1混凝土外加剂概述

外加剂又称混凝土外加剂，是在生产混凝土过程中掺人的，改善混凝土性能的化学试剂，外加剂数量一般不超过水泥质量的5%，虽然数量极少，但使用效果非常显著，能够适应各种工程的需求特点。

外加剂按照混凝土添加剂影响的主导作用可以分为4种：

①促进混合物流动性的类型，如减水剂、引气剂可增强混凝土输送功能等，改善混凝土的流动性和浇筑工作效果，强化浇筑施工。

②根据工程需求调节混凝土硬化效果及固化时间的影响，如延迟硬化、加快早期水泥强化剂、缩短硬化时间类型，能够根据项目工程实际要求科学调节混凝土的固化、硬化效果。

③对混凝土腐蚀破坏方面的改善类型，如产生气体、防止渗透、抗氧化作用等添加剂类型，能够加强混凝土抵御外部环境的影响作用。

④改善混凝土其他性能的外加剂，包括膨胀剂、着色剂等，可赋予混凝土特殊的性能和外观效果

2混凝土外加剂对混凝土工作性能的影响

2.1减水剂对混凝土流动性的影响

减水剂的加入使混凝土的流动性明显增加。在没有减水剂加入的混凝土中，水泥颗粒间由于静电作用，使一部分水泥颗粒形成团絮结构包覆了部分拌合水，使混凝土表面可润滑的自由水含量较少，限制了混凝土的流动性。

当水泥颗粒引入减水剂后，减水剂分子吸附在水泥颗粒表面，使水泥颗粒带上相同电荷，因静电力排斥作用，从而破坏絮凝结构，释放胶束包裹的水分，增加混凝土中自由水的比例，进而使混凝土更加具有流动性。此外，减水剂上的亲水性基团还可以在水泥颗粒上形成稳定的溶剂化水膜，因此起到了润滑的作用，进一步增强混凝土的工作性。

2.2引气剂对混凝土含气量与和易性的影响

引气剂是一种能在混凝土拌制中引人大量尺寸小、封闭、稳定气泡的外加剂，其对混凝土含气量、和易性有较大影响。

针对透气性问题而言，引气剂掺量会影响混凝土含气量。在数量符合要求的情况下，混凝土中气体的比例可以达到3%～6%。引气剂掺量增加，混凝土含气量相应升高。但若掺量过高，会导制含气量过多，进而对混凝土造成不利影响。这种细小气泡将会均勾分布在混凝土内部，对毛细孔道起到堵塞的效果，增强了混凝土抗渗、抗冻能力。

引气剂引发的气泡，减轻了骨料间相互碰撞，促进了混凝土拌和物优异的流动性能。同时，气泡也增加了混凝土的黏聚性和保水性，减少了分离、泌水现象的发生，提高了混凝土工作性能，使混凝土易于施工。在混凝土泵送中，引气剂能减小混凝土的泵送阻力，提高效率，保证混凝土施工质量。

2.3缓凝剂对混凝土凝结时间的影响

缓凝剂的作用主要是在水泥颗粒表面形成一层屏障，阻止颗粒之间水化，使混凝土的硬化时间减慢；不同种类缓凝剂的不同掺量对混凝土的硬化时间具有不同影响，一般随着缓凝剂掺量增加，混凝土初始硬化时间和最终硬化时间也会延长，但当缓凝剂掺量偏低时其对混凝土硬化时间没有明显影响，当超过一定范围时其硬化时间会明显延长。在实际应用项目中，合理使用缓凝剂可以精确掌握水泥气体硬化时间，例如在温差较大的建筑项目施工中，由于水解反应速度快而出现假硬化现象，通过适当使用缓凝剂就可以避免该问题，从而使水泥浆体存在足够的施工时间。但是，如果滥用缓凝剂，例如缓凝剂量较大，就会造成水泥浆体硬化较慢，导致水泥浆体后期强度效果不理想。由此可见，在使用缓凝剂的过程中需要根据具体的工程情况与环境条件选择适宜的掺量。

3混凝土外加剂对混凝土力学性能的影响

3.1早强剂对混凝土早期强度的影响

早强剂是指一些能够促进混凝土早期强度发展的外加剂，这种外加剂通常会在建筑工程中得到广泛应用，对混凝土早期强度的发展效果尤为明显。

早强剂作用主要是加快水泥水化进程，如氯盐类早强剂中的氯离子与水泥中的铝酸三钙发生反应生成不溶性的复盐加速水泥凝结硬化。

而在实际应用中，通过合理添加早强剂还可以提高水泥基材料的早期强度，一般在掺人早强剂1～3d后，水泥基材料的硬度提高一倍左右。在低温环境中，早强剂的作用更加明显，其能有效克服水泥基材料早期强度低的弱点，防止因温度过低而使其硬化速度受到阻碍。

但是早强剂用量也不可过多，过多会影响后浇混凝土强度发展，甚至形成耐久性问题，比如钢筋锈蚀等。因此，在早强剂的应用过程中，需要结合工程实际情况和环境条件，合理配置添加量。

3.2高效减水剂对混凝土后期强度的影响

混凝土的后期强度主要受高效减水剂的影响。在混凝土配制中加入高效减水剂，可大幅降低水胶比，较小的水胶比让混凝土结构更加密实，减少空隙率，为后期混凝土强度的提升提供了有力保障。

在化学作用方面，高效减水剂作用于水泥的水化，使水泥颗粒深入参与到其中，从而形成更多的水化产物，如水化硅酸钙等，从而增强了混凝土的强度，随龄期增加愈加明显，混凝土后期强度不断提高。

除此之外，高效减水剂还可以改善混凝土的微观结构，提升混凝土骨料与水泥石的结合强度，进而在一定意义上提升混凝土的整体性能。通过该研究可知，适宜的高效减水剂可使混凝土28d甚至使用期限更长时的强度达到未加入时的20%～50%，被广泛应用于使用强度要求高的高层建筑、大跨度桥梁等，保证了工程安全耐久性。

3.3纤维外加剂对混凝土抗裂与抗折性能的影响

纤维能显著提升混凝土的抗裂性能，当混凝土因收缩等原因产生张力时，纤维可以起到承担和分散压力的作用，从而减少裂纹发生的概率和抑制其扩展。譬如对于大体积的混凝土工程，当运用纤维状的外加剂，其表层的裂纹可以大大的降低。

从抗折性能角度来说，纤维增强了水泥砂浆的抗弯强度和抗压强度，在水泥砂浆出现弯矩荷载作用下，纤维可抑制裂缝的扩展，提高砂浆的抵抗变形能力。试验表明，一定掺量的纤维外加剂添加到水泥砂浆中，其强度抗压比普通砂浆有明显的提升。合适选择纤维类型、长度和掺加量能进一步增强纤维对混凝土抗裂和抗折性能的影响效果。

4混凝土外加剂的应用研究

4.1不同工程环境下外加剂的选择与应用

针对不同的工程环境，需合理选用和使用混凝土外加剂。在高温环境下，水泥水化加速，混凝土流动性大幅降低，易出现裂缝。需选择缓凝剂或缓凝减水剂，如木质素磺酸盐系缓凝剂，以有效延缓水泥水化进程，增加混凝土初凝和终凝的时间，达到工程施工的灵活性及后期抗压强度提高的目的。

防水工程中应该采用防水剂。比如有机硅防水剂能使混凝土产生抗水效果，减少水的侵人，提高混凝土防渗性能，有效防止地下水等对混凝土结构的侵蚀。针对不同的工程环境准确地选取混凝土添加剂，有效增强混凝土性能，保证工程的质量。

4.2混凝土外加剂复配技术的应用

混凝土外加剂复合技术是优化混凝土综合性能的有效手段，在工程施工中应用较为广泛而使用复合技术制成质量高的混凝土过程中，如果同时将减水剂、缓凝剂复配使用，可有效降低水泥水化率，降低塌落度损失，延长混凝土的有效工作时间，方便大体积混凝土浇灌，避免水化热集聚形成裂缝。例如，对于高层大楼地基部分大体积混凝土施工来说，如果正确采取两种加合剂的搭配，就能确保混凝土的质量。

混凝土早期强度提升、水灰比的降低、混凝土密实性、混凝土抗冻及耐久性提升，可采用早强剂配合减水剂的方法实现，常用于冬季施工或工期要求快的工程中，达到混凝土浇筑后短时间内达到设计强度，加快施工进度的目的。

另外，还可以用引气剂和减水剂配合提高混凝土的抗冻性和抗渗性，多用在水利水电工程、道路桥梁工程中以提高混凝土的耐久使用寿命。

5结论

(1)从高效率来讲，优质的减水剂能有效降低混凝土的水胶比，强化水泥砂浆的流动性及可塑性，使在建造过程中更加容易浇筑、捣实，并且可以避免出现蜂窝状、颗粒状现象。引气剂引入的微气泡能改进混凝土的和易性，进而增强对抗冻性及耐久性的能力。

(2)早强剂可以提高力学性能，加速水泥水化，使混凝土早期强度快速增长，以满足工程进度要求；缓凝剂则可以延长混凝土的终凝时间，避免高温远运混凝土的过快凝结。

(3)防水剂能降低混凝土的孔隙率，提高混凝土抗渗能力，使其耐久性得到提升，阻止外界水分及有害物质的侵入；阻锈剂能阻止钢筋的锈蚀作用，延长混凝土构筑物使用年限。（来源：《江苏建材》2025.05）