于洋 孫曉培

摘要： 介紹了我國混凝土外加劑的種類及應(yīng)用，分析了外加劑研究與實踐不匹配，各地混凝土外加劑生產(chǎn)不平衡等阻礙混凝土外加劑發(fā)展的問題，指出要加快對新品種減水劑的研究、更新外加劑標(biāo)準(zhǔn)，并促進(jìn)外加劑的綠色化發(fā)展，以保證建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 外加劑，混凝土，發(fā)展趨勢

水泥、混凝土是我國建筑業(yè)的重要建筑材料，可以用作道路、橋梁、建筑、水壩等各類設(shè)施的施工中。目前，我國水泥年產(chǎn)量已超過4 億t，約占世界年產(chǎn)水泥的1 /3，混凝土的用量也位居世界前列。隨著混凝土使用的日益廣泛，相關(guān)的外加劑也成為了研究和應(yīng)用的重點。混凝土外加劑對于混凝土的制備、澆筑和養(yǎng)護都起到了幫助，同時也帶動了經(jīng)濟效益的增長。在混凝土中加入適量外加劑已經(jīng)成為改善混凝土性能的必要方法。因此混凝土外加劑的發(fā)展現(xiàn)狀以及相關(guān)的發(fā)展趨勢研究對于混凝土性能的提升以及建筑行業(yè)的發(fā)展是極有必要的。

一、混凝土外加劑的種類及應(yīng)用

在進(jìn)行混凝土攪拌之前或混凝土攪拌過程中摻入一定比例的外加物質(zhì)，用以改善混凝土的某種性能即為混凝土外加劑?；炷镣饧觿┑膿搅恳话悴淮笥谒嘀亓康?%?；炷镣饧觿┵|(zhì)量必須符合GB 8076-2008 混凝土外加劑標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。最初混凝土外加劑的作用僅僅是為了節(jié)約水泥的用量，但隨著科技的不斷發(fā)展，混凝土外加劑的種類也越來越多，且逐漸成為改善混凝土性能的主要方式。依據(jù)混凝土外加劑的主要使用功能，將其大致歸分為以下四類：（1）改變混凝土和易性能的外加劑，一般有減水劑、混凝土降粘劑、引氣劑和泵送劑等；（2改善混凝土凝結(jié)時間的外加劑，一般有緩凝劑、早強劑和速凝劑等；（3）改變混凝土耐久性的外加劑，一般有引氣劑、防水劑和阻銹劑等； （4）其他改善混凝土性能的外加劑，一般有混凝土降粘劑、加氣劑、膨脹劑防凍劑、著色劑、防水劑和泵送劑等。不同性能的外加劑有著不同的效果，大部分的外加劑都是發(fā)生物理反應(yīng)，通過吸附于水泥粒子表面形成吸附膜，對水泥表面的電位有所改變從而產(chǎn)生了相應(yīng)的吸引或排斥的效果； 有的會破壞絮凝結(jié)構(gòu)，提高水泥擴散體系的穩(wěn)定性，改善水泥水化的條件；有的能形成大分子結(jié)構(gòu)，改變水泥粒子表面的吸附狀態(tài)； 有的會降低水的表面張力和表面能等； 還有少數(shù)能夠直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，與水泥生成新的化合物。由于不同性能的外加劑對改善混凝土的性能有不同的效果，在一定程度上可以獲得經(jīng)濟效益。因此混凝土外加劑在許多國家都得到廣泛應(yīng)用，已成為調(diào)節(jié)混凝土性能不可缺少的材料。其中應(yīng)用較為廣泛的是高效減水劑，高效減水劑摻和進(jìn)混凝土后，若不改變水和水泥的用量，則能增強混凝土的和易性，更便于施工，對于遠(yuǎn)程泵送或是高溫天氣有一定的效果； 若是減少水的用量，則能在一定程度上提高混凝土抗壓強度； 若是減少水泥和水的用量，則能在不改變混凝土基本性能的前提下，減少水泥的用量。減水劑在不同的使用方式下的作用有所不同，這種外加劑能夠使得充分發(fā)揮水泥的潛能，充分分散水泥粒子，使得混凝土中的水泥砂漿更加致密，從而在一定程度上改善了混凝土中孔結(jié)構(gòu)和界面區(qū)的微結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提高了混凝土的力學(xué)性能和耐久性。除了減水劑外，應(yīng)用較多的還有緩凝劑，這一外加劑能夠有效延長水泥的凝結(jié)時間，提高坍落度，提高混凝土的操作性能，能夠用于泵送混凝土這種遠(yuǎn)距離的混凝土運輸。

二、我國混凝土外加劑發(fā)展存在的問題

近些年來我國混凝土外加劑雖然隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及建筑業(yè)的發(fā)展得到了廣泛的應(yīng)用和研究，但目前仍然存在著一些問題，而這也在一定程度上阻礙了混凝土外加劑的發(fā)展。

1、 外加劑研究與實踐不匹配

目前對于外加劑的研究投入力量還不足，導(dǎo)致混凝土外加劑的發(fā)展跟不上實際施工的需求，同時實際操作過程中，由于施工人員的素質(zhì)參差不齊，導(dǎo)致實際施工時很多人員對于混凝土配料"三過磅"要求有所忽視，他們往往希望操作較為簡單，同時外加劑的選擇也較為單一，不會根據(jù)實際情況選用不同的外加劑，而科研單位對于混凝土新的施工工藝如泵送混凝土、泵送滑?；炷痢⒘鲬B(tài)混凝土、商品混凝土等的研究僅屬初級階段。因此，科研單位的研究能力與施工實際不相對應(yīng)，導(dǎo)致了目前混凝土外加劑的發(fā)展緩慢。

2、 外加劑統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量檢查制度的缺失

目前，我國混凝土外加劑尚沒有統(tǒng)一的命名方式，不同廠家生產(chǎn)的外加劑牌號往往比較雜亂，導(dǎo)致實際操作過程中存在很大的問題。同時，由于目前還沒有相關(guān)的針對外加劑的質(zhì)量檢查制度和標(biāo)準(zhǔn)，對于外加劑的質(zhì)量無法進(jìn)行統(tǒng)一的管理和檢測。由于管理制度的不健全絕大多數(shù)外加劑生產(chǎn)廠家設(shè)備簡陋、生產(chǎn)條件差、生產(chǎn)工藝落后，從而在一定程度上影響了混凝土外加劑的產(chǎn)品質(zhì)量。因此，由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量檢測的方式，外加劑在管理和質(zhì)量控制方面還存在一定的問題。

3、 各地混凝土外加劑生產(chǎn)發(fā)展不平衡

我國混凝土外加劑的生產(chǎn)廠家分布不平衡，大部分都位于經(jīng)濟較為發(fā)達(dá)的沿海地區(qū)，而很多中小城市和邊遠(yuǎn)地區(qū)的生產(chǎn)廠家較少，這就導(dǎo)致在進(jìn)行混凝土外加劑采購過程中，很多中小城市必須向大城市的生產(chǎn)廠家進(jìn)行外加劑的采購，然而由于運輸距離較遠(yuǎn)，會在一定程度上增加運輸成本，也不利于外加劑的質(zhì)量控制。外加劑生產(chǎn)廠家數(shù)量較少且發(fā)展不平衡，對外加劑的發(fā)展造成了一定的阻礙。

三、混凝土外加劑的發(fā)展趨勢

1、 新品種減水劑的研究加快

目前，隨著科技的迅速發(fā)展，各種不同類別的減水劑也得到了廣泛的研究。2000 年以來，我國混凝土研究界逐漸認(rèn)識到聚羧酸系高性能減水劑這一高效的混凝土外加劑。它以石油化工產(chǎn)品為原料，以極高的減水率，極好的坍落度保持性和優(yōu)異的增強效應(yīng)，逐漸受到混凝土工程界的重視。聚羧酸減水劑是通過不飽

和單體在引發(fā)劑作用下形成共聚，使帶活性基團的側(cè)鏈接枝到聚合物的主鏈上，在不影響水泥的凝結(jié)硬化情況下，使其同時具有高效減水、控制坍落度損失和抗收縮等作用。

2、 外加劑標(biāo)準(zhǔn)的更新

目前對于混凝土外加劑的規(guī)范，僅有GB 50119-2003 混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范。隨著外加劑品種和類別的不斷更新，急需出臺更新的混凝土外加劑的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對外加劑的相關(guān)標(biāo)識和質(zhì)量檢測方法做出具體的規(guī)定。針對不同功能的混凝土外加劑需要有不同形式的標(biāo)號和規(guī)定，同時對其相關(guān)質(zhì)量的檢測規(guī)程和要求也需要做出進(jìn)一步指導(dǎo)性的規(guī)范，從而對外加劑市場進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理。

3、 外加劑的綠色化發(fā)展

隨著我國能源資源的不斷消耗，建筑業(yè)的綠色化、低碳化發(fā)展已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢，而混凝土外加劑作為支撐建筑行業(yè)發(fā)展的重要材料，必須保證在制備以及使用過程中的綠色化，通過合理的技術(shù)改造減少外加劑生產(chǎn)和使用過程中對能源的消耗以及各種污染物的排放，通過促進(jìn)外加劑的綠色化發(fā)展，實現(xiàn)建

筑行業(yè)的節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展。

各種不同的混凝土外加劑對于混凝土有著不同的功能，為了提高建設(shè)投資的經(jīng)濟效益和施工質(zhì)量，有必要對混凝土外加劑做出更進(jìn)一步的研究，發(fā)明更加新型的外加劑。同時應(yīng)加強相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定，促進(jìn)外加劑的規(guī)范化生產(chǎn)和檢測。最后，應(yīng)促進(jìn)外加劑綠色化的制備和使用，從而保證建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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