混凝土外加剂的应用现状及未来趋势

随着混凝土外加剂的技术发展以及在工程中不断的应用，大大提升了混凝土技术，为各种高性能混凝土的使用创造了便利条件，使原来一些工程难度迎刃而解。未来混凝土外加剂技术的发展直接关系到混凝土施工技术的发展，因此有必要对混凝土外加剂的应用现状和未来发展进行论述。

混凝土外加剂有很多不同的成分和功用，但究其原理，其一般是作为一种能够显著改变液体表面或液体混合物界面张力的表面活性剂，通过一定的比例掺人混凝土混料中起到一定的减水和润滑作用的物质。也就是说，通过在水泥混合料中加入适量的外加剂，能够降低水表面的张力和水与水泥颗粒间的界面张力（有些外加剂还能增加了水泥颗粒间的滑动能力），那么在同等工作条件下，拌和所需水量也就更少，水泥的水化速度也会随之提升或是延缓，拌和的效率、质量以及混凝土的性便能通过外加剂的掺人而变得更高，也更具现实适应性。

（1）减水剂（减少水量，提升强度）; 

（2）缓凝剂（延缓硬化时间，便于施工）; 

（3）早强剂（加速水泥水化速度、增强早期强度）;

（4）引气剂（起到良好的润滑、易和作用，达到抗冻、抗渗、耐久等性能提升）;  

（5）膨胀剂（提升密实性和防水性）; 

（6）泵送剂（提升流动性，降低离析性）等几种应用手段。 

混凝土，指骨料、胶合材料以及水三者之间按照一定的比例进行调和而得到的混合物。随着社会科学技术的不断发展。混凝土技术也朝着一个高技术的方向前进，相关的施工工艺及特点性能都得到到了巨大的发展。混凝土在较大压力条件下，并不会产生任何形变，但是如果混凝土超出了自身的极限强度是，就会出现粉碎和开裂的现象。对于混凝土的性能而言，其关键取决于水泥浆体的性质，一般混凝土的强度是由水泥浆体与骨料之间的连接强度决定的，水泥浆体是水泥和水按照一定比例构成的混合物，而这一比例就是我们常说的水灰比，水灰比较大时，水泥浆体的流动性好，但同时水泥浆体在固化后的整体强度会相应的降低，为了解决这一矛盾，混凝土外加剂开始被广泛使用，除此之外，混凝土外加剂还有其他很多用途、通常混凝土外加剂按照其作用可以分为以下5类：①用于改善混凝土拌合后的流动性的外加剂，如引气剂、保水剂和减水剂等；②用于改变混凝土的凝固强度的外加价，如早强剂、缓凝剂和减凝剂等；③用于改变混凝土内气体含量的外加剂，如发气剂、泡沫剂和消泡剂等；④用于改变混凝土耐久性的外加剂，如引气剂、和防腐剂等；⑤为混凝土提供其他特殊性能的外加剂，如泡沫剂、发气剂和着色剂等。

在建筑工程施工过程中，通过外加剂的使用可以有效的提升施工的环境，方便各种机械设备的使用，使相关施工人员的工作量减少，保证工程质量，另外，还可以在一些条件恶劣的环境下顺利完成施工任务。混凝土外加剂能够使工程施工后的养护时间显著缩短，从而加快工程拆模速度，使模板更快的进行周转，对接下来的钢筋放张和剪筋都有明显的提速作用，使整个工程的工期大大缩短。同时，通过混凝土外加剂的掺加还可以有效提升混凝土工程的整体质量，提升其强度、耐久性、抗冻性、和抗渗性等。此外，对于混凝土干燥够的收缩以及凝固前的流动性能都有显著的改善作用，在建筑工程中如果混凝土外加剂的使用方法正确，那么通常外加剂不会给混凝土施工质量带来任何影响，而且还可以在科学的使用前提下，大大减少水泥以及各种辅料的使用量，而水泥基辅料的使用量的降低，不仅使社会资源得到节约，而且节省了过程的建筑陈本，并对接下来的捣固和抹平工艺提供了便利。因此，在建筑工程施工过程中，合理利用混凝土外加剂不仅可以有效提升工程质量，而且能够从更加经济合理的角度来进行施工、使工程施工变的事半功倍。

鉴于外加剂的不同功能特性以及受环境及温度影响的不同，需要结合工程建设的发展需要以及使用季节的不同进行品种的灵活把控，特别是在季节变化明显的时期，如果没有提前做好更换外加剂的准备，就会造成混凝土成品的质量难以达到对工程建设质量的有效保证。例如，在冬季的道路工程建设中，混凝土拌和过程中一般需要加入早强剂，以提升混凝提的抗冻性、耐久性和防渗性，但如果没有及时更换外加剂，而单纯的使用减水剂或是引气剂，道路施工便会面临养护及维修上诸多难点和问题。此外，不同的外加剂对不同品种的水泥所产生的分散、减水、增强等作用存在差别。例如普通减水剂在碱性含量高的水泥中发挥的功效极其不明显，而且水泥中C3A的含量会对缓凝剂的功效发挥产生不良的影响。因此，如果在外加剂的选择中，没有关注水泥对外加剂的相适性，便很容易造成混凝土质量的劣化以及材料成本的增加。

适量的外加剂需要在拌和物中均匀分布（粉状外加剂须与水泥一同加入），且在掺入几种外加剂成分的时候，应把握好掺入的顺序与间隔的时间，以此才能确保外加剂充分功效的发挥。但在现实的发展中，会出现对外加剂掺入后，拌和不充分的现象，导致添加剂的集中、结块，再加上几种外加剂添加顺序的混乱，也就难以带来易和性与水泥性能的全面有效提高  

1.水泥改性作用受外加剂的影响

利用以往的双电层观点可以很好地解释混凝土中掺加减水剂后的增塑作用，而对于那些掺加各种混凝土产假聊的混凝土而言，虽然水泥的使用量得到了一定的降低，但是其中减水剂的掺加量却是普通混凝土的两倍，这一部分的研究应该引起相关人员的重视。此外在一些超高强度混凝土中，利用不同的超塑化剂配制的混凝土，它的强度以及强度的变化趋势有着较大的差异，造成这种现象的原因应该与表面活性剂对水泥水化的影响有着紧密的联系。掺塑化剂的水灰比高流态混凝土在拌合后十分钟就会出现“结板”现象，即混凝土坍落后，不被搅拌则很快就呈现假凝想象，且下部混凝土相对较硬。而不掺塑化剂的普通混凝土拌合物这种想象却不明显，如何避免和解释这一问题，值得探讨。

2.水泥适应性受外加剂的影响

在现实的工程施工过程中，常常会出现这样的问题，那就是在相同配合比、外加剂掺加量以及施工条件下，由于水泥或掺合料的品种和批次发生变化，而使得配置的混凝土流动性和坍落度产生较大的差异。造成这种现象的主要原因使水泥矿物成分、调凝石膏以及水泥细度等因素导致混凝土拌合过程中产生速凝现象。因此，对水泥适应性的问题进行充分的研究有利于合理掌握外加剂的使用方法和用量。

3.使用环境对外加剂使用效果的影响

对于那些差价增塑剂的混凝土而言，当所处环境的温度适合时，混凝土的坍落度及坍落度损失都明显好于高温、干燥条件下得到的混凝土、但是如果在冬季，混凝土却没有较大的差异，这在一定程度上会使施工过程受到影响。

4.外加剂成分对混凝土耐久性的影响

对外加剂成分不同对混凝土耐久性产生的影响也不同。减水剂提高了混凝土密实度，则混凝土的抗渗、抗冻、耐腐蚀等耐久性得到提高；早强剂对混凝土的抗渗，抗冻等耐久性也是有利的，但引入混凝土中的Cl-、Na+等可能会引起钢筋锈蚀和碱集料反应，现在大多采用掺加硝酸盐阻锈和粉煤灰抑制碱集料反应等措施来避免混凝土耐久性降低。作为早强剂和萘系减水剂的成分，Na2SO4进入到混凝土后，会对其流动性以及凝固强度产生一定的促进作用，但是伴随着碱集料问题的出现，Na+会对混凝土产生影响，因此应该通过广泛的实验结果进行论述，最终找到合适的含量配比。此外，混凝土中单掺，多掺外加剂引起的体积变形会对其耐久性产生怎样的影响也需要人们进行深刻的研究

5.分析和检测方法的研究

研究分析和检测方法和仪器设备使进行外加剂研究的重要条件，只有科学的方法和精确的设备，科学合理的指标参数才能正确认识各种想象及其背后的规律，外加剂研究也面临着方面的问题。

外加剂能够显著提升混凝土的经济性与易和性，并合理强化符合现实工程建设需求的各种性能。但是在使用外加剂的过程中，要把握外加剂的品类与水泥材料、使用环境与性能需求的相适性，还应不断提升拌和操作的科学性和规范化，并适时强化对于外加剂的质量检测与用量确定，达到外加剂功效的更强发挥，进而为工程建设的现代化发展提供坚实的支撑。