有粉狀和液體狀之分。粉狀速凝劑是以鋁酸鹽、碳酸鹽等爲主要成分的無機鹽混合物等;液體速凝劑是以鋁酸鹽、水玻璃等爲主要成分,與其他無機鹽複合而成的複合物。
速凝劑主要用于噴射混凝土,比如用于隧道的噴射襯砌,可加快工程的建設進度。
4、引氣劑
引氣劑是指在混凝土拌合物在攪拌時能引入空氣而形成大量均勻分布、穩定而封閉的微小氣泡(孔徑約爲20-200um)的外加劑。引氣劑一般爲憎水性表面活性物質,引氣劑的成分爲松香衍生物以及各種磺酸鹽,如烷基磺酸鈉、烷基苯磺酸鈉。
引氣劑産生的大量微細氣泡的存在能使混凝土拌合物中的水分較均勻的分布在氣泡的表面上,從而可以大大改善拌合物的保水性和粘聚性,使其泌水現象減輕。氣泡間于顆粒之間,能起到一定的潤滑作用,使顆粒間摩擦力減小,從而提高混凝土拌合物的流動性。引氣劑主要用于下列工程結構:
(1)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。   
(2)撒除冰盐的混凝土公路及桥梁。   
(3)高和易性混凝土工程。   
(4)泵送混凝土。
     引气剂和引气减水剂不宜用于蒸养混凝土以及预应力混凝土,必要时,应经试验确定。
5、緩凝劑
    缓凝剂能减缓混凝土的凝结速度,有助于炎热气候下的施工和浇注、捣实大体积混凝土不致形 成施工缝及减慢水化放热等。我国的主要产品有含糖的木质素磺酸盐类、酒石酸钠和含糖的碳水化合物等,有些促凝剂在低浓度使用时也起缓凝作用。
    缓凝剂常用于商品混凝土、夏季施工混凝土、大体积混凝土和流态混凝土,能改善混凝土拌合物的流动性并且提高混凝土的强度,与高效减水剂复合还可以减少坍落度。