陳文靜

[摘要]混凝土外加劑是以很小摻量加入混凝土中能有效地改善混凝土的物理力學性能，提高混凝土的強度、耐久性、節(jié)約水泥用量、縮小構(gòu)筑物尺寸，從而達到節(jié)約能耗、改善環(huán)境的一類物質(zhì)，是混凝土中除水泥、砂、石、水、礦物摻合料等以外的又一重要組分，是現(xiàn)代混凝土不可缺少的組分之一，是混凝土改性的一種重要方法和技術(shù)。混凝土外加劑的品種有幾十種；根據(jù)不同性質(zhì)混凝土需要可以選擇不同的外加劑品種；混凝土外加劑的應(yīng)用是繼鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土之后的第三次飛躍。

[關(guān)鍵詞]混凝土技術(shù)外加劑應(yīng)用發(fā)展前景

一、混凝土的發(fā)展現(xiàn)狀

混凝土是由骨料與膠結(jié)材料及水按一定比例配合拌成的混合物，經(jīng)過一段時間的凝結(jié)硬化而形成的一種人造石材，因此混凝土簡稱為人工石，合成一個字即“砼”?；炷敛牧系陌l(fā)展已有200多年的歷史，由于它自身的優(yōu)點：強度高、耐久性好、原料來源廣、工藝簡單、成本較低、適用于各種自然環(huán)境，因此得到了很大的發(fā)展。目前全世界的混凝土用量大約在7080億立方米/年，我國的混凝土總用量也在30億立方米/年。雖然一些新型的建筑材料不斷出現(xiàn)，如鋼材、鋁合金、陶瓷、有機高分子等，但由于它們價格較貴，而且使用范圍受到種種限制，所以迄今為止混凝土仍然是最大宗的建筑材料。進入21世紀后，混凝土仍然是世界主要建筑材料。目前混凝土技術(shù)正向著高新技術(shù)方向發(fā)展。20世紀90年代，美國首次提出了高性能混凝土，使得混凝土技術(shù)進入了一個高科技領(lǐng)域，它的最大特點是：耐久性好，可使混凝土壽命達到100500年，是普通混凝土的310倍；它的另一個特點是工作性好，這將更大地擴展了混凝土的適用范圍，并且推動了混凝土施工工藝的發(fā)展?；炷恋淖畲筇攸c就是它能承受較大的壓力而不變形，在達到混凝土的極限強度后就會因碎裂而破壞。水泥漿和骨料間的粘結(jié)強度是影響混凝土強度的主要因素，因而如何改善水泥漿體的性質(zhì)就成了決定混凝土性質(zhì)的關(guān)鍵。水泥漿體是由水泥與水混和攪拌而成，水與水泥的用量比稱為水灰比，水灰比較大時混凝土流動性好，但水灰比與混凝土強度成反比，水灰比愈大強度愈低，這是一對矛盾，因此隨著混凝土技術(shù)的發(fā)展以及高性能混凝土的應(yīng)用，混凝土外加劑就應(yīng)運而生了。

二、混凝土外加劑的發(fā)展及應(yīng)用

混凝土外加劑是以很小摻量加入混凝土中能有效地改善混凝土的物理力學性能，提高混凝土的強度、耐久性、節(jié)約水泥用量、縮小構(gòu)筑物尺寸，從而達到節(jié)約能耗、改善環(huán)境的一類物質(zhì)，是混凝土中除水泥、砂、石、水、礦物摻合料等以外的又一重要組分，是現(xiàn)代混凝土不可缺少的組分之一，是混凝土改性的一種重要方法和技術(shù)。同時，外加劑的研究和應(yīng)用又促進了混凝土生產(chǎn)和施工工藝及新型混凝土品種的發(fā)展，混凝土中使用外加劑已被公認為是提高混凝土強度、改善混凝土性能、節(jié)省生產(chǎn)能耗、保護環(huán)境等方面的最有效措施?；炷镣饧觿┘夹g(shù)的發(fā)展雖然只有60-70年的歷史，但它的發(fā)展速度卻非?？?，并且在今后的高性能混凝土技術(shù)發(fā)展中扮演著最重要的角色之一。目前由于水泥生產(chǎn)嚴重污染環(huán)境已引起了世界范圍的重視，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，人們盡可能的研究開發(fā)一些減少水泥用量的綠色混凝土。因此有人稱水泥工業(yè)為“夕陽工業(yè)”，而混凝土外加劑由于它的使用可以減少水泥用量，提高混凝土性能，因此被人們譽為“朝陽工業(yè)”。伴隨著混凝土進入高科技領(lǐng)域，混凝土外加劑技術(shù)將會得到更快的發(fā)展。

混凝土外加劑技術(shù)的應(yīng)用是繼鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土之后的第三次飛躍，它改變了過去僅靠調(diào)整水泥品種來改變混凝土性能的落后狀態(tài)。由于水泥的生產(chǎn)過程復(fù)雜、投資較大、周期又長、常常不能很快滿足工程要求，而使用外加劑一般是摻量小，使用效果明顯，因此深受國內(nèi)外一致的重視。混凝土外加劑的應(yīng)用最普遍的國家有日本、澳大利亞、美國、挪威。這些國家80%以上的混凝土中都應(yīng)用外加劑，尤其是日本、澳大利亞已達到100%。其次是德國、丹麥、瑞典等國使用外加劑的混凝土也在50%以上，我國摻外加劑的混凝土量僅為混凝土總量的20%左右，與先進國家相比差距仍然較大，所以，外加劑的生產(chǎn)和應(yīng)用仍有巨大的潛在市場，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度的加快為外加劑的發(fā)展提供了廣闊的市場和應(yīng)用前景。

三、混凝土外加劑的品種功能

（一）品種：混凝土外加劑按其主要功能分為四大類：

1．改善混凝土拌合物流變性能的外加劑。包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑。

2．調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間、硬化性能的外加劑。包括緩凝劑、早強劑和速凝劑。

3．改善混凝土耐久性的外加劑，包括引氣劑、防水劑和阻銹劑。

4．改善混凝土其它性能的外加劑，包括加氣劑、膨脹劑、防凍劑、著色劑、防水劑、泵送劑等。

（二）功能：

1．改善新拌混凝土的工作性能：提高混凝土拌合物的流動性，減少拌合物的用水量，使混凝土拌合物易于澆筑，便于震搗；保持混凝土拌合物的不泌水、不離析、不分層，提高混凝土勻質(zhì)性；提高混凝土拌合物的可泵性，減小混凝土內(nèi)摩擦力，實現(xiàn)混凝土的商品化；調(diào)節(jié)混凝土的初、終凝時間；減少或延緩水化放熱；補償收縮或微膨脹。

2．提高硬化混凝土的物理力學性能：

提高混凝土的早期及后期強度；增加混凝土的密實性，減少收縮徐變，提高混凝土的體積穩(wěn)定性；提高混凝土的抗?jié)B性，抗凍融性，增加混凝土的耐久性；控制堿與活性骨料間的堿骨料反應(yīng)。

四、混凝土外加劑的發(fā)展方向

進入21世紀后，隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度的加大，中西部的大開發(fā)，以及“十一五”規(guī)劃的實施，混凝土外加劑的生產(chǎn)將進入一個高速發(fā)展階段，其用量將從現(xiàn)在占混凝土總量的20%提高到50%以上，今后混凝土外加劑的發(fā)展方向?qū)⑾驈?fù)合型外加劑，高性能外加劑發(fā)展，朝著節(jié)能、高效、環(huán)保、可持續(xù)性方向發(fā)展，具體的發(fā)展方向如下：

1．高效減水劑

2．引氣緩凝高效減水劑

3．低堿低摻量液體復(fù)合防凍劑

4．微膨脹多功能防水劑

5．液體膨脹劑

6．液體速凝劑

7．超緩凝劑

8．其它外加劑：減縮劑、堿骨料反應(yīng)抑制劑、表面硬化劑、高效脫模劑。

參考文獻

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