1、 一、外加剂的分类 二、减水剂的性能与合成技术 三、常见外加剂的性能 四、复合外加剂的复配技术 五、外加剂常见问题及应对措施 国际标准化组织技术委员会（国际标准化组织技术委员会（ISOTC71SC3）24国共国共同拟定，混凝土外加剂分五类：同拟定，混凝土外加剂分五类：改变新拌混凝土、砂浆或净浆改变新拌混凝土、砂浆或净浆流变性能流变性能的外加剂，的外加剂，如塑化剂、超塑化剂，即减水剂；如塑化剂、超塑化剂，即减水剂；改变砂浆、混凝土改变砂浆、混凝土空气（或其他气体）含量空气（或其他气体）含量的外加的外加剂，如引气剂、消泡剂、发泡剂等；剂，如引气剂、消泡剂、发泡剂等；调节混凝土、砂浆或净浆凝结调节混
2、凝土、砂浆或净浆凝结硬化速度硬化速度的外加剂，的外加剂，如缓凝剂、调凝剂等；如缓凝剂、调凝剂等；改善混凝土或砂浆改善混凝土或砂浆耐久性耐久性的外加剂；的外加剂；为混凝土提供为混凝土提供特殊性能特殊性能的外加剂，如着色剂、膨胀的外加剂，如着色剂、膨胀剂、防冻剂、阻锈剂等。剂、防冻剂、阻锈剂等。根据混凝土外加剂的分类、命名与定义GB/T8075-2005规定，混凝土外加剂按其主要功能分为四类：（1）改善混凝土流变性能的外加剂：各种减水性、泵送剂等 （2）调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂：缓凝剂、促强剂、速凝剂等。（3）改善混凝土耐久性的外加剂：阻锈剂、防水剂、引气剂、矿物外加剂等（4）改善混凝
3、土其它性能的外加剂：着色剂、膨胀剂、防冻剂等 在新拌混凝土坍落度基本相同的条件下，能显著在新拌混凝土坍落度基本相同的条件下，能显著减少用水量的外加剂，称为减少用水量的外加剂，称为减水剂减水剂。普通减水剂普通减水剂(在混凝土坍落度基本相同的条件下，在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂能减少拌合用水量的外加剂)8%)8%高效减水剂高效减水剂(在保持混凝土坍落度基本相同的条在保持混凝土坍落度基本相同的条件下，能大幅度减少用水量的外加剂件下，能大幅度减少用水量的外加剂)14%)14%高性能减水剂（具有更高减水率及提高和易性及高性能减水剂（具有更高减水率及提高和易性及耐久性的外加剂）
4、耐久性的外加剂）25%25%。减水剂因本身性能及减水剂因本身性能及其他功能组分其他功能组分，分为早强型、，分为早强型、标准型和缓凝型等。标准型和缓凝型等。减减 水水 剂剂 普 通 减 水 剂 高 效 减 水 剂 木质素类减水剂其它减水剂木 钠木 镁木 钙碱木素引气减水缓凝木浆竹浆苇浆草浆多元醇低聚糖多 糖纤维及其衍生物常见品种萘系减水剂脂肪族减水剂氨基磺酸盐减水剂三聚氰胺减水剂蒽系减水剂聚羧酸水剂糖密减水剂糖钙减水剂聚乙烯醚高性能减水剂各类减水剂几种分子形式 直线型链状 掺水泥量的0.250.3%，可以减少用水量510%左右，改善混凝土和易性，提高工程质量。具有缓凝性，有一定引气，可抑制坍落度
5、损失，一 般都与高效减水剂复配使用。原材料：原材料：甲氧基聚乙二醇甲氧基聚乙二醇MPEG 烯丙基聚乙二醇烯丙基聚乙二醇 APEG丁烯基聚乙二醇丁烯基聚乙二醇 BPEG 甲基丁烯基聚乙二甲基丁烯基聚乙二醇醇 TPEG大单体：聚乙二醇大单体：聚乙二醇 单（甲基）丙烯酸酯单（甲基）丙烯酸酯甲氧基聚乙二醇单（甲基）丙烯酸酯甲氧基聚乙二醇单（甲基）丙烯酸酯烯丙基聚乙二醇烯丙基聚乙二醇 APEG烯丙基聚乙二醇单甲醚烯丙基聚乙二醇单甲醚 AMPEG甲基丁烯基聚乙二醇甲基丁烯基聚乙二醇 TPEG甲基丙烯酰胺聚乙二醇甲基丙烯酰胺聚乙二醇 MAPEG甲基丙烯羟乙酯聚乙二醇甲基丙烯羟乙酯聚乙二醇 MAPEG引发剂：
6、过硫酸盐；引发剂：过硫酸盐；双氧水抗坏血酸或甲醛合次亚硫酸钠；双氧水抗坏血酸或甲醛合次亚硫酸钠；偶氮偶氮AIBN小单体：小单体：丙烯酸丙烯酸AAAA甲基丙烯酸甲基丙烯酸MAAMAA马来酸酐马来酸酐MALMAL丙烯酰胺丙烯酰胺AMAM甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯MMAAMMAA丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯酯醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯甲基丙烯磺酸钠甲基丙烯磺酸钠MASMAS丙烯磺酸钠丙烯磺酸钠SASSAS2 2丙烯酰胺丙烯酰胺2 2甲基丙磺酸甲基丙磺酸AMPSAMPS 1、引气剂（1）定义（2）主要作用（3）作用机理（4）适用范围（5）主要品种引气剂是指在混凝土搅拌过程中，能引入大
7、量分布均匀的微小气泡，以减少混凝土拌和物的泌水、离析，改善和易性，并能显著提高硬化混凝土抗冻性、耐久性的外加剂。a、改善混凝土拌和物的和易性。b、显著提高混凝土的抗渗性、抗冻性。c、降低混凝土强度。在水气界面上，憎水基向空气一面定向吸附，在水泥水界面上，水泥或水化粒子与亲水基相吸附，引气剂的界面活性作用与减水剂相似，区别在于减水剂的界面活性作用主要发生在液固界面上，而引气剂主要作用在气液固界面上。引气剂可用于抗渗混凝土、抗冻混凝土、抗硫酸盐侵蚀混凝土、泌水严重的混凝土、贫混凝土、轻混凝土，以及对饰面有要求的混凝土等 引引 气气 剂剂阴离子型自然物非离子型松香热聚物及松香皂烷基苯磺酸钠脂肪醇硫酸
8、钠三帖皂苷烷基酸聚氧乙烯醚引气品种对降强影响脂肪醇酸钠OP-8 OP-9 OP-10烷基苯酚聚氧二烯醚烷基苯黄酸钠松香皂烷基磺酸钠松香热聚物小于小于小于 1、引气剂（5）主要品种 2、早强剂、早强减水剂（1）定义（2）主要作用（3）作用机理（4）适用范围（5）主要品种早强剂是加速混凝土早期强度发展，并对后期强度无显著影响的外加剂。早强减水剂是兼有早强和减水功能的外加剂。提高混凝土早期强度、缩短施工周期。早强减水剂还可以改善拌合物流动性，节约水泥。不同种类早强剂的作用机理不同，大致有两种观点，一是对水泥水化起催化作用，促使氢氧化钙浓度降低，加速C3S的水化；二是与水化产物发生反应，生成新的水化物
9、质。促进水泥的水化。常温，低温和最低温度不低于-5环境中施工的有早强或防冻要求的混凝土工程。早强剂主要有无机盐类（氯盐类、硫酸盐类）和有机胺及有机无机的复合物三大类。(1)氯盐类早强剂(2)硫酸盐类早强剂(3)钙盐系列早强剂(4)有机胺类早强剂 3、缓凝剂、缓凝减水剂（1）定义（2）主要作用（3）作用机理（4）适用范围（5）主要品种缓凝剂是指能延缓混凝土凝结时间，并对混凝土后期强度发展无不利影响的外加剂。缓凝减水剂兼有缓凝和减水功能的外加剂。延缓混凝土凝结，改善混凝土拌合物和易性，可降低水泥早期水化热，防止混凝土开裂。吸附理论、生成络盐理论、沉淀理论和控制氢氧化钙结晶生长理论。适用于大体积混凝
10、土、碾压混凝土、炎热气候条件下施工的混凝土、大面积浇注的混凝土、避免冷缝产生的混凝土、自流平免振混凝土及需长时间停放或长距离运输的其它需要延缓凝结时间的混凝土。缓凝剂分为无机和有机两大类。无机类的主要有：锌盐、硼酸盐、磷酸盐等，有机类的有：糖类及碳水化合物，木质素磺酸盐、羟基羧酸及其盐类、多元醇及其衍生物等。缓缓 凝凝 剂剂糖类及碳水化合物多元醇及其衍生物羟基羧酸盐类无机盐类葡 萄 糖 糖 密蔗 糖乙糖酸钙多 元 醇 胺类衍生物纤维素类葡萄糖酸钠洒 石 酸柠 檬 酸水 杨 酸乳 酸磷 酸 盐亚硫酸盐硼 酸 盐硫酸亚铁锌 盐其它硫酸盐 种类 4、泵送剂（1）定义（2）主要作用（3）作用机理（4）
11、适用范围（5）主要品种泵送剂是能改善混凝土拌和物泵送性能的外加剂。泵送性，就是混凝土拌和物顺利通过输送管道，不阻塞、不离析、黏塑性良好的性能。提高拌合物的和易性，降低泵送阻力，改善泵送性能。（1）减水组分（2）缓凝组分（3）引气组分（4）增稠组分 泵送施工混凝土；特别适用于大体积混凝土，高层建筑和超高层建筑和滑模施工。普通泵送剂、高效泵送剂。5、防冻剂（1）定义（2）主要作用（3）作用机理（4）适用范围（5）主要品种能使混凝土在负温下硬化，并在规定时间内达到足够防冻强度的外加剂。目前，防冻剂品种适用于015的气温，当在更低气温下施工时，应增加其它混凝土冬季施工措施。提高早期强度、防止混凝土受冻
12、破坏。防冻剂是复合外加剂的一种,由减水组分、引气组分、防冻组分,有时还掺有早强组分等组成适用于负温条件下施工的混凝土。主要品种有强电解质无机盐类、水溶性有机化合物类和复合类，其中强电解质无机盐类包括氯盐类、氯盐阻锈类、无氯盐类三种。6、速凝剂（1）定义（2）主要作用（3）作用机理（4）适用范围（5）主要品种速凝剂是指能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。速凝剂掺入混凝土后，能使混凝土在5min内初凝，1h就可产生强度，1d强度提高23倍，但后期强度会下降，28d强度约为不掺时的6090。(1)生成水化铝酸钙而速凝(2)加快水泥水化速率而速凝(3)形成水化铝酸钙骨架并促进硅酸三钙水化而速凝（4）迅速形
13、成大量钙矾石 主要用于矿山井巷、铁路隧道、饮水涵洞、地下工程以及喷锚支护时的喷射混凝土或喷射砂浆工程中。最常用的传统速凝剂是硅酸钠(水玻璃，改性硅酸钠)、铝酸盐速凝剂(两种都是液体形式)，碱土金属的碳酸盐或其氢氧化物（粉状)，以及无碱速凝剂 7、膨胀剂（1）定义（2）主要作用（3）作用机理（4）适用范围（5）主要品种膨胀剂是与水泥、水拌合后经水化反应生成钙矾石、氢氧化钙或钙矾石和氢氧化钙，使混凝土产生体积膨胀的外加剂。低混凝土在静水压力的透水性的外加剂。膨胀剂主要作用是补偿混凝土硬化过程中的干缩和冷缩，避免混凝土开裂。通过氢氧化钙或钙矾石或二者共同产生体积膨胀作用增加混凝土密实性 混凝土膨胀剂
14、可以应用于各种抗裂防渗混凝土，尤其适用于与防水有关的地下、水工、海工、地铁、隧道和水电等钢筋混凝土结构工程。混凝土膨胀剂按水化产物分为硫铝酸钙类混凝土膨胀剂（代号A），氧化钙类混凝土膨胀剂（代号C），硫铝酸钙-氧化钙类混凝土膨胀剂（代号为AC）8、防水剂（1）定义（2）主要作用（3）作用机理（4）适用范围（5）主要品种能降低混凝土在静水压力的透水性的外加剂。提高混凝土的密实性，防渗性。高拌合物的和易性，降低泵送阻力，改善泵送性能。(1)混入微细粒子，填充混凝土孔隙。(2)与水泥的水化反应过程中生成的可溶性成分结合，形成稳定的产物。(3)混入憎水性的物质或生成憎水性成分。(4)形成防水性的薄层。
15、适用于工业与民用建筑的屋面，地下室，隧道，巷道给排水池，水泵站等有防水抗渗要求的混凝土工程。无机化合物类：如硅酸钠（水玻璃）、FeCl3，三氯化铝、锆化合物、硅酸质粉末系（如粉煤灰、硅灰）等。有机化合物类：有机类防水剂可分为两类，一类是憎水性的表面活性剂，如硬脂酸、棕榈酸、油酸、松香酸及其皂类、有机硅憎水剂。另一类是天然和合成的聚合物乳液及水溶性树脂。(1)复配方法复配方法:“等效用量原则等效用量原则”（相同作用组分）（相同作用组分）“兼容原则兼容原则”（叠加、均匀稳定）（叠加、均匀稳定）（2）主要组分：）主要组分：减水剂母料减水剂母料引气剂、消泡剂引气剂、消泡剂早强剂、缓凝剂早强剂、缓凝剂防
16、冻剂防冻剂膨胀剂膨胀剂阻锈剂阻锈剂 无机磷酸盐无机磷酸盐 有机膦酸盐有机膦酸盐 葡萄酸钠葡萄酸钠 白糖白糖 柠檬酸柠檬酸 聚醚类聚醚类 有机硅类有机硅类 复合类复合类 其他其他 三萜皂甙类三萜皂甙类 聚醚类聚醚类 AESAES AOSAOS ASAS 其他其他 1、外加剂的选用 2、外加剂的质量 3、水泥的选用 4、适应性检验 5、外加剂掺量 6、掺加方法 7、施工特点 8、养护 1、外加剂的选用 几乎各种混凝土都可以掺用外加剂，但必须根据工程需要、施工条件和施工工艺等选择合适的外加剂。如一般混凝土主要采用普通减水剂，早强、高强混凝土采用高效减水剂，气温高时，掺用引气性大的减水剂或缓凝减水剂，
17、气温低时，一般不用单一缓凝型减水剂，多用复合早强减水剂，为了提高混凝土的抗水性，采用防水剂，高层建筑采用泵送混凝土时应使用泵送剂等，为了发挥各种外加剂的特点，不宜互为代用。同时，外加剂对不同的水泥有适应性问题，使用中必须检测控制。2、外加剂的质量 关注外加剂的质量，外加剂使用前必须按标准进行检测，符合标准要求的外加剂才能用于配制混凝土。3、水泥的选用 在原材料中，水泥对外加剂的影响最大，水泥品种不同，将影响减水剂的减水、增强效果，其中对减水效果影响更明显。高效减水剂对水泥更有选择性，不同水泥其减水率的相差较大，水泥矿物组成、掺和料、调凝剂、碱含量、细度等都将影响减水剂的使用效果，如掺有硬石膏的
18、水泥，对于某些掺减水剂的混凝土将产生速硬或使混凝土初凝时间大大缩短。为此，当水泥可供选择时，应选用对减水剂较为适应的水泥，提高减水剂的使用效果。当减水剂可供选择时，应选择施工用水泥较为适用的减水剂，为使减水剂发挥更好效果，在使用前，应结合工程进行水泥选择试验。4、外加剂的检验 为了确保工程质量，根据现有的标准，如对减水剂在使用前首先要作匀质性试验，一般应测定减水率和含固量（含水率）等，然后进行混凝土试配，如检验减水剂混凝土的性能，一般至少应测定坍落度损失、减水率、含气量和抗压强度4项。5、外加剂掺量 每种外加剂都有适宜的掺量，即使同一种外加剂，不同的用途有不同的适宜的掺量。掺量过大，不仅在经济
19、上不合理，而且可能造成质量事故。如对有引气、缓凝作用的减水剂，尤其要注意不能超掺量。如木钙掺量大于水泥重要的0.5%，会引入过量空气而使初凝缓慢，降低混凝土强度。高效减水剂掺量过小，失去高效能作用，而掺量过大，则会由于泌水而影响质量。氯盐的限制是众所周知的，过量会引起钢筋锈蚀。防冻剂的掺量与温度有关，并且根据强度效果作了掺量规定 6、掺加方法外加剂的掺加方法大体分为先掺法（在拌合水之前掺入）、同掺法（与拌合水同时掺入）、滞水法（在搅拌过程中减水剂滞后于水12min加入）、后掺法（在拌合后经过一定的时间才按1次或几次加入到具有一定含量的混凝土拌合物中，再经2次或多次搅拌）。不同品种的减水剂，由于
20、作用机理不同，其最佳掺加方法也不一样。如对于萘系高效减水剂，为了避开水泥种的C3A、C4AF矿物成分的选择性吸附，以后掺法为好，又如木钙类减水剂，由于其作用机理是大分子保护作用，故不同的掺加方法影响不显著。影响减水剂掺加方法的因素主要有水泥品种、减水剂品种、减水剂掺量、掺加时间及复合的其它外加剂等。均宜通过试拌确定。7、施工特点 掺减水剂的混凝土坍落度损失一般较快，应缩短运输及停放时间，否则要要增加保坍措施。在运输过程中应注意保持混凝土的匀质性，避免分层，掺缓凝型减水剂要注意初凝时间延缓。又如，蒸养混凝土中外加剂若使用不当，混凝土表面会出现起鼓、胀裂酥松等质量问题，强度也显著下降，因此在蒸养混凝土中要注意如下问题：选择合适的外加剂，如引气类外加剂就不宜使用；要控制外加剂掺量；要有一定的预养期和升温期；要通过试验确定恒温温度和时间。8、养护 添加外加剂的混凝土，其施工性能及硬化后的性能均与不掺外加剂混凝土有很大的不同，有的延长混凝土的凝结，有的早期强度增长特别快，大多数外加剂使混凝土的收缩量增加，而膨胀剂使混凝土体积膨胀。因此掺外加剂的混凝土更应该注意养护，保持混凝土在潮湿条件下养护是混凝土达到设计要求的关键条件与避免混凝土开裂的重要步骤。
