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（四）混凝土外加劑
1. 外加劑的定義與分類
混凝土外加劑是在拌制混凝土時摻入的、摻量一般不大于水泥質量的5％（特殊情況除外），用以改善混凝土性能的化學物質。外加劑摻量雖少，但能顯著地改善混凝土某方面的性能，在現代混凝土工程中的應用越來越普遍，已經成為混凝土的重要組成材料之一。按照外加劑的主要功能，可將混凝土外加劑分為以下四大類。
（1）改善混凝土拌合物和易性的外加劑，主要有減水劑、高效減水劑、引氣劑、泵送劑等。
（2）調節(jié)混凝土凝結時間和硬化速度的外加劑，主要有緩凝劑、早強劑、速凝劑等。
（3）改善混凝土耐久性的外加劑，主要有引氣劑、防水劑、阻銹劑等。
（4）改善混凝土其他性能的外加劑，例如膨脹劑、防凍劑、著色劑、防水劑等。
2. 減水劑
在混凝土拌合物坍落度基本相同的條件下，能顯著減少拌合用水量的外加劑稱為減水劑，又叫塑化劑。根據減水能力大小分為普通減水劑和高效減水劑。相對于普通減水劑，高效減水劑的減水能力更強，引氣量低，也叫做超塑化劑或流化劑。減水劑的主要技術性質包括減水率、泌水率比、含氣量、凝結時間差和各齡期的抗壓強度比等。工程中使用時要根據所用類型和品種，按照標準要求進行有關性能的試驗。使用減水劑可以實現如下的技術經濟效果。
（1）提高混凝土拌合物的流動性。在拌合水量不變的條件下，摻入減水劑可使混凝土的坍落度提高100～200mm。
（2）減少用水量，降低水灰比，提高混凝土強度。在保持拌合物坍落度不變的條件下，能減少用水量10％～15％。如果水泥用量不變，減少用水量即降低水灰比，因此能提高混凝土強度15％～20％。
（3）節(jié)省水泥，降低成本。若保持混凝土強度不變，即保持水灰比不變，可在減水的同時減少水泥用量，節(jié)約水泥10％～15％，降低混凝土的成本。
（4）減慢水化放熱速度，推遲放熱峰的出現。緩凝型減水劑具有延緩水泥水化的作用，其機理是減水劑分子定向吸附在水泥顆粒表面，起抑制和延緩水泥水化的作用，同時，在滿足相同強度、相同耐久性要求的條件下，使用減水劑可減少水泥用量，降低總的水化熱量。這兩點有利于克服大體積混凝土由于溫度應力所產生的裂縫。
（5）有利于提高耐久性。摻入減水劑后使拌合物流動性提高，易于澆筑密實，且減少混凝土用水量，可減少混凝土的泌水，使混凝土內部毛細孔孔隙減少，有利于提高混凝土的抗凍性和抗?jié)B性。
3. 早強劑
能加速混凝土早期強度發(fā)展、明顯提高混凝土早期強度的外加劑稱為早強劑。早強劑常用于道路搶修、冬季施工等要求早期強度較高的混凝土工程。主要有無機、有機和復合型三大類。其中以無機早強劑應用最為普遍。無機早強劑的主要品種有氯化物系和硫酸鹽類；有機早強劑主要有三乙醇胺、三異丙醇胺、甲醇、乙酸鈉、甲酸鈣、尿素等品種。早強劑最主要的技術性能指標是1d和28d抗壓強度比。按照國家標準規(guī)定，摻入早強劑的混凝土與基準混凝土1d抗壓強度之比不能低于125％，28d抗壓強度比不低于95％。
4. 引氣劑
在攪拌混凝土過程中引入大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡(直徑20～1000um)，從而改善混凝土和易性與耐久性的外加劑叫做引氣劑。兼有引氣和減水功能的外加劑叫做引氣減水劑。引氣劑將對混凝土性能產生如下影響。
（1）改善混凝土拌合物的和易性。由于在混凝土拌合物中引入了大量球狀的、微小且獨立的氣泡，如同滾珠一樣減小骨料之間的摩擦，增強潤滑作用，使拌合物的流動性得到提高，隨著含氣量增加，混凝土的坍落度值增大，大致上含氣量每增加l％，坍落度值提高10mm；如果保持坍落度不變，可減少拌合用水量大約6％～10％。同時由于氣泡的存在，使整個拌合物體系的表面積增大，能提高拌合物的粘聚性，使泌水和沉降、分層和離析現象減少。因此，引氣劑能明顯改善混凝土的和易性。
（2）提高抗凍性和抗?jié)B性?；炷恋目箖鋈谛阅芘c本身的強度和變形性能密切相關?；炷林蟹忾]氣泡的引入，可緩沖凍結時的膨脹壓力，增加混凝土的變形能力，所以抗凍性得到提高。但是，含氣量增加會明顯降低混凝土的強度，所以引氣量要控制在適當水平。實驗表明，當混凝土的含氣量超過6％時，抗凍融性不再提高，反而有下降的趨勢。對于抗凍性來講，砂漿的含氣量為9％，混凝土的含氣量為3％～6％。
此外引氣劑的摻入能減少混凝土泌水現象，提高和易性，使混凝土內部的毛細孔數量減少，微觀結構更加完善密實，因此能夠提高混凝土的抗?jié)B性。
（3）使混凝土的強度和彈性模量降低?；炷羶炔看罅繗馀莸拇嬖?，減少了混凝土的有效受壓面積，因此，摻入引氣劑使混凝土的強度和彈性模量有所下降。一般混凝土的含氣量每增加1％，其抗壓強度將降低4％～6％，抗折強度下降2％～3％。為了使混凝土的強度不致明顯降低，要嚴格控制引氣劑的摻量；可根據需要減少拌合用水量5％左右，以補償由于引氣造成的強度損失；同時要使用優(yōu)質的引氣劑，使氣泡微小分布均勻；施工時盡量密實成型。
引氣劑主要應用于混凝土道路、大壩、港工、橋梁等工程中，可大大延長它們的使用壽命。但不宜用于蒸汽養(yǎng)護的混凝土及預應力混凝土。引氣劑的主要性能指標是摻引氣劑混凝土的含氣量，要大于3.0％，由于引氣將造成強度下降，因此要檢驗摻引氣劑的混凝土3d、7d、28d的抗壓強度比必須滿足規(guī)定的指標。
（四）混凝土外加劑
1. 外加劑的定義與分類
混凝土外加劑是在拌制混凝土時摻入的、摻量一般不大于水泥質量的5％（特殊情況除外），用以改善混凝土性能的化學物質。外加劑摻量雖少，但能顯著地改善混凝土某方面的性能，在現代混凝土工程中的應用越來越普遍，已經成為混凝土的重要組成材料之一。按照外加劑的主要功能，可將混凝土外加劑分為以下四大類。
（1）改善混凝土拌合物和易性的外加劑，主要有減水劑、高效減水劑、引氣劑、泵送劑等。
（2）調節(jié)混凝土凝結時間和硬化速度的外加劑，主要有緩凝劑、早強劑、速凝劑等。
（3）改善混凝土耐久性的外加劑，主要有引氣劑、防水劑、阻銹劑等。
（4）改善混凝土其他性能的外加劑，例如膨脹劑、防凍劑、著色劑、防水劑等。
2. 減水劑
在混凝土拌合物坍落度基本相同的條件下，能顯著減少拌合用水量的外加劑稱為減水劑，又叫塑化劑。根據減水能力大小分為普通減水劑和高效減水劑。相對于普通減水劑，高效減水劑的減水能力更強，引氣量低，也叫做超塑化劑或流化劑。減水劑的主要技術性質包括減水率、泌水率比、含氣量、凝結時間差和各齡期的抗壓強度比等。工程中使用時要根據所用類型和品種，按照標準要求進行有關性能的試驗。使用減水劑可以實現如下的技術經濟效果。
（1）提高混凝土拌合物的流動性。在拌合水量不變的條件下，摻入減水劑可使混凝土的坍落度提高100～200mm。
（2）減少用水量，降低水灰比，提高混凝土強度。在保持拌合物坍落度不變的條件下，能減少用水量10％～15％。如果水泥用量不變，減少用水量即降低水灰比，因此能提高混凝土強度15％～20％。
（3）節(jié)省水泥，降低成本。若保持混凝土強度不變，即保持水灰比不變，可在減水的同時減少水泥用量，節(jié)約水泥10％～15％，降低混凝土的成本。
（4）減慢水化放熱速度，推遲放熱峰的出現。緩凝型減水劑具有延緩水泥水化的作用，其機理是減水劑分子定向吸附在水泥顆粒表面，起抑制和延緩水泥水化的作用，同時，在滿足相同強度、相同耐久性要求的條件下，使用減水劑可減少水泥用量，降低總的水化熱量。這兩點有利于克服大體積混凝土由于溫度應力所產生的裂縫。
（5）有利于提高耐久性。摻入減水劑后使拌合物流動性提高，易于澆筑密實，且減少混凝土用水量，可減少混凝土的泌水，使混凝土內部毛細孔孔隙減少，有利于提高混凝土的抗凍性和抗?jié)B性。
3. 早強劑
能加速混凝土早期強度發(fā)展、明顯提高混凝土早期強度的外加劑稱為早強劑。早強劑常用于道路搶修、冬季施工等要求早期強度較高的混凝土工程。主要有無機、有機和復合型三大類。其中以無機早強劑應用最為普遍。無機早強劑的主要品種有氯化物系和硫酸鹽類；有機早強劑主要有三乙醇胺、三異丙醇胺、甲醇、乙酸鈉、甲酸鈣、尿素等品種。早強劑最主要的技術性能指標是1d和28d抗壓強度比。按照國家標準規(guī)定，摻入早強劑的混凝土與基準混凝土1d抗壓強度之比不能低于125％，28d抗壓強度比不低于95％。
4. 引氣劑
在攪拌混凝土過程中引入大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡(直徑20～1000um)，從而改善混凝土和易性與耐久性的外加劑叫做引氣劑。兼有引氣和減水功能的外加劑叫做引氣減水劑。引氣劑將對混凝土性能產生如下影響。
（1）改善混凝土拌合物的和易性。由于在混凝土拌合物中引入了大量球狀的、微小且獨立的氣泡，如同滾珠一樣減小骨料之間的摩擦，增強潤滑作用，使拌合物的流動性得到提高，隨著含氣量增加，混凝土的坍落度值增大，大致上含氣量每增加l％，坍落度值提高10mm；如果保持坍落度不變，可減少拌合用水量大約6％～10％。同時由于氣泡的存在，使整個拌合物體系的表面積增大，能提高拌合物的粘聚性，使泌水和沉降、分層和離析現象減少。因此，引氣劑能明顯改善混凝土的和易性。
（2）提高抗凍性和抗?jié)B性?；炷恋目箖鋈谛阅芘c本身的強度和變形性能密切相關?；炷林蟹忾]氣泡的引入，可緩沖凍結時的膨脹壓力，增加混凝土的變形能力，所以抗凍性得到提高。但是，含氣量增加會明顯降低混凝土的強度，所以引氣量要控制在適當水平。實驗表明，當混凝土的含氣量超過6％時，抗凍融性不再提高，反而有下降的趨勢。對于抗凍性來講，砂漿的含氣量為9％，混凝土的含氣量為3％～6％。
此外引氣劑的摻入能減少混凝土泌水現象，提高和易性，使混凝土內部的毛細孔數量減少，微觀結構更加完善密實，因此能夠提高混凝土的抗?jié)B性。
（3）使混凝土的強度和彈性模量降低?；炷羶炔看罅繗馀莸拇嬖?，減少了混凝土的有效受壓面積，因此，摻入引氣劑使混凝土的強度和彈性模量有所下降。一般混凝土的含氣量每增加1％，其抗壓強度將降低4％～6％，抗折強度下降2％～3％。為了使混凝土的強度不致明顯降低，要嚴格控制引氣劑的摻量；可根據需要減少拌合用水量5％左右，以補償由于引氣造成的強度損失；同時要使用優(yōu)質的引氣劑，使氣泡微小分布均勻；施工時盡量密實成型。
引氣劑主要應用于混凝土道路、大壩、港工、橋梁等工程中，可大大延長它們的使用壽命。但不宜用于蒸汽養(yǎng)護的混凝土及預應力混凝土。引氣劑的主要性能指標是摻引氣劑混凝土的含氣量，要大于3.0％，由于引氣將造成強度下降，因此要檢驗摻引氣劑的混凝土3d、7d、28d的抗壓強度比必須滿足規(guī)定的指標。