1 外加劑的分類
1) 改善混凝土拌合物流變性能的外加劑。包括普通減水劑、高效減水劑、引氣劑和泵送劑等。
2) 調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間、硬化性能的外加劑。包括緩凝劑、早強(qiáng)劑和速凝劑等。
3) 改善混凝土耐久性的外加劑。包括引氣劑、防水劑和阻銹劑等。
4) 改善混凝土其他性能的外加劑。包括膨脹劑、防凍劑、著色劑等。
水工混凝土常用的外加劑種類主要有減水劑、緩凝劑、引氣劑以及各種復(fù)合性外加劑，如緩凝減水劑、緩凝高效減水劑、早強(qiáng)減水劑或引氣減水劑。根據(jù)特殊需要，也摻用其他種類的外加劑，如泵送劑、防水劑、防凍劑等。 GB8076-1997 混凝土外加劑、 DL/T'5100 — 1999 水工混凝土外加劑技術(shù)規(guī)程等國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這些外加劑的性能指標(biāo)和技術(shù)規(guī)程都有嚴(yán)格要求，可根據(jù)混凝土的不同需要選用。
2 外加劑的介紹
1) 減水劑。又稱塑化劑或分散劑。拌和混凝土?xí)r加人適量的減水劑，可使水泥顆粒分散均勻，同時(shí)將水泥顆粒包裹的水分釋放出來(lái)，從而能明顯減少混凝土用水量。減水劑的作用是在保持混凝土配合比不變的情況下，改善其工作性能，或在保持其工作性能不變的情況下減少用水量，提高混凝土強(qiáng)度，或在保持強(qiáng)度不變時(shí)減少水泥用量，節(jié)約水泥，降低成本。同時(shí)，加入減水劑后混凝土更為均勻密實(shí)，提高了混凝土的耐久性。以往水工混凝土使用的減水劑—般是紙漿廢液、木鈣—類的普通減水劑，減水率不高，一般為 5 ％一 10 ％。隨著對(duì)水工混凝土質(zhì)量要求的提高，對(duì)減水劑的質(zhì)量要求也越來(lái)越高，高效減水劑對(duì)提高水泥使用效率具有明顯效果，可節(jié)省水泥用量 20 ％左右。
2) 緩凝劑。能延緩混凝土凝結(jié)硬化時(shí)間，能使混凝土漿體水化速度減慢，延長(zhǎng)水化放熱過(guò)程，有利于大體積混凝土強(qiáng)度降低，但對(duì)后期強(qiáng)度的正常發(fā)展并無(wú)影響。一般緩凝劑可使混凝土的初凝時(shí)間延長(zhǎng) 1 h ～ 4h ，但這對(duì)高溫情況下大倉(cāng)面混凝土施工是不夠的。
3) 引氣劑。是一種表面活性物質(zhì)，是混凝土常用的外加劑之一，它能使混凝土在攪拌過(guò)程中從大氣中引人大量均勻封閉的小氣泡，使混凝土中含有一定量的空氣。好的引氣劑引入混凝土中的氣泡達(dá) 10 億個(gè)之多，孔徑多為 0.0 5 ㎜～ 0. 2 ㎜ ，一般為不連續(xù)的封閉球形，分布均勻、穩(wěn)定性好，能顯著提高混凝土的抗凍性、耐久性 ( 三峽工程內(nèi)部混凝土抗凍融循環(huán)次數(shù)達(dá) 150 次以上 , 外部混凝土達(dá) 300 次以上 ) ，同時(shí)還能改善混凝土的和易性，特別是在人工骨料或天然砂顆粒較粗、級(jí)配較差以及在貧水混凝土中使用效果更好，能改善混凝土的泌水和離析，減少混凝土滲透性，提高混凝土抗侵蝕能力。
4) 復(fù)合外加劑。是具有兩種以上主要功能的外加劑，如緩凝減水劑同時(shí)具有緩凝和減水功能，引氣減水劑同時(shí)具有引氣和減水功能。許多水電工程，將兩種外加劑復(fù)合使用，如緩凝高效減水劑和引氣劑復(fù)合，同時(shí)具有高效減水、引氣、緩凝作用，取得了很好的效果，既滿足了大倉(cāng)面澆筑混凝土緩凝的要求，又達(dá)到了減水和提高耐久性的目的。
3 外加劑在水工混凝土中的作用
1) 改善物理力學(xué)性能。減水劑的摻入會(huì)使混凝土更為均勻密實(shí)，還能改善一系列物理化學(xué)性能，如抗?jié)B性、抗凍性、抗侵蝕性等，提高了耐久性。
2) 調(diào)節(jié)凝結(jié)、硬化時(shí)間。緩凝劑能延緩凝結(jié)硬化時(shí)間，便于施工；能使混凝土漿體水化速度減慢，延長(zhǎng)水化放熱過(guò)程，有利于大體積混凝土溫度控制。緩凝劑會(huì)對(duì)混凝土 1 d — 3d 早期強(qiáng)度有所降低，但對(duì)后期強(qiáng)度的正常發(fā)展并無(wú)影響。
3) 提高或改善工程質(zhì)量。許多外加劑可以提高混凝土的強(qiáng)度，增加耐久性，增強(qiáng)抗凍性、抗?jié)B性，改善于燥收縮及流變性能。摻加高效減水劑可配制泵送混凝土，利用機(jī)械化施工，對(duì)保證及提高工程質(zhì)量有積極的作用。
4) 增強(qiáng)適應(yīng)環(huán)境的能力。在混凝土攪拌過(guò)程中，引氣劑能引入大量分布均勻的微小氣泡，可減少拌合物的泌水和離析，改善和易性，減小滲透性，提高抗侵蝕能力，對(duì)經(jīng)?；蛑芷谛允墉h(huán)境水作用的水工建筑物，增強(qiáng)其適應(yīng)環(huán)境的能力。
5) 節(jié)約水泥、降低成本。減水劑在保持混凝土配合比不變的情況下，改善其工作性，或在保持工作性不變的情況下減少用水量，提高混凝土強(qiáng)度，或在保持強(qiáng)度不變時(shí)減少水泥用量，節(jié)約水泥，降低成本。
6) 滿足特種技術(shù)需要?；炷林袚郊臃纼鰟?，能使混凝土在負(fù)溫下硬化，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)達(dá)到足夠防凍強(qiáng)度，提高早期強(qiáng)度，防止受凍破壞；混凝土中摻加防水劑，能降低混凝土的靜水壓力的透水性，提高混凝土的密實(shí)性、防滲性。
4 發(fā)展趨勢(shì)
4. 1 復(fù)合多功能型
復(fù)合多功能型外加劑，在性能上可以取長(zhǎng)補(bǔ)短、趨于完善，并且價(jià)格便宜、使用面廣、性能良好。如減水劑與其他外加劑復(fù)合使用有：普通減水劑、緩凝減水劑、高效減水劑、緩凝高效減水劑、早強(qiáng)減水劑、引氣減水劑。
4. 2 品種系列化、多樣化
如系列化產(chǎn)品有高強(qiáng)混凝土、超高強(qiáng)混凝土、緩凝高強(qiáng)混凝土等。不斷研制開(kāi)發(fā)新品種，使品種系列化、多樣化，以滿足各種特殊工程的需要，并方便工程使用和質(zhì)量控制。滿足混凝土特殊性能要求而發(fā)展起來(lái)的泵送劑、防水劑、防凍劑等品種日益增加，目前國(guó)外總的外加劑品種有 500 種左右。
4. 3 發(fā)展高強(qiáng)化外加劑
近年來(lái)，各國(guó)使用的混凝土的平均強(qiáng)度和最高強(qiáng)度都在不斷提高，發(fā)展高強(qiáng)化所需用的高效能外加劑，能為制備高強(qiáng)、超高強(qiáng)混凝土提供條件，利用高效減水劑的減水作用，制備大流動(dòng)性混凝土，使施工省力、造價(jià)降低、工效提高。
4. 4 發(fā)展新型高性能外加劑
目前國(guó)內(nèi)對(duì)高性能外加劑的研究方興未艾，高性能的外加劑呼之欲出。如超緩凝劑、低堿有機(jī)鹽型防凍劑，這些都在研究試制中。
4. 5 降低生產(chǎn)成本
充分利用各種工業(yè)廢料，如：紙漿廢液、蘆葦漿廢液、制糖工業(yè)廢蜜及工業(yè)廢渣生產(chǎn)外加劑，采用先進(jìn)的測(cè)試手段，研制外加劑的作用機(jī)理，改革外加劑的配方和生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)高效、廉價(jià)的外加劑產(chǎn)品，為廣泛推廣應(yīng)用外加劑提高競(jìng)爭(zhēng)能力。
5 結(jié)語(yǔ)
外加劑是現(xiàn)代混凝土不可缺少的重要組分之一，是繼鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土之后混凝土技術(shù)的第三次突破，從綜合因素考慮有廣闊的發(fā)展前景。隨著外加劑品種的不斷開(kāi)發(fā)增加，質(zhì)量逐步提高，外加劑應(yīng)用會(huì)日益廣泛，研究會(huì)更加深入，定會(huì)在水利水電工程建設(shè)中起到積極的作用。
