混凝土外加剂应用手册（精简版）2010年9月目录1 普通减水剂32 高效减水剂43 聚羧酸系高性能减水剂114 早强减水剂135 缓凝减水剂146 引气减水剂167 早强剂198 缓凝剂229 引气剂3110 防水剂3311 阻锈剂3712 加气剂3813 膨胀剂3914 防冻剂4015 速凝剂4416 泵送剂4517 保水剂4618 絮凝剂4719 增稠剂4720 保塑剂4721 复配计算481 普通减水剂（1） 性能普通减水剂对水泥等胶凝材料在水中有良好分散作用，因此能提高水泥拌合物的流动性，而在保持流动性不变时可以降低用水量，一般减水率在10%以下，同时显著改善混凝土的性能如和易性。有轻度或中度缓凝使混凝土延迟1-4小时凝固。因此在施行蒸汽养护工艺的混凝土制品生产中要慎用。因为能降低用水量，因此掺用普通减水剂可以使混凝土各龄期强度都比不掺的基准混凝土高，28d强度可提高5-10%。当只要求混凝土保持原设计强度时，可以节约水泥10%或更多些。掺用普通减水剂明显增强混凝土的抗渗、抗冻及耐腐蚀性，对钢筋不产生锈蚀作用，提高了混凝土的耐久性。具体技术指标见表1。（2） 用途适用于各种现浇及预制（不经蒸养工艺）混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土；普通强度混凝土。适用于大规模板施工、滑模施工及日最低气温5以上混凝土施工。多用于大体积混凝土、热天施工混凝土、泵送混凝土以及有一般缓凝要求的混凝土。做为复合减水剂和其他外加剂的原料或做为其中的牺牲剂使用。（3） 主要品种 木质素磺酸盐可以细分为木质素磺酸盐钙、木质素磺酸钠、木质素磺酸镁三种成分，性能指标从钙盐到镁盐依次降低，但与硅酸盐水泥的相容性有所不同。生产原料为木材、芦苇、竹子、麦草、稻草其中一种造纸的废液。 多元醇可以细分为糖蜜、糖钙和低聚糖等几种。生产原料是甘蔗或甜菜制糖剩余的废蜜。低聚糖则是糊精或纤维素水解的中间产物。糖蜜缓凝性较强。 羟基羧酸盐天然原料褐煤、草炭等生产的腐殖酸钠是羟基羧酸盐普通减水剂的一种，由于各项技术性能不如糖蜜、低聚糖，更较木质素磺酸盐减水剂差，现已较少使用。天然原料制成的葡萄糖酸钠缓凝性强，但有减水和增强混凝土28d强度作用，是目前大量使用的羟基羧酸盐外加剂。2 高效减水剂（1）性能高效减水剂对水泥有强烈分散作用，能大大提高水泥拌合物流动性和混凝土坍落度，同时大幅度降低用水量，显著改善混凝土工作性。但有的高效减水剂会加速混凝土坍落度损失，掺量大时（超剂量掺入）稍有缓凝作用，但并不延缓硬化混凝土早期强度的增长。能大幅度降低用水量因而显著提高混凝土各龄期强度。在保持强度恒定值时，则能节约水泥10%或更多。氯离子含量微小，对钢筋不产生锈蚀作用。能增强混凝土的抗渗、抗冻融及耐腐蚀性，提高了混凝土的耐久性。具体技术指标见表2和表3。表3 匀质性指标项目指标氯离子含量（%）不超过生产厂控制值总碱量（%）不超过生产厂控制值含固量（%）S25%时，应控制在0.95S1.05S；S25%时，应控制在0.90S1.10S含水率（%）W5%时，应控制在0.90W1.10W；W5%时，应控制在0.80W1.20W密度（g/cm3）D1.1时，应控制在D0.03；D1.1时，应控制在D0.02细度应在生产厂控制范围内pH应在生产厂控制范围内硫酸钠含量（%）不超过生产厂控制值注：1.生产厂应在相关的技术资料中明示产品匀质性指标的控制值； 2.对相同和不同批次之间的匀质性和等效性的其他要求，可由供需双方商定； 3.表中的S、W和D分别为含固量、含水率和密度的生产厂控制值。（2）用途适用于各类工业与民用建筑、水利、交通、港口、市政等工程中的预制和现浇钢筋混凝土。适用于高强、超高强和中等强度混凝土，以及要求早强、适度抗冻、大流动性混凝土。适用于蒸养工艺的预制混凝土构件。适用于做为各种复合型外加剂中的减水增强组分（即母料）。（3）主要品种国内研制和生产的混凝土高效减水剂，在20世纪90年代已经形成两大类。一是合成型单一组分高效减水剂，二是复合型多组分高效减水剂。单一组分高效减水剂又称超塑化剂，对水泥和混凝土的减水增强效果十分显著，但往往难于满足新拌混凝土的工作性及硬化混凝土特定性能的多种要求，因此目前直接用于工程的数量渐少，而代之以复合高效减水剂。复合型高效减水剂因掺入其他组分从而满足对混凝土不同性能的需求而分别被称为高效泵送剂、高效防冻剂等等。合成型高效减水剂按主要化学结构的不同可分为几类。 单环芳烃氨基磺酸盐高效减水剂这类高效减水剂基本特点之一是使混凝土坍落度在2h内很少损失。它的基本特点之二是抗压强度增长高于萘系、蜜胺树脂基高效减水剂，十分适合配制高强、超高强混凝土。基本特点之三是对各种水泥有广泛的适应性，对普通水泥和矿渣水泥及用不同火山灰质掺合料的普通水泥均有良好的适应性，强度发展和坍落度经时变化（损失）保持一致。它的基本特点之四是减水剂作用大，最大效果的掺量范围小，即对掺量敏感。随着掺量的增加，混凝土减水率、扩展度、各龄期强度均有大幅度提高。最佳掺量按干基计算在水泥用量的0.7%0.8%之间。此时扩展度达50cm以上，1h坍落度损失不到5%，各龄期强度增长率都可以达到最佳值，28d强度比基准混凝土能提高3550%。氨基磺酸盐减水剂的混凝土耐久性较萘系减水剂混凝土也优良许多。这种减水剂的主要原料是苯酚和对氨基苯磺酸等。氨基磺酸盐高效减水剂的反映机理为： 萘系高效减水剂这是迄今全世界、也是我国产量最大、应用最广泛的高效减水剂，这得益于它能很容易制成棕黄色干粉并且能长久储存。其特点之一是各项性能指标全符合高效减水剂标准，掺量超过1%时有轻微缓凝性和令混凝土泌水。特点之二是坍落度损失较大，半小时以后剩余坍落度大约只有60%。特点之三是与除聚羧酸减水剂之外的高效以及普通减水剂相容性都很好。其主要原料是工业萘、浓硫酸和甲醛等。萘系高效减水剂的反应机理为：磺化反应：萘磺酸 同时生成：萘磺酸 水解反应：缩合反应：中和反应 酮基磺酸盐高效减水剂亦称脂肪族或醛酮缩合物高效减水剂，因为主要原料用丙酮、甲醛而得名。产品为呈深红色水溶液，掺入混凝土有时产生延迟泌水，使硬化的混凝土染色，养护一段时间会逐渐褪去。不用丙酮合成也可使染色缺点改变，不同合成工艺也会使颜色变浅。脂肪族高效减水剂的反应机理：表4列出酮基磺酸盐及萘系、氨基减水剂的净浆流动度及保持情况、净浆及混凝土的凝结时间、混凝土的减水率及引气性的比较数据。可以看出酮基高效减水剂性能较萘系优良而不如氨基高效减水剂。表4 三种高效减水剂比较净浆扩展度净浆凝结时间砼凝结时间减水率%引气量%初始60min初凝终凝初凝终凝空白1:452:206:1011:45萘系0.75%200642:002:207:3012:5016.71.7酮基0.75%2171802:302:508:3014:3518.72.2氨基0.6%2352253:103:309:5815:0025.01.3注：1.萘系、酮基掺量0.75%，氨基0.6%（干基）2.试验采用琉璃河水泥厂长城牌P.O 42.5级水泥 蒽系高效减水剂蒽系减水剂和萘系减水剂类似，也是用煤焦油中分馏出的有机物为原材料制成的，但用的是具有三连苯环构成的蒽做原材料。最终产品是一种深褐色的干粉。其特点之一是掺入混凝土中减水，增强效果略小于萘系减水剂。其特点之二是它会使混凝土含气量加大到3%或者更高，所以使用量一般不能很高，多与萘系减水剂混合使用。 密胺树脂磺酸基高效减水剂密胺树脂磺酸基高效减水剂与萘系高效减水剂对硅酸盐水泥的减水率和强度增长率几乎相同，其坍落度损失大的缺点也一样。但在硫铝酸盐水泥和铝酸盐水泥中的效果则比萘系高效减水剂要好得多。密胺树脂基高效减水剂对铝酸盐水泥适应性较好，所以密胺树脂基高效减水剂也用于耐火混凝土。它的另一特点是硬化混凝土表面光洁，气孔少且有光泽，常用作彩砖光亮剂。其第三个特点是产品都是无色或淡黄色液体，没有粉剂产品。生产这种减水剂的主要原料是亚硫酸钠、甲醛和三聚氰胺等。3 聚羧酸系高性能减水剂聚羧酸系高性能减水剂是国际上近20年来发展最快的高性能减水剂，因为是三元或四元化合物聚合，因此有很多品种，其性能也略有区别。这其中具有羧酸基和磺酸基，同时还具有其他官能团的支链接枝共聚物，是国际上最近10多年发展最迅速的合成高性能减水剂。这种减水剂的首要特点是1h的坍落度保持率很好，低正温时保持不变，扩展度还有增加；第二个特点是具有很高的减水率，折成固体计算掺量在0.3%时能减水30%或者更高，因此对混凝土硬化后的强度增长也比基准混凝土高30%左右；第三个特点是对混凝土含气量有增加，因此掺多了反而不能使强度增长得更高。同时，聚羧酸减水剂存在与其它减水剂的相容性，也有与水泥的相容性问题。这种减水剂的原料品种较多，常用的有聚乙二醇单甲醚（MPEG）、聚乙二醇烯丙基醚（APEG）、甲基丙烯酸、丙烯酸、顺烯二酸酐等。表5为高性能减水剂的混凝土技术性能要求。聚羧酸系高性能减水剂的反应机理：酯类：醚类：4 早强减水剂（1）性能早强减水剂的减水率、含气量等指标和普通减水剂相同，凝结时间差的延缓凝结指标只有90min，不同于普通减水剂有120min。此外，1d相对抗压强度达到基准混凝土的130140%，3d强度达到120130%，均较普通减水剂指标高。早强减水剂特点是后期强度增长较小，只有105100%。（2）用途可适用于蒸养混凝土及常温、低温和负温（最低气温不低于-5）条件下施工的有早强或防冻要求的混凝土工程。（3）主要品种单一组分型的早强减水剂就是各种高效减水剂（氨基磺酸盐减水剂除外）。绝大多数早强减水剂是复配型的，用早强剂加普通或高效减水剂构成，成份不固定，品种多样。5 缓凝减水剂（1）性能缓凝减水剂的减水率指标与普通减水剂相同，混凝土含气量则可达到小于5.5%，比其他减水剂范围宽。凝结时间要求最少应延迟1.5h，最多则不做要求，可由生产合同规定。3d抗压强度达到与基准混凝土相当即可。28d验收强度要求高于基准混凝土10%左右。（2）用途主要用于热天成型的混凝土、用于预拌混凝土、用于大体积混凝土、也可以用于其他要求缓凝的混凝土工程中。（3）主要品种缓凝减水剂中属于天然产物加工成的有木质素磺酸盐系和多元醇系。前者已在普通减水剂章节中评述。本节主要叙述以缓凝作用为主的兼有减水增强作用（一般不引气）的多元醇系外加剂缓凝减水剂。 糖蜜减水剂糖蜜是甘蔗或甜菜提取糖分的副产品，为防止糖蜜发酵、酶解，多将其与石灰乳作用转化成己糖化二钙溶液，然后喷雾干燥而得到棕红色糖钙粉末，故又称糖钙