混凝土外加剂与水泥的适应性问题及解决方法 郭岩

混凝土外加剂与水泥的适应性问题及解决方法郭岩

摘要：随着我国的科技在不断的发展，社会在不断的进步，外加剂作为混凝土

拌合物中重要组成材料，对提高混凝土的性能发挥着极其重要的作用。本文总结

了各规范对外加剂匀质性能指标以及几种常用外加剂对混凝土性能的影响。

关键词：混凝土；外加剂；均质性能；影响

引言

通过各类胶质材料混合沙子以及石质，按照相对的比例进行配置，常见的混

凝土使以水泥作为混合料广泛使用的水泥混凝土。在这一过程中，需要借助机械

进行充分混合搅拌，同步加入水和有机或者复合的外加剂来强化混凝土结构黏性。混凝土的使用用途较广，包括土木建筑，机械工程，开发工程以及能源建筑工程等。混凝土的制造工艺和材料配比以及竣工密度的规范程度，会直接影响混凝土

的荷载效应和使用弹性。而外加剂的使用可以释放混凝土中多余的水分，同时可

以使混凝土中的沙石颗粒形成规律的网状结构，强化混凝土的硬度。

1外加剂种类

现代土木工程中用到的混凝土，在其搅拌过程中都会加入少量不同功能的外

加剂，从而可以有效改善混凝土的性能。现在国内外混凝土建筑物中最常用的混

凝土外加剂类型有早强剂、减水剂、引气剂、泵送剂、缓凝剂等几种。我国根据

各类建筑物的特性，提出了适用于不同建筑物的外加剂的匀质性能标准，见表1。表1 各规范外加剂匀质性能指标

2常用外加剂对混凝土性能影响

2.1引气剂对建筑工程的影响

混凝土的综合质量受到外部环境的影响，尤其是风蚀造成的影响，包括空气中的氧元素

和水分对混凝土的渗入。在混凝土制作过程中除了混合时掺入水分对其造成的影响，还会受

到混入空气的影响，空气占据相对空间，会影响石料的排列。但在此基础上，石料中混入的

空气值，能够起到绝对的支撑作用，降低因水分流失造成的混凝土干缩反应，加强混凝土体

积的饱满度，从而增强抗裂性能。日常的建筑工程中，混凝土的使用通常会伴随钢筋结构进行，要增强混凝土与钢筋结构的黏连，就必须严格控制相关配料的计量，主要是外加剂，某

些工程为了加强混凝土的硬度和抗收缩能力，加大了引气剂的计量，导致混凝土弹性饱和，

不能很好的与钢筋架构黏连，形成开放式裂口。比如土木建筑工程中常用到的混凝土灌注桩，该工程要求混凝土与钢筋笼之间形成良好的密闭性，使灌注桩达到要求的承重标准，一旦混

凝土与钢筋笼出现分裂开合，就会使整个地基的危险系数增高。根据此现象，我们判断外加

剂的计量需要严格控制，同时外加剂的使用对建筑结构具有较大的影响。

2.2早强剂

现代混凝土建筑物常用的早强剂可以分为以下几类:强电解质无机盐类、水溶性有机化合

物类(如三乙醇胺)、其他有机化合物、无机盐复合物等，目前最常用、效果最好的早强剂是

三乙醇胺。早强剂通过与混凝土拌合物发生化学反应，使混凝土的密实度提高，减少混凝土

孔隙率，从而提高混凝土的早期强度。掺入适量早强剂虽然混凝土表面的早期强度提高了，

但是也导致了混凝土中胶体含量较少从而显得结晶体含量较多，使混凝土弹性模量达不到规

范规定值，在后期混凝土长期的使用过程中产生较大的收缩徐变，严重时可以缩短混凝土建

筑物正常使用寿命。

2.3缓凝剂对建筑工程的影响

在日常的工程建筑中，混凝土的制造首先要考虑其收缩程度，再就是遇水遇高温天气造

成的水分快速流失，造成混凝料干缩。这类现象可以通过缓凝剂的假如降低。添加缓凝剂的

作用是为了减慢混凝料中水分的挥发，使混凝土保持平衡的塑造过程，降低结构收缩幅度，

在此基础上缓凝剂的添加要保持适量，添加过少不能起到平衡作用，添加过多会造成混凝土

的状态保持弹性状态，造成承重不佳，或受地心引力造成凹陷。

3混凝土外加剂与水泥的适应性问题及解决方法

3.1外加剂的选择

受现代技术的生产速度影响，外加剂的种类呈现出多样性，同类型的外加剂具有各自的

优点和相对的缺陷。如减水剂的分类中FDA与FAS两种，其中FDA的减水率较高，通常保持在20%～25%之间，它具有相应的应用优势，如使用历程较长，经验稳固，使用效果较稳定，同时不具有相应的缓凝效应，在此基础上FDA掺入混凝土搅拌过程中不能使用超量，否则会

造成混凝土泌水。而FAS的优点则在于，使用成本较低，与FDA相比具有较好的引气效果，

但在使用此类减水剂时应该考虑混凝土建筑的成色问题，FAS具有自身的颜色属性，易染色

的特点。在挑选外加剂时，应该按照建筑特点，选择性能最合适的。

3.2控制外加剂的投入方式

首先确定外加剂的状态，常见的外加剂通常有粉末状和液体两种，使用前需要根据混凝

土的总剂量计算外加剂的掺入量，通常情况下外加剂的剂量是按照总材料的百分比计算的，

计算好使用体积，需要配以水溶液进行稀释。在使用粉末状外加剂时，要特别注意测量精准

度和外加剂的融合度。在投入过程中设计到搅拌机的运作，因此外加剂的投入顺序应该是，

首先在搅拌机内投入外加剂，其次投入大剂量的水，将外加剂的浓度进行稀释，最后加入其

他材料进行搅拌。

3.3引气剂

20世纪30年代，引气剂由美国人提出。引气剂能使混凝土在搅拌过程中形成大量稳定

而封闭的微小气泡，可以改善混凝土的和易性和耐久性。研究表明，在水泥用量和坍落度都

相等的情况下，对不同掺量的引气剂进行研究，发现混凝土含气量以及相应抗压强度损失率

随着加入引气剂增多也跟着加大;在含气量小于6%时，随着含气量的增加，在抗压强度有所

损失的同时，其韧性随着增加。

3.4粘度调节剂在商品混凝土中的应用

我国许多地区由于自然资源短缺，混凝土所用的砂石料无法满足需要，只好使用超细砂

或机制砂及一些非连续极配的粗骨料，这些替代骨料的应用所配制的商品混凝土极易产生泌水、分层离析。而采用常用的增稠材料，如纤维素醚等，虽然能减少混凝土泌水，对混凝土

的流动性也可能造成不利影响。近年来，一种新型混凝土粘度调节剂有效解决了上述问题。

该产品的主要化学成份为水溶性高分子聚合物，该产品和商品混凝土外加剂合用，掺用量极少，每吨外加剂只需掺用几公斤且价格低廉，和外加剂复配使用后，可使混凝土的流动性和

抗离析间有一个好的平衡，在抑制混凝土泌水分层的同时，混凝土或砂浆流动性不但不因粘

性提高而降低，反而有一定增加，混凝土强度也有一定增大，彻底解决了商品混凝土采用替

代砂石料而产生的产品性能下降的难题。此外，该产品的使用对提高混凝土抗压、抗裂性能

也十分有利。

结语

结合全文，本文阐述了外加剂的作用以及外加剂的分类。在混凝土配置过程中，要求其

具有不同性能，配合建筑的实施。本文同时阐述了混凝土在应用过程中出现的各中缺陷，如

开裂等现象。混凝土使用不当容易造成生产成本增加，工期延长，人力损耗等问题，为了改

善这一现象，应该正确对待外加剂的使用，从使用过程中注意使用剂量，根据建筑类型对外

加剂的种类进行择优。在此基础上要正确对待外加剂的投入过程，在投入之初对其计量进行

运算，确保混凝土的最终使用质量。

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