浅谈水泥混凝土外加剂
(内蒙古大学 交通学院 桥梁工程系，内蒙古 呼和浩特 010023)
摘 要：文章就水泥混凝土外加剂的分类、品种、外加剂 的选择及外加剂的质量控制进行了介绍。
关键词：水泥混凝土；外加剂
中图分类号：U214.1+8 文献标识码：A 文章编号 ：1007—6921(2009)01—0094—02
1 水泥混凝土外加剂的分类
按其主要使用功能，水泥混凝土外加剂分为4类：调节或改善混凝土拌和物流动性性能的外加剂：普通减水剂、高效减水剂、缓凝高 效减水剂、早强减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂、泵送剂等。
调节混凝土凝结时间，硬化性能的外加剂：缓凝剂、早强剂、速凝剂等。
改善混凝土耐久性，增强混凝土力学性能外加剂：防冻剂、膨胀剂、防水剂、阻锈 剂、引气剂、加气剂、碱骨料反应抑制剂等。
改善混凝土其他性能的外加剂：保水剂、界面剂等。
2 水泥混凝土外加剂品种
2.1 普通减水剂、 高效减水剂
对水泥有强烈的分散作用，在混凝土坍落度基本相同的条件下，能大幅度减少拌合用水量、 能大大提高拌和物流动性（坍落度）、同时降低一定的水泥用量，并显著改善混凝土工作性 、显著提高混凝土各龄期强度的外加剂称为高效减水剂（萘系） 。
适用于各类工业与民用建筑、水利、交通、港口、市政等工程建设中的预制和现浇钢筋混凝 土、预应力钢筋混凝土工程。高效减水剂适用于高强、超高强混凝土、中低等强度混凝土， 早强、抗冻、大流动混凝土。
普通减水剂（木质素磺酸盐）能增大新拌混凝土的坍落度6～8cm；能减少用水量，减水率<1 0%；是混凝土含气量增大；减少泌水和离析；降低水泥水化放热速率和放热高峰；使混凝土 初凝时间延迟，且随温度降低而加剧。
普通减水剂还适用于各种现浇及预制（不经蒸养工艺）混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土 ；适用于大模板施工、滑模施工及日最低气温+5℃以上混凝土施工。多用于大体积混凝 土、热天施工混凝土、泵送混凝土、有轻度缓凝要求的混凝土。不宜单独用于蒸养混凝土。
2.2 早强剂、早强减水剂
能加速混凝土早期强度并对后期强度无显著影响的外加剂。早强剂与减水剂复合后，在混凝 土坍落度基本相同的条件下，能大幅度减少拌和水量；能加速自然养护混凝土的硬化并提高 早期强度，能缩短混凝土的养护时间。
早强剂适用于蒸养混凝土及常温、低温和负温条件下（不低于-5℃）施工的有早强要求的各 种混凝土。
炎热环境条件下不宜使用早强剂、早强减水剂，除有机胺类以外的早强剂多数也可用于蒸汽 养护的预制混凝土构件，但是掺量一般小于不蒸养的，使用时应引起注意。
非氯盐早强剂可用于钢筋及预应力钢筋混凝土。
2.3 缓凝剂、缓凝减水剂
缓凝剂和缓凝减水剂能延长混凝土凝结时间，且可延缓和降低水泥水化时的放热速度和热量 ，从而使混凝土避免温度应力引发的裂缝。兼有缓凝和减水功能的外加剂称为缓凝减水剂。 （大体积混凝土内部热量不易散发而使温度升高，造成内外温差加大，混凝土因而开裂）
缓凝剂分为有机物和无机物两大类。许多有机物缓凝剂兼有减水塑化作用，两类性能不 可能截然分开。缓凝高效减水剂是获得高性能混凝土的重要途径；对水泥有强烈的分散作用 ，对水泥和混凝土的减水效果十分显著；可控制混凝土坍落度损失，使混凝土在所需要的时 间内具有良好的流动性和可泵性。
主要用于炎热气候条件下、高温环境下混凝土施工和大体积混凝土浇筑时对凝结时间的 延缓。用于大面积浇筑混凝土，连续浇筑避免冷缝产生的混凝土，需较长时间停放或长距离 运输的混凝土。大体积混凝土掺用缓凝剂使水化热释放减慢，有利于热量消散而降低混凝土 块内外温差，避免产生温度裂缝。
商品混凝土和流化混凝土中使用缓凝剂以调节、控制坍落度损失，使混凝土在所需要的 时间段内保持良好的流动性和可泵性。需要改善耐久性，提高密实程度的混凝土中也可使用 缓凝剂。
2.4 引气剂、引气减水剂
2.4.1 引气剂：
在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂称为引气剂。
引气剂的主要作用是改善混凝土的和易性，减小拌和物的离析、泌水，提高混凝土的耐久性 和抗冻性，因此其适用范围十分广泛。
在防水混凝土、冬季施工混凝土 、抗冻融混凝土、预拌混凝土、滑模施工混凝土、泵 送混凝土、碾压混凝土和轻骨料混凝土中，引气剂都是不可缺少的组分。在水工、海工、港 工、道路混凝土中都必须使用引气剂。
2.4.2 引气减水剂：兼引气和减水功能的外加剂为引气减水剂。凡是需要引气剂的场合，引气减水剂均可使用，而且引气减水及应用更普遍，由于它克服了 引气剂容易降低强度的缺点，因而具有较为全面的优异功能。
缓凝型引气减水剂可用于控制坍落度损失，因此适用于泵送混凝土，高强混凝土和预填 骨料混凝土。引气减水剂也适用于需要优良耐磨性能的混凝土。
2.5 防冻剂
能使混凝土在负温（一般≥-10℃）下硬化，并在规定时间内达到足够防冻强度的外加剂。 掺有防冻剂的混凝土可以在负温下硬化而不需要加热，最终能达到与常温养护的混凝土相同 的质量水平。防冻剂分类：氯盐类：氯盐；氯盐阻锈类：氯盐+亚硝酸；无氯盐类：亚硝酸 ；有机化合物类：尿素；复合防冻型：早强+减水+防冻+引气。
含氯盐的防冻剂只适用于不含钢筋的素混凝土和砂浆。如加入阻锈剂可用于一般钢筋混凝土 。
不含氯盐的防冻剂适用于各种冬季施工的普通钢筋混凝土和预应力混凝土。含亚硝酸盐、碳 酸盐的防冻剂严禁用于预应力混凝土中。亚硝酸盐严禁用于饮水工程与食品相接触的工程。 含硝胺、尿素等产生刺激性气味的防冻剂严禁用于办公、居住等建筑工程。
防冻混凝土配合比设计规定：水泥用量不宜小于300kg/m3，水胶比不大于0.6、重要结构 、薄壁结构水泥用量增加10%。
严格控制防冻剂的掺量，严格控制水灰比，由骨料带入水分及防冻剂溶液中的水从拌和水中 扣除。
2.6 泵送剂
能改善混凝土拌和物泵送性能的外加剂称为泵送剂。所谓泵送性能，就是使混凝土拌和 物具有能顺利通过输送管道、不阻塞、不离析、粘塑性良好的性能。泵送剂采用由减水剂、 缓凝剂、引气剂等复合而成。
适用于各种需要采用泵送工艺的混凝土。缓凝泵送剂用于大体积混凝土、高层建筑、滑模施 工、水下灌注桩等，含防冻组分的泵送剂适用于冬期施工混凝土。
泵送混凝土配合比设计规定：胶凝材料总量不宜小于300kg/m3，砂率为35%～45%；水胶比 不大于0.6。
2.7 膨胀剂、防水剂
2.7.1 膨胀剂：混凝土膨胀剂是与水泥、水拌和后，经水化反应生成钙矾石或氢氧化钙， 使混凝土产生适量膨胀的外加剂。
灌浆料由 YB/T9261-98《水泥基灌浆材料施工规程》、变为GB《水泥基灌浆材料应用技 术规范》；机械设备安装底座灌浆（灌浆料）、地脚螺栓的固定锚固、梁柱接头、混凝土构 件补强加固、轨道基础灌浆；增加施工验收、分二级，I级好、Ⅱ级差，一天强度达到40～5 0MPa，试验方法改用水泥胶砂成型方法，测定竖向膨胀、强度、流动性，与底座接触面积等 。
2.7.2 防水剂：能降低砂浆、混凝土在静水压力下的透水性的外加剂称作防水剂。用于配置防水混凝土和防水砂浆。主要用于工业、民用建筑的地下工程、储水构筑物和 水池，以及处于干湿交替作用活冻融交替作用的工程如桥墩、海港、码头、水坝等。
3 外加剂的选择
外加剂的品种应根据工程设计和施工要求选择，通过试验及技术经济比较确定；严禁使用对人体、对环境产生污染的外加剂；掺外加剂混凝土所用水泥，宜采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰 质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥，并应检验外加剂与水泥的适应性，符 合要求方可使用；掺外加剂混凝土所用材料：如水泥、砂、石、掺和料、外加剂均应符合国家现行的有 关标准的规定。试配掺外加剂的混凝土时，应采用工程使用的原材料，检测项目应根据设计 及施工要求确定，检测条件应与施工条件相同，当工程所用原材料或混凝土性能要求发生变 化时，应再进行试配试验；不同品种外加剂复合使用时，应注意其相容性及对混凝土性能的影响，使用时应进行 试验，满足要求方可使用；外加剂的掺量以胶凝材料总量的百分比表示，外加剂的掺量应按供货生产单位推荐掺 量、使用要求施工条件、混凝土原材料等因素通过试验确定。
4 外加剂的质量控制
选用的外加剂应有供货单位提供的下列技术文件：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；具有资质的检测单位所发的掺外加剂混凝土性能检测报告。外加剂运到工地(或混凝土搅拌站)应立即取代表性样品进行检验，进货与工程试配时 一致，方可入库使用，若发现不一致时，应停止使用。外加剂按不同供货单位、不同品种、不同牌号分别存放，标识清楚。粉状外加剂应防止受潮结块，如有结块，经性能检验合格后粉碎至全部通过0.63mm筛 后方可使用。液体外加剂应放置阴凉干燥处，防止日晒、受冻、污染、进水或蒸发，如有沉 淀等现象，经性能检验合格后方可使用。外加剂配料控制系统标识清楚、计量应准确，计量误差不大于外加剂用量的2%。液体外加剂冬季必采取保温措施。
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