混凝土外加劑的實際應用現狀及未來發(fā)展路徑

童炳豐

上饒市天佳新型材料有限公司

1 引言

現階段，隨著建筑行業(yè)深入發(fā)展，建筑工程對混凝土的需求不斷增加，尤其是對其品質提出了較高的要求。在此種情況下，外加劑作為一種提高混凝土使用性能的重要材料被普遍應用，發(fā)揮著積極作用。目前，外加劑的種類更加多樣化，市面上較為常見的外加劑種類有十多種，不同種類的外加劑有著各自的作用。外加劑的應用極大地提高了混凝土的性能，彌補了混凝土自身存在的缺陷，對我國提高建筑工程質量有著積極的促進作用。

2 混凝土外加劑概述

2.1 混凝土外加劑基本內涵

外加劑作為一種重要材料在混凝土中被廣泛應用，對混凝土外加劑內涵的理解并沒有形成統(tǒng)一的、明確的定義。本文依據外加劑的實際用途嘗試對其作出如下操作性定義：具體是指在混凝土制作過程中，按照一定的使用要求適當加入某種功能性的產品，以此提高混凝土的使用性能。一般而言，外加劑的使用數量不可以超過混凝土總量的百分之五。

2.2 混凝土外加劑的重要價值

混凝土在使用過程中極易受到自身材質的限制或者受到客觀環(huán)境的制約，出現過早凝固或不易凝結的問題，甚至在后期使用中出現開裂現象，這些問題嚴重影響了混凝土的使用效果。外加劑的使用很好地緩解了混凝土在使用過程中出現的上述問題，其具有的作用可以概括為以下四個方面。

其一，對新攪拌的混凝土性能影響較大，可以有效減少水泥對水的需求，同時，有助于加快混凝土的流動速度，減少開裂現象的出現。

其二，有助于提高混凝土的強度，改善其特性。

其三，有助于增強耐久性，改變自身的密度，提升鋼筋的抗腐蝕能力。

其四，有助于改變混凝土特性，形成一種具有一定特殊功能的混凝土。

3 國內外混凝土外加劑的發(fā)展歷程

起初，外加劑在國外應用較為常見，最早在前蘇聯(lián)投入使用，前蘇聯(lián)是研制外加劑的首個國家，從20世紀起外加劑才作為一種表面活性劑得到使用。在20 世紀40～50年代，外加劑技術水平得到顯著提升，應用范圍逐漸擴大。隨后，日本在外加劑現有技術水平的基礎上，專門改善了減水劑的基本性能，促使減水劑走進各個國家視野中，減水劑在各國的普遍認可中得到更好地應用。在60年代后，對外加劑的研究達到了鼎盛階段，成為最具歷史意義的外加劑發(fā)展階段。在新中國成立后，外加劑開始走入我國，我國開始研發(fā)和應用外加劑，充分借鑒了國外外加劑研發(fā)技術，形成了各種類型的外加劑，并逐漸擴大了外加劑的使用范疇?，F階段，搭乘信息技術發(fā)展趨勢，我國正在大力研發(fā)具有高科技水平的混凝土外加劑。

國外混凝土外加劑發(fā)展只供了解，重點應深入分析我國混凝土外加劑的發(fā)展態(tài)勢。就國內混凝土外加劑發(fā)展歷程來看，此行業(yè)的發(fā)展呈現出如下特點。本文以2017年國內不同類型外加劑的使用占比情況為例做出深入剖析，具體情況如圖1所示。圖1清晰展示了國內對混凝土外加劑使用的主要品類以及對各大品類使用的占比情況，通過圖1可以看出國內對減水劑的使用占比較大，減水劑在外加劑中占有的市場份額較大，其中，對高性能和高效減水劑的使用占比高達百分之七十六點八六，此外，圖1還明確給出了高效減水劑中各種減水劑品類的構成比例。

混凝土外加劑的發(fā)展離不開對混凝土的需求，換句話說，外加劑使用情況受混凝土產量的影響很大。圖2中給出了2017年國內商品混凝土產量的占比情況，其中，江蘇、浙江以及四川的商品混凝土產量排在全國前三名，前三者占比高達百分之二十八點三二。外加劑的應用范圍較為局限，基本上都應用在混凝土行業(yè)，哪個地區(qū)的混凝土產量高，對外加劑的需求量自然會有所增加，可見，混凝土外加劑發(fā)展還呈現出一定的區(qū)域性特點。

圖2 2017年國內商品混凝土產量占比的情況示意圖

4 常用混凝土外加劑的品種及其固有特點

混凝土外加劑的類型越來越多樣化，筆者依據不同類型外加劑的作用對市面上比較常見的外加劑進行了如下分類，一共分為五大類，具體分類詳情如表1所示。

表1 混凝土外加劑類型及性能

如果單獨就外加劑基本構成成本而言，其大致可分為以下三種類型。

其一，無機物外加劑，其成分主要有無機鹽類、金屬單質等。

其二，有機物外加劑，市面上比較常見的外加劑都屬于此種類型，其包含的種類較為豐富，而且此類外加劑大部分都具有表面活性劑的特殊性。

其三，復合外加劑，此類型的外加劑由前面兩種成分混合而成，并在性能方面有了很大的提升。

從上述表格中，我們可以看到外加劑的類型大致分為五種，每一種對應著不同的外加劑產品，每一種外加劑產品都具有自己獨特的使用性能，本文將對應用較普遍的幾種外加劑的功能做出翔實介紹。

第一，減水劑。此產品的作用在于有效較少水泥對用水量的需求，降低坍落度。

第二，引氣劑。通常情況下，引氣劑是在攪拌混凝土的過程中使用，促使混凝土產生比較細膩且均勻地微小氣泡，以此改善泌水的不良情況。

第三，旱強劑。其突出作用主要體現在極大地提高了混凝土強度，尤其是增強了混凝土抵抗低溫環(huán)境的能力，防止低溫環(huán)境影響施工進度。

第四，防凍劑。在溫度達到零下時，防凍劑可以確保混凝土正常使用，不影響初凝和終凝的效果。

第五，速凝劑，此產品可以加快混凝土的凝結速度。

第六，緩凝劑，有效增加凝結所需的時間，增強混凝土的可塑性。

5 混凝土外加劑的正確應用

5.1 選用原則

外加劑的使用極大地影響著混凝土的性能，如果外加劑選用出現問題，反而會對混凝土產生不良影響。因此，選用混凝土需要遵循一定的基本原則。

第一，以混凝土類別為主要參照，依據相關施工條件選用恰當的外加劑。例如，減水劑在具體應用上需要充分考慮實際情況，普通減水劑和高效減水劑具有各自特定的使用范疇，高效減水劑對混凝土品質的要求更高，需要應用在旱強、高強的混凝土中。防凍劑的使用要求也比較特殊，需要依據溫度情況明確防凍劑的使用摻量。如果對防水有特殊要求，還需要適當選擇使用一定的抗?jié)B劑、防水劑。為了更好地控制漿體的流動速度，在用土泵或泵車運送混凝土的過程中，需要加入適量的泵送劑。不同的外加劑有各自的特殊功效，是不能相互代替使用的，否則非但達不到想要的效果，甚至還會出現消極情況。

第二，需要考慮外加劑生產商的技術工藝水平，確保外加劑的產品質量。與此同時，充分結合本企業(yè)自身的實際需求，如經濟性能、使用便利性等，從而選用性價比較高的外加劑。一般來說，外加劑生產商對外加劑的處理有兩種方式，一是將外加劑以水劑的形式直接送到混凝土攪拌站，這樣更能夠保障混凝土的品質和性能；二是將外加劑以粉劑的形式加以提供，這種形式的外加劑是無法直接用來使用的，需要攪拌站重新調制比例。

第三，不可忽視外加劑和水泥的適應性問題，如果選用添加劑不當，就會出現其與水泥不相容或融合度較低的問題。因此，在選用外加劑時，應事先進行相關實驗，在明確外加劑應用性能的基礎上再大面積鋪開使用。

5.2 注意事項

除了上述較為基本的選用原則之外，還應特別注意以下幾個方面：明確不同外加劑之間存在的細微區(qū)別，熟知各個產品的作用及優(yōu)勢；務必提高對外加劑和水泥適應性問題的重視程度，防止外加劑給混凝土帶來的負面影響；注意外加劑的使用數量，外加劑的使用量不是隨意添加的，添加過多過少都會對混凝土使用性能帶來不好的負面作用，從而影響混凝土的使用。因此，添加劑的使用要以混凝土的總量為參照，采用科學的配比方式，而且要注意不同性能的混凝土所用的外加劑數量存在區(qū)別。

6 未來發(fā)展與展望

在混凝土外加劑得到廣泛應用的同時，外加劑具有的功能越來越受到重視。首先，依據需求而言，現階段，外加劑的種類較為繁雜，且質量水平不斷提高，當下我國外加劑在混凝土中的應用占比較低，因此，可以在確?；炷列阅艿幕A上適當增加使用比例。

其次，外加劑對混凝土的影響較大，尤其是對其使用性能的影響。在建筑工程類型不斷多樣化的當下，建筑工程對混凝土的要求不斷提高，隨之對外加劑的品質及功能性的要求也越來越高。此外，具有特殊功能的混凝土越來越受到重用，混凝土特殊功能的形成離不開外加劑的有效應用，因此，應在外加劑原有功能的基礎上進行新的研發(fā)。

最后，利用信息技術，加大對復合型外加劑的研發(fā)力度，尤其是深入挖掘其作用機理，在削減其副作用的基礎上最大限度地發(fā)揮其具有的功能。外加劑技術的改善不僅需要在實際應用中積累經驗，發(fā)現各種外加劑存在的使用不足，而且還要在技術理論層面不斷做出探討，以期為外加劑的應用提供可借鑒的理論基礎。

7 結束語

對于建筑工程來說，混凝土的質量非常關鍵，為了確保混凝土質量，外加劑逐漸被應用于混凝土制作中，并取得了很好的應用成效。外加劑的應用極大地提高了混凝土的使用性能，已經成為混凝土制作過程中的重要材料。建筑工程對混凝土的質量要求逐漸提高，各種不同類型的外加劑被投入市場使用，但如何才能有效減小外加劑給混凝土帶來的負面影響是值得深入探究的重要問題。