常用混凝土外加劑作用機(jī)理及注意事項
一、常用混凝土外加劑的作用機(jī)理
1、減水劑
（1）減水劑是混凝土外加劑中應(yīng)用最為廣泛的一類，在混凝土中主要起吸附分散、潤滑和濕潤作用。普通減水劑宜用于日最低氣溫 5℃ 以上強(qiáng)度等級為 C40 以下的混凝土，不宜單獨用于蒸養(yǎng)混凝土。當(dāng)摻用含有木質(zhì)素磺酸鹽類物質(zhì)的普通減水劑時應(yīng)先做水泥適應(yīng)性試驗，合格后方可使用。
（2）高效減水劑可用于素混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土，并可用于制備高強(qiáng)混凝土，且標(biāo)準(zhǔn)型高效減水劑宜用于日最低氣溫 0℃ 以上施工的混凝土，也可用于蒸養(yǎng)混凝土。
（3）聚羧酸系高性能減水劑宜用于高強(qiáng)混凝土、自密實混凝土、泵送混凝土、清水混凝土、預(yù)制構(gòu)件混凝土和鋼管混凝土、具有高體積穩(wěn)定性及高耐久性或高工作性要求的混凝土。
（4）引氣減水劑宜用于有抗凍融要求的混凝土、泵送混凝土和易產(chǎn)生泌水的混凝土；可用于抗?jié)B混凝土、抗硫酸鹽混凝土、貧混凝土、輕骨料混凝土、人工砂混凝土和有飾面要求的混凝土，不宜用于蒸養(yǎng)混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土。
2、調(diào)凝劑
（1）概括地講，調(diào)凝劑主要是通過改變水泥水化的進(jìn)程，來達(dá)到混凝土需要的效果。
（2）緩凝劑宜用于延緩凝結(jié)時間的混凝土、對坍落度保持能力有要求及靜停時間較長或長距離運輸?shù)幕炷痢⒆悦軐嵒炷粒捎糜诖篌w積混凝土，混凝土施工日最低氣溫 5℃ 以上；不宜用于有早強(qiáng)要求的混凝土；且檸檬酸（鈉）及酒石酸（鉀鈉）等緩凝劑不宜單獨用于貧混凝土，含有糖類組分的緩凝劑與減水劑復(fù)合使用時，需進(jìn)行相容性試驗，合格后方可使用。
（3）早強(qiáng)劑宜用于蒸養(yǎng)（有機(jī)胺類早強(qiáng)劑除外）、常溫、低溫和最低溫度不低于 -5℃ 環(huán)境中施工的有早強(qiáng)要求的混凝土工程；不宜用于大體積混凝土、炎熱條件和環(huán)境溫度低于 -5℃ 時施工的混凝土。另外，處于水位變化的結(jié)構(gòu)，露天結(jié)構(gòu)及經(jīng)常受水淋、受水流沖刷的結(jié)構(gòu)，相對濕度大于 80% 環(huán)境中使用的結(jié)構(gòu)，直接接觸酸、堿或其他侵蝕性介質(zhì)的結(jié)構(gòu)，有裝飾要求的混凝土不宜使用無機(jī)鹽類早強(qiáng)劑。
（4）速凝劑可用于噴射法施工的砂漿或混凝土，或有速凝要求的其他混凝土。粉狀速凝劑宜用于干法施工，液體速凝劑宜用于濕法施工。當(dāng)施工對堿含量有特殊要求的噴射混凝土工程，宜選用堿含量小于 1% 的低堿速凝劑。
3、引氣劑和加氣劑
（1）引氣劑是使混凝土拌合物在拌合過程中引入空氣而形成大量微小、封閉而穩(wěn)定氣泡的外加劑。絕大部分引氣劑的成分為松香衍生物以及各種磺酸鹽，如烷基磺酸鈉、烷基苯磺酸鈉，在混凝土中主要起界面活化和起泡作用。主要宜用于有抗凍融要求的混凝土、泵送混凝土和易產(chǎn)生泌水的混凝土；可用于抗?jié)B混凝土、抗硫酸鹽混凝土、貧混凝土、輕骨料混凝土、人工砂混凝土和有飾面要求的混凝土；不宜用于蒸養(yǎng)混凝土以及預(yù)應(yīng)力混凝土。
（2）加氣劑是指加在普通混凝土或砂漿中，以產(chǎn)生大量微小氣泡而使成為加氣混凝土的物質(zhì)。用松脂酸鈉、環(huán)烷酸皂等作加氣劑時，可提高混凝土澆筑時的流動性，硬化后的抗水性、抗凍性和耐久性。主要用于修筑路面、海港工程等。
4、防水劑
防水劑包括無機(jī)質(zhì)防水劑、有機(jī)質(zhì)防水劑和復(fù)合防水劑。無機(jī)質(zhì)防水劑有鐵鹽、水玻璃、硅灰粉末等。鐵鹽、水玻璃與水泥水化產(chǎn)物氫氧化鈣反應(yīng)，分別形成氫氧化鐵膠體和不溶性硅酸鈣，填充砂漿或混凝土中的孔隙，使抗?jié)B性提高。硅灰粉末主要通過與水泥水化生成物反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物堵塞孔隙，使混凝土抗?jié)B性提高。有機(jī)質(zhì)防水劑，主要是具有憎水作用的表面活性劑或化合物，通過憎水作用使混凝土防水。防水劑可用于有防水抗?jié)B要求的混凝土工程，對有抗凍要求的混凝土工程宜選用復(fù)合引氣組分的防水劑。
5、阻銹劑
阻銹劑按其主要成分可分為有機(jī)和無機(jī)兩大類。對混凝土拌合物，大多數(shù)無機(jī)阻銹劑對其和易性有所改善，對水泥水化過程的影響與早強(qiáng)劑相似；有機(jī)防銹劑對混凝土拌合物有延緩放熱的作用。對硬化混凝土，若摻入 Ca(NO2)2 阻銹劑，混凝土的早期和后期強(qiáng)度均有顯著提高；若摻入 NaNO2 阻銹劑，各齡期抗壓強(qiáng)度均有所降低。宜用于容易引起鋼筋銹蝕的侵蝕環(huán)境中鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土和鋼纖維混凝土、預(yù)應(yīng)力孔道灌漿，以及新建混凝土工程和修復(fù)工程。
6、泵送劑
泵送劑能夠使混凝土黏聚性增大、泌水性降低，并減小混凝土坍落度經(jīng)時損失，從而改善混凝土可泵性。分為一般泵送劑和防凍泵送劑。宜用于泵送施工的混凝土，日平均氣溫 5℃ 以上的施工環(huán)境；可用于工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)工程混凝土、橋梁混凝土、水下灌注樁混凝土、大壩混凝土、清水混凝土、防輻射混凝土和纖維增強(qiáng)混凝土等；不宜用于蒸養(yǎng)混凝土及蒸養(yǎng)預(yù)制混凝土。當(dāng)使用含糖類或木質(zhì)素磺酸鹽的泵送劑時，需要進(jìn)行外加劑相容性試驗。
7、膨脹劑
水泥凝結(jié)硬化過程中，能使混凝土產(chǎn)生可控膨脹、減少收縮的一種功能性外加劑稱為膨脹劑。主要種類包括硫鋁酸鈣類、硫鋁酸鈣—氧化鈣類、氧化鈣類混凝土膨脹劑。其主要功能是補(bǔ)償混凝土硬化過程中的干縮和冷縮。目前膨脹劑主要是摻入硅酸鹽類水泥中使用，用于配制補(bǔ)償收縮混凝土或自應(yīng)力混凝土；使用膨脹劑配制的補(bǔ)償收縮混凝土宜用于混凝土結(jié)構(gòu)自防水、工程接縫、填充灌漿，采用連續(xù)施工的超長混凝土結(jié)構(gòu)，大體積混凝土工程等；用膨脹劑配制的自應(yīng)力混凝土宜用于自應(yīng)力混凝土輸水管、灌注樁等。含硫鋁酸鈣類、硫鋁酸鈣—氧化鈣類膨脹劑配制的混凝土不得用于長期環(huán)境溫度為 80℃ 以上的工程。
8、防凍劑
防凍劑是能使混凝土拌合物在負(fù)溫下保持足夠的液相，以利于水泥水化反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，待轉(zhuǎn)入正溫后，混凝土強(qiáng)度能得到進(jìn)一步增長的外加劑；其防凍組分分為有機(jī)化合物類（某些醇類、尿素）和無機(jī)鹽類（亞硝酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽、氯鹽）。目前，大部分防凍劑是復(fù)合型的，如采用防凍組分與早強(qiáng)、引氣和減水組分復(fù)合而成的防凍劑。主要用于冬期施工的混凝土。
二、適應(yīng)性與摻量問題
1、水泥的適應(yīng)性
不同減水劑品種對水泥的分散、減水、增強(qiáng)效應(yīng)不同，對于同一種減水劑，不同水泥品種其減水增強(qiáng)效果也很不相同。C3A含量高的水泥以及熟料中含堿量高的水泥，加入減水劑后減水效果很差。水泥中的石膏或工業(yè)廢石膏作調(diào)凝劑時會出現(xiàn)異常現(xiàn)象，C3A含量越大，凝結(jié)越快，當(dāng)C3A含量大于8%時，混凝土就會發(fā)生速凝現(xiàn)象，這就是水泥對外加劑的適應(yīng)性。
為更好地使用外加劑，應(yīng)該將選用的外加劑對所使用的水泥做流動度試驗，根據(jù)試驗結(jié)果決定能否使用，切勿憑主觀推斷，否則會導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。
2、摻量問題
各種外加劑都有一個*適宜摻量，它是根據(jù)外加劑質(zhì)量及所使用的水泥、骨料情況而定的。摻量過小，外加劑起不到應(yīng)有作用，達(dá)不到預(yù)期效果；摻量過高，會起相反作用。所以使用前，應(yīng)通過試驗確定合適摻量。
三、使用外加劑應(yīng)注意的事項
1、摻量準(zhǔn)確，在施工時要準(zhǔn)確按設(shè)計摻量摻加外加劑。如果是液體，液體濃度要準(zhǔn)確測定；如果是粉劑，則應(yīng)均勻、準(zhǔn)確加入，使其誤差控制在±2%之內(nèi)。
2、摻加均勻，一定要設(shè)法使外加劑在整個拌和物中均勻分布，使其充分發(fā)揮作用，避免局部過濃產(chǎn)生不良后果。粉劑如與水泥一起加入，應(yīng)散布開，并適當(dāng)延長攪拌時間；液劑也要散布均勻，防止集中在一起。
3、摻加工序不能亂，對于摻加幾種外加劑的混凝土，要注意其摻加的先后順序，有的允許運到現(xiàn)場后再補(bǔ)加。
4、隨季節(jié)不同應(yīng)及時更換外加劑，不同外加劑有不同特性，秋季轉(zhuǎn)為冬季施工時，應(yīng)提前更換混凝土外加劑品種，冬季應(yīng)使用防凍早強(qiáng)型外加劑，為冬季施工做好準(zhǔn)備。
5、設(shè)專人負(fù)責(zé)。為保證摻加質(zhì)量，在使用外加劑時，每次都派專人負(fù)責(zé)，在操作之前，首先對這些工人們進(jìn)行專門訓(xùn)練，認(rèn)真交底摻加方法，以確保摻量準(zhǔn)確。
混凝土外加劑使用中的常見問題
一、選擇混凝土外加劑和檢驗外加劑產(chǎn)品的質(zhì)量
用戶單位可可以根據(jù)工程設(shè)計、施工要求和技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行比較，選擇適合的生產(chǎn)廠家混凝土外加劑產(chǎn)品。建議采取：
①組織實地考察，防止假冒；
②根據(jù)工程技術(shù)要求提出所需外加劑產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)、型號和參量，通過試驗獲得封存樣品；
③將首批外加劑與留樣作對比試驗，在所供產(chǎn)品符合《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》后即可批量使用檢驗外加劑產(chǎn)品質(zhì)量的方法，對減水劑類產(chǎn)品，可采用凈漿流動度作比較。
取同批號水泥，在同摻量、同水灰比及相同條件下進(jìn)行檢驗，先測初始流動度，經(jīng)1h后再做一次流動度作比較，或通過混凝土的坍落度損失作比較。兩種試驗誤差值允許在±5%。當(dāng)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)差異較大時，應(yīng)及時告知廠方，以便查明原因。
二、檢驗外加劑與水泥的相容性
1、如何檢驗外加劑與水泥的相容性問題，是新問題，也是老問題。外加劑與水泥之間相容性問題應(yīng)引起外加劑和水泥生產(chǎn)廠家的同等高度重視。許多實際施工狀況，即使是完全符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的水泥和外加劑，在作為原材料進(jìn)行配制混凝土埋亦會出現(xiàn)不相容性。
2、其主要現(xiàn)象：在使用一批外加劑或續(xù)供外加劑時，常出現(xiàn)混凝土坍落度有用大有小、坍落度損失或快或慢、凝結(jié)時間時長時短，有時還出現(xiàn)泌水等現(xiàn)象。檢驗外加劑與水泥是否相容的方法，對減水劑類產(chǎn)品，通常采用凈漿流動度作試驗即同一批外加劑與新進(jìn)的水泥和原用的水泥進(jìn)行比較試驗，以判別是否是外加劑的原因而出現(xiàn)的問題。在判明情況的前提下，一般采取調(diào)整外加劑摻量或適當(dāng)調(diào)整混凝土配合比的辦法，同時與外加劑廠家或水泥廠家聯(lián)系。
三、混凝土坍落度損失過快
1、高性能混凝土工藝，應(yīng)內(nèi)具有良好的工作性，以滿足集中攪拌、遠(yuǎn)距離運送、泵送、不振搗、自平流、自密實等過程要求，其中*重要的是混凝土坍落度損失，此問題直接影響混凝土泵送及現(xiàn)場操作。
2、導(dǎo)致混凝土坍落度損失的原因很多，較為多見的有外加劑的品質(zhì)、水泥的因素、環(huán)境溫度、水灰比的大小、砂率的含泥量，摻合料的變化以及拌和方式等。其中影響的因素是水泥和外加劑。如需解決混凝土坍落度損失過快的問題，建議通過適當(dāng)增加外加劑摻量，其幅度在原摻量基礎(chǔ)上增加10%～30%；如果是使用早強(qiáng)型新鮮水泥，則在原混凝土用水量的基礎(chǔ)上增加5%～10%。以上兩種方法均可。
四、混凝土出現(xiàn)泌水（結(jié)底）現(xiàn)象
1、混凝土在施工中出現(xiàn)泌水（結(jié)底）及堵泵現(xiàn)象，一是外加劑減水率偏高，二是混凝土用水量偏大，三是水泥存放時間過和或受潮等因素。發(fā)生此類現(xiàn)象，可適當(dāng)調(diào)整混凝土用水量或外加劑摻量，也可通過適當(dāng)提高砂率，以此改善混凝土的和易性，避免因泌水而造成混凝土結(jié)底、堵泵等現(xiàn)象發(fā)生。
2、其中，如系減少混凝土用水量，減少幅度通常為原用水量的5%～10%：如系調(diào)整外加劑摻量，調(diào)整幅度在原摻量的基礎(chǔ)上減少10%～20%。與此同時，用戶單位應(yīng)及時告知外加劑廠家對續(xù)供產(chǎn)品作適當(dāng)調(diào)整。
五、凝結(jié)時間過長或過短現(xiàn)象
混凝土在施工過程中，有時會出現(xiàn)凝結(jié)時間與外加劑廠家提供的時間要求不相一致。究其原因，可能是雙方的檢測方法和環(huán)境溫度不一樣，或者是氣溫突變（日溫差﹥15℃）、水泥新鮮程度、以及混凝土配合比變化等多種因素造成的。
混凝土外加劑的選擇要求
1、外加劑的品種應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計和施工要求選擇，通過試驗及技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。
2、外加劑摻入混凝土中，不得對人體產(chǎn)生危害，不得對環(huán)境產(chǎn)生污染。
3、摻外加劑混凝土所用水泥，宜采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥，并應(yīng)檢驗外加劑對水泥的適應(yīng)性，符合要求后方可使用。
4、摻外加劑混凝土所用材料如水泥、砂、石、摻合料，外加劑均應(yīng)符合國家現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。試配外加劑混凝土?xí)r，應(yīng)采用工程使用的原材料、配合比及與施工相同的環(huán)境條件，檢測項目根據(jù)設(shè)計及施工要求確定，如坍落度、坍落度經(jīng)時變化、凝結(jié)時間、強(qiáng)度、含氣量、收縮率、膨脹率等，當(dāng)工程所用原材料或混凝土性能要求發(fā)生變化時，應(yīng)再進(jìn)行試配試驗。
5、不同品種外加劑復(fù)合使用，應(yīng)注意其相容性及對混凝土性能的影響，使用前應(yīng)進(jìn)行試驗，滿足要求方可使用。
