陳 瑛 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230001）

0 引 言

混凝土是我國建筑行業(yè)的重要材料，被廣泛用在各類工程的施工中，混凝土的廣泛使用也帶動(dòng)了外加劑的研究和應(yīng)用。摻入適量的外加劑到混凝土中，可以有效提高混凝土的一項(xiàng)或多項(xiàng)性能指標(biāo)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。而外加劑的研究開發(fā)和生產(chǎn)使用涉及到諸多領(lǐng)域，目前仍有許多問題值得進(jìn)一步探討，因此了解外加劑的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢對于建筑行業(yè)的發(fā)展有很重要的意義。

1 混凝土外加劑的分類與作用

混凝土外加劑是在混凝土攪拌之前或在制作的過程中加入的，用來改善混凝土材料性能的物質(zhì)，一般情況下其摻量不超過水泥質(zhì)量的5%。外加劑最初出現(xiàn)時(shí)，其作用僅僅是為了節(jié)約水泥的用量，提高經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

但是隨著科技的不斷發(fā)展，混凝土外加劑的種類也越來越多，并且根據(jù)不同的使用條件及使用場合，被大量用于實(shí)際工程中用以改善混凝土的各項(xiàng)性能。

外加劑的種類繁多，并且其成分及作用各不相同，通常根據(jù)混凝土外加劑的主要使用功能可以將其分為以下4類：①用來改善新拌混凝土流變性的外加劑，如泵送劑和減水劑等；②用來調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)及硬化速度的外加劑，如緩凝劑，早強(qiáng)劑等；③用來提高混凝土耐久性的外加劑，如引氣劑，阻銹劑和礦物外加劑等；④用來改善混凝土其他性能的外加劑，如泵送劑、膨脹劑、加氣劑、防凍劑等。

不同的外加劑各自有著不同的作用機(jī)理。以減水劑為例，一般為具有表面活性的物質(zhì)，有親水、憎水基團(tuán)。外加劑加入后，減水劑的憎水基團(tuán)會(huì)定向地吸附在水泥顆粒表面，親水基團(tuán)則會(huì)指向水溶液，組成單分子吸附膜。這種定向吸附使得水泥顆粒表面帶負(fù)電荷，在同性電荷相斥的作用下，使得水泥在加水早期形成的絮凝結(jié)構(gòu)能夠分散解體，其中的水分得以釋放出來，從而達(dá)到減水的效果。減水劑在實(shí)際工程中的應(yīng)用較為廣泛，并且作用效果明顯。保持水灰比不變的情況下，減水劑可以適當(dāng)提高流動(dòng)性，提高混凝土的和易性。而在減少水用量的情況下，則有利于混凝土抗壓強(qiáng)度的提高。減水劑的使用亦可在保持混凝土基本性能不變的前提下節(jié)約水泥用量。尤其如現(xiàn)今使用較多的聚羧酸鹽系高效減水劑，可以用于配置高性能和高強(qiáng)混凝土，高流動(dòng)性、自密實(shí)性混凝土，需要保持坍落度及需要長距離輸送的工程場合。

2 混凝土外加劑的使用現(xiàn)狀及存在的問題

目前世界上多數(shù)國家已經(jīng)對混凝土外加劑的生產(chǎn)和使用制定了相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，為正確合理地使用外加劑提供了可靠的依據(jù)。我國也正在逐步完善相關(guān)的規(guī)程，以規(guī)范外加劑的使用。但資料表明,我國外加劑在使用中仍然存在一些問題亟待解決。

2.1 外加劑與商品混凝土的適應(yīng)性問題

隨著商品混凝土的普及，泵送劑成為工程中廣為應(yīng)用的外加劑之一，但在復(fù)配時(shí)，必須注意各個(gè)組成成分之間的適應(yīng)性問題。在外加劑中如出現(xiàn)硫酸鈉的含量過量的情況，會(huì)導(dǎo)致水泥顆粒水化硬化速度的加快，從而導(dǎo)致出現(xiàn)坍落度的損失或者出現(xiàn)假凝之類有害現(xiàn)象。同時(shí)在泵送劑中常常有多種化學(xué)成分復(fù)配作為其保塑緩凝成分，因此這些成分的搭配是否合理也極為重要。兩種緩凝成分配合，有時(shí)會(huì)加強(qiáng)緩凝作用，但也可能反而會(huì)起到促凝的作用[1]。因此在實(shí)際使用時(shí)，需注意外加劑與水泥、礦物摻和料等組分之間的適應(yīng)性問題，以及外加劑之間相互復(fù)配時(shí)的適應(yīng)性問題。同時(shí)，外加劑對于混凝土的改性作用還需要科研人員做更多基礎(chǔ)研究，加強(qiáng)深入了解。

2.2 外加劑研究與實(shí)際工程使用存在差別

同樣的配合比、同樣的外加劑種類及摻量的混凝土，往往在實(shí)驗(yàn)室和工程實(shí)際中表現(xiàn)出現(xiàn)不同的性能。不同批次的水泥，摻和料的不同，施工人員的素質(zhì)等等因素都會(huì)是影響外加劑效果的因素。同時(shí)實(shí)驗(yàn)室研究通常難以反映實(shí)際工程中的環(huán)境條件，高溫、干燥等氣候條件都可能會(huì)造成外加劑改性效果變差，甚至無法發(fā)揮作用而存在施工隱患。因此科研單位對于外加劑的研究與實(shí)際工程的差距也會(huì)導(dǎo)致混凝土外加劑的發(fā)展緩慢。

2.3 外加劑檢測方法的不足

我國目前仍普遍存在不同廠家的外加劑牌號混雜的問題，導(dǎo)致在實(shí)際操作過程中有諸多問題出現(xiàn)。并且針對不同的外加劑，檢測方法仍然存在著不足，使得在管理和質(zhì)量控制方面還存在一定的問題。如在外加劑檢測過程中，使用基準(zhǔn)水泥來進(jìn)行仲裁檢驗(yàn)，但在實(shí)際使用時(shí)水泥與之存在較大差異時(shí)，仍有可能在各項(xiàng)指標(biāo)檢測合格的情況下出現(xiàn)混凝土的質(zhì)量問題。對于在特定場合下，具有特定用途的外加劑，更需要根據(jù)其具體的用途和性能特點(diǎn)設(shè)計(jì)檢測方法，用以評價(jià)該外加劑的性能。且隨著外加劑類別和品種的不斷更新，檢測標(biāo)準(zhǔn)常常處于滯后的狀態(tài)。

3 混凝土外加劑的未來

3.1 外加劑企業(yè)的規(guī)?；白詣?dòng)化

如今一些大規(guī)模企業(yè)出現(xiàn)并逐漸占有市場，成為了主要的外加劑供應(yīng)源頭。同時(shí)大中企業(yè)都開始利用自動(dòng)化控制技術(shù)來取代原有的傳統(tǒng)工藝，有效地提高了生產(chǎn)能力，并且已開始走向海外市場。這樣的發(fā)展趨勢對于提高外加劑產(chǎn)品的質(zhì)量，減少質(zhì)量糾紛可以起到十分重要的作用。

3.2 新型減水劑的研究發(fā)展

為了適應(yīng)市場的需求，且隨著研究的深入，各種不同類型的減水劑不斷涌現(xiàn)。減水劑的發(fā)展歷程主要包括三個(gè)階段：最初的普通減水劑時(shí)代，主要以木鈣為代表；之后的高效減水劑時(shí)代，以萘系減水劑為代表；第三個(gè)階段即如今的高性能減水劑時(shí)代，以聚羧酸鹽系為代表。這種聚羧酸鹽系減水劑同時(shí)具有高效減水、摻量低、抗收縮、坍落度損失小和低氯離子含量等優(yōu)點(diǎn)。隨著我國鐵路、公路、橋梁等各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大規(guī)模開展，高性能減水劑在各類工程中得到了應(yīng)用。

3.3 外加劑的綠色化發(fā)展

我國人均能源資源占有量少，為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，建筑

業(yè)的綠色化和低碳化已經(jīng)成為不可阻擋的潮流。合理地使用

外加劑能夠有效地節(jié)約能源資源，降低水泥的用量，提高混凝土使用的綜合性價(jià)比。同時(shí)外加劑的使用可以改善施工條件，

節(jié)約人力物力。除此以外，作為建筑行業(yè)重要的建材之一，外

加劑在制備和使用過程中也必須保證較低的能源消耗和較少的污染物排放，實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的節(jié)能減排。

3.4 外加劑標(biāo)準(zhǔn)更新

目前，我國外加劑的標(biāo)準(zhǔn)體系主要包括以下幾種：①針對外加劑產(chǎn)品的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：如《混凝土泵送劑》、《混凝土外加劑》等；②針對外加劑在工程中實(shí)際使用的應(yīng)用技術(shù)規(guī)程和規(guī)范，如《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》等；③針對外加劑試驗(yàn)、分類等的其他標(biāo)準(zhǔn)。隨著如今外加劑品種的不斷增加，混凝土外加劑的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也需要不斷更新和完善。同時(shí)針對不同外加劑的質(zhì)量檢測規(guī)程也需要進(jìn)行完善，從而對市場進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理[2-5]。

4 結(jié) 語

混凝土外加劑可以有效提高混凝土的性能，并且隨著我國基建事業(yè)的發(fā)展和節(jié)能減排理念的普及，它發(fā)揮著越來越大的作用。針對目前仍存在的諸多問題，有必要對其進(jìn)行更深入的研究，規(guī)范生產(chǎn)和使用，確保能有效地發(fā)揮作用，在安全可靠高效的基礎(chǔ)上，最終促成建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]張琨.淺談混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性[J].現(xiàn)代物業(yè)(上旬刊)，2011(7).

[2]覃維祖.我國混凝土外加劑的發(fā)展及存在問題[J].施工技術(shù)，2009(4).

[3]王玲,田培,白杰,高春勇.我國混凝土減水的現(xiàn)狀及未來[J].混凝土與水泥制品，2008(5).

[4]周燕,崔曉艷,劉昌強(qiáng).混凝土外加劑的發(fā)展與存在問題研究[J].黑龍江科技信息，2009(33).

[5]宋飛虹.我國混凝土外加劑現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].山西建筑，2014(9).