编者按：我们常见的混凝土外加剂包括减水剂、引气剂、泵送剂、防冻剂、缓凝剂等等，而近几年在市面上出现很多外加剂助剂，比如“抗泥剂、流变剂、保坍剂”等，对外宣传是可对外加剂起到辅助作用这些助剂的实质是什么？作用机理是什么？是否只是目前常见外加剂的“加强版本”？或是一种全新的外加剂？本期特别策划邀请大家对此各抒己见，谈一谈对外加剂助剂的看法，今天小编就来说说关于混凝土高性能减水剂用途?下面更多详细答案一起来看看吧!
混凝土高性能减水剂用途
编者按：我们常见的混凝土外加剂包括减水剂、引气剂、泵送剂、防冻剂、缓凝剂等等，而近几年在市面上出现很多外加剂助剂，比如“抗泥剂、流变剂、保坍剂”等，对外宣传是可对外加剂起到辅助作用。这些助剂的实质是什么？作用机理是什么？是否只是目前常见外加剂的“加强版本”？或是一种全新的外加剂？本期特别策划邀请大家对此各抒己见，谈一谈对外加剂助剂的看法。
本刊评论员
随着外加剂研发技术的提升和混凝土及原材料对外加剂要求的不断提高，外加剂大家庭近些年新增了不少新成员。各种混凝土外加剂的应用改善了新拌和硬化混凝土性能，促进了混凝土新技术的发展，促进了工业副产品在胶凝材料系统中更多的应用，还有助于节约资源和环境保护，已经逐步成为优质混凝土必不可少的材料。
混凝土外加剂按主要使用功能分为以下四类：一是改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，包括各种减水剂和泵送剂等；二是调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、促凝剂及速凝剂等；三是改善混凝土耐久性能的外加剂，包括引气剂、防水剂、阻锈剂等；四是改善混凝土其他性能的外加剂，包括膨胀剂、防冻剂等。
近些年，外加剂相关标准也不断丰富和完善，新的外加剂名称和品种也不断涌现，如减胶剂、增效剂，还有管桩用外加剂、预制混凝土用外加剂、透水混凝土用外加剂、植生混凝土外加剂等，新名称层出不穷、五花八门。
针对上述问题，谈一下本人的看法。
一、支持技术创新，外加剂今后发展方向应具备多功能性和满足特殊性能。外加剂发展方向应追随混凝土技术的方向而前进，混凝土从之前更多注重安全性（主要从力学角度出发），发展到同时注重安全性和耐久性，目前混凝土技术在安全性和耐久性的基础上已向服役性和多功能性方向发展，也就是要求混凝土和自然更加和谐。因此外加剂技术也需要从之前的主要改变混凝土拌合物流变性能发展到需要满足混凝土各种特殊性能，改善因原材料变化而带来的各种问题。新事物出现是需要行业予以支持的，很多之前认为不太可能实现的新产品、新技术在多年后很快就会在市场上占主角。记得在 2006 年的一个会议上，某行业大咖断定聚羧酸外加剂很难在国内推广，判定依据是高昂的价格和敏感的性能，没想到仅仅过了几年，聚羧酸外加剂就在市场上超越萘系和脂肪族，占据了外加剂的绝大部分市场。
二、外加剂创新不应以降低混凝土质量或仅为满足某一项性能而采用劣质原材料来生产混凝土。混凝土是最主要的建筑材料，其耐久性事关建筑的百年大计，外加剂虽然用量小，但起的作用很大。一些外加剂企业为了营销需要，夸大了外加剂的功能，使得一些混凝土企业采用劣质原材料来生产混凝土，或者无原则地降低胶材用量来生产混凝土，这些都会给混凝土企业带来较大的质量风险。
三、万变不离其宗，新品种外加剂应在机理上有明确科学依据。很多市场上的外加剂是为了商业营销，将一些外加剂改头换面，作用机理上和现有的一些外加剂没什么区别，却称之为能改善某种特殊性能。问询作用机理，却三缄其口，说是商业机密。因此我们应避免此类的产品“创新”，鼓励真正能解决问题的发明创新。
谢大银（科之杰新材料集团（贵州）有限公司，技术工程师）
1 引气剂
引气剂的作用机理是在混凝土搅拌过程中引入大量微小的气泡，该气泡能稳定地存在于混凝土内，提高混凝土的和易性。引气剂包括松香树脂类、烷基和烷基芳烃磺酸类、脂肪醇磺酸盐类。现有引气剂存在的问题包括：为了满足和易性，混凝土初始含气量较高，但经时损失后气泡破掉，混凝土和易性变差。
2 消泡剂
消泡剂的作用机理是降低混凝土中气泡表面张力，而气泡周围的表面张力几乎没有变化。消泡剂按作用机理可分为两种，一种是消除混凝土表面肉眼可见的气泡，另外一种是消除混凝土内部气泡，使大气泡变成微小气泡（有益气泡）。现有消泡剂都存在掺量过高，混凝土流动性差的问题。
3 流变剂
流变剂其实就是增稠剂或保水剂，其作用机理是增加混凝土浆体稠度，将混凝土中的自由水包裹在混凝土内部，提高混凝土的流动性。常用的有纤维素醚、糊精、聚丙烯酸、木质素等，目前市场上的流变剂大部分是将增稠剂、引气剂、消泡剂按照一定比例复合在一起，并不是新型助剂。
4 降粘剂
降粘剂主要用于高强度等级混凝土，其原理跟减水剂基本相同，没有保坍性，将分散性较强的减水剂母液与适量引气剂、增稠剂、消泡剂复合而成，作用机理是通过分散性较强的减水剂将混凝土中自由水释放出来，通过引气剂和增稠剂使混凝土浆体变柔软，从而获得更好的流动性。
5 抗泥剂
抗泥剂的作用机理是在混凝土中吸附于泥块表面，阻止泥块与减水剂接触，从而提高减水剂的保坍性能。常用的抗泥剂为焦亚硫酸钠，化学式 Na2S2O5 ，带有强烈的刺鼻性气味。适量的抗泥剂能提高减水剂的保坍性，也可提高减水剂与水泥的适应性，但过高会降低混凝土的和易性，增加减水剂的敏感性，同时会与铁锈反应，腐蚀铁罐，应该慎用。
6 增效剂
增效剂又叫减胶剂，其作用机理是通过降低水泥的表面能，提高水泥颗粒的分散性，加速水泥水化反应，将混凝土的强度提前激发出来。对混凝土的耐久性是否有害目前还不清楚。增效剂的配方目前各厂家都未公开，通过实验基本能确定大部分组份，包括醇胺类物质（三乙醇胺、三异丙醇胺、乙二醇）、元明粉、酒石酸以及适量聚羧酸减水剂等。该助剂属于近年新出的助剂，有利也有弊，有利是能降低混凝土中胶材用量，为搅拌站节约成本；有弊是对于外加剂厂家，降低胶材用量，为了满足施工性能，外加剂中要加入更多助剂，如引气剂、增稠剂。
7 保坍剂
保坍剂又叫保塑剂，保坍剂是在减水剂基础上发展出来，其原理是缓慢释放减水剂从而达到保坍效果，并不是一种缓凝剂。为了满足混凝土施工要求，有纯保坍性能的保坍剂，有持部分减水功能的保坍剂，但都存在一个致命缺陷——保坍剂加入过高会降低混凝土和易性，增加减水剂敏感性。
8 缓凝剂
缓凝剂的作用机理是在水泥颗粒表面形成了一层稳定的溶剂化水膜，从而抑制水泥的水化进程，延缓水泥水化反应。包括木质素类、糖类、磷酸盐、酒石酸盐、葡萄糖酸盐、柠檬酸及其盐类等。缓凝剂都存在过掺导致混凝土长时间不凝结的问题。
9 防冻剂
当环境温度达到 0℃ 以下，混凝土内部液态水结冰，水泥水化反应受阻，同时混凝土内部结冰体积膨胀，导致混凝土结构破坏。防冻剂的作用机理是降低冰点，保证在一定负温下混凝土中水泥水化所需的液态水，加速水泥水化反应。国内目前混凝土防冻剂使用温度在 -10～-15℃ 之间，其主要组成有早强组份、引气组份、减水组份、防冻组份。早强组份如三乙醇胺、乙二醇、元明粉等，其作用是加速水泥水化反应进程，加快混凝土硬化；引气组份如各类型引气剂，通过在混凝土内部引入微小气泡，提高混凝土抗冻融能力和耐久性；减水组份如聚羧酸减水剂，其作用是减少混凝土中游离水总量，减轻混凝土内部胀冻压力；防冻组份如NaNO2、Na2SO4、Ca(NO3)2 等无机盐，其作用是降低冰点，保证水化反应所需的液态水。
高国成（威海冠宏商品混凝土有限公司，工程师）
混凝土外加剂“助剂”是为改善生产过程中提高生产质量和产量，或者为辅助产品某种特有的应用性能所添加的辅助化学品。严格意义上来说，外加剂助剂是参与到化工合成中采用的一种化学原料。而混凝土外加剂复配中采用的小料，严格意义上来说称不上助剂。只不过在复配中改善混凝土某些性能，起辅助性满足混凝土拌合物的要求，形式上都是辅助性材料，这些称为外加剂小料比较恰当，而生产厂家为了提高宣传噱头和神秘感，称为“助剂”。无论合成中材料的小料还是复配用的小料，我们暂且都称为“助剂”。
下面探讨一下混凝土外加剂中常用的助剂以及原理作用，比如在减水剂合成过程中用的功能性单体、巯基丙酸和维生素 C 等都是在高分子合成中改善合成的高分子结构更适合满足减水和保持性能。根据聚羧酸减水原理，其理想结构应该是均匀的梳形结构，即疏水性主链上接枝适当的亲水支链，疏水基团和亲水基团相间分布，在水中能拓展开而不团聚，所以在合成中加入分子量调节剂、引发剂、终止剂、转移剂等不同的控制聚合反应的助剂。梳水基链较短而亲水基链较长的这些助剂的使用是提升和改善合成的产品质量。比如抗泥性功能性单体是取代一部分单体，在合成过程中引入抗泥官能团来解决砂中对泥粉的吸附能力，从而改善混凝土因含泥量过多对外加剂的吸附作用。
目前复配中常用的“助剂”有抗泥剂、保塑剂、机制砂调节剂、降黏剂、增效剂等等。抗泥剂主要是小分子，复配到减水剂中，优先吸附到泥粉表面，包裹泥粉，进而促使减水剂最大程度发挥减水和保持。根据经验，泥粉的结构和品种众多复杂，一般市面的抗泥剂需要多做试验，选择对应适合的才行，否则除了可能增加成本而一无用处。保塑剂类似保坍剂，掺加到混凝土中，减少混凝土坍落度损失，调整混凝土的和易性。机制砂调节剂是针对机制砂应用在混凝土中改善混凝土性能的一种新型外加剂，特别针对含石粉量大、含泥量高的机制砂，提高混凝土工作性能，改善和易性，减少泌水，延长混凝土保坍时间，对机制砂石粉含量敏感度低。
降黏剂为基于混凝土胶材的粘结性，加入的一种适量分子的非离子复合物，能改善胶体的表面张力，降低无机胶体在有限自由水中的粘性，而不影响凝结（硬化）后基体的抗压强度及耐久性等。一般粘性过大的混凝土或者高强度等级混凝土采用。
增效剂是一种激发剂，主要激发分散水泥颗粒，促使混凝土中起到填充的水泥颗粒发生水泥水化进而提升混凝土的强度或者是在降低水泥用量的情况下，保持强度不变。
混凝土外加剂“助剂”是对因在合成中还是复配中主要材料有明显的缺陷的弥补。首先作为使用方要理解这种“助剂”的基本原理，通过大量试验来找到合适掺量值来满足混凝土性能的需求。混凝土外加剂不是神仙水，外加剂助剂更不是灵丹妙药。须结合实际的材料选择合适的混凝土外加剂“助剂”来真正意义上改善提升混凝土产品的性能。
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