外加劑作用機理，外加劑的主要功能
外加劑作用機理
廣義的來(lái)講，外加劑是指所有可以添加到混凝土中，對混凝土拌合物或硬化混凝土起到一定功能性作用的添加劑。對大部分混凝土企業(yè)或施工單位來(lái)講，外加劑就是能保障混凝土施工過(guò)程中具有良好的工作性，硬化后能保證設計強度及耐久性的一種添加劑，可以認為就是比較狹義的減水劑或摻有一定緩凝、引氣組分的泵送劑。
作為目前我國主流的高效減水劑的作用機理都是陰離子型表面活性劑，通過(guò)憎水基定向吸附在水泥顆粒的表面，親水基指向溶液，在水泥顆粒表面構成單分子或多分子吸附膜，在同性電荷排斥力作用下，釋放出包裹在水泥絮凝結構中的自由水，達到減水的目的。所以這代減水劑的中的所有類(lèi)型，都是以離子型靜電排斥為共性的，但因不同母體是用不同的原料和工藝合成的，在性能上是會(huì )有一定差異的，這就導致不同母體的減水劑因對水泥的影響不同。
外加劑廠(chǎng)家會(huì )利用大多數工程技術(shù)人員對外加劑的認識不足，利用母體性能的差異化，根據客戶(hù)的要求復配出“符合”技術(shù)檢測指標要求的減水劑。還有以聚羧酸鹽為代表的高性能減水劑作為一種最新型的減水劑，以空間位阻為作用機理，以分子設計理論為合成基礎，從理論上來(lái)講，可以形成數以萬(wàn)計的不同分子類(lèi)型的產(chǎn)品，所以也就導致了聚羧酸的產(chǎn)品千差萬(wàn)別，客戶(hù)單位很難通過(guò)簡(jiǎn)單的檢測輕易的判斷出產(chǎn)品的性能，往往出現錯判或誤判產(chǎn)品，把真正具有好的性能的產(chǎn)品給拒絕掉，無(wú)意間選擇了一些檢測指標表現良好，而使用性能表現中庸的產(chǎn)品
外加劑類(lèi)型及性能大盤(pán)點(diǎn)
1高效系
目前在市場(chǎng)上用的高效減水劑因合成所用原材料不同，大至存在著(zhù)這樣幾個(gè)類(lèi)型。
1.1 萘系減水劑
萘系減水劑是由日本花王石堿公司的服部健一于1962年研制成功的，也是市場(chǎng)化和技術(shù)應用最為充分的高效減水劑。外加劑國家標準1997版本，性能指標及檢測方式都是以此種外加劑為核心來(lái)制定的。所以說(shuō)，目前的大部分工程技術(shù)人員對檢測上的認識及理解，都是建立在對萘系減水劑認識程度的基礎上的。
因前上個(gè)版本規范的制定所用的主體樣品是萘系減水劑，也就表明了現在使用的大多數檢測方法都能比較準確的反應萘系減水劑的真實(shí)性能。其他不同母體減水劑的指標性能偏差，也是以萘系減水劑為參照物來(lái)對比的。所以說(shuō)，外加劑驗收所常用的如凈漿流動(dòng)度及適應性、砂漿減水率等方法，對純萘系減水劑來(lái)說(shuō)，檢測出的數據，和混凝土的相關(guān)性比較強，根據對應關(guān)系能真實(shí)的反應出在混凝土中的應用效果。參加試驗檢測考試加微信：13527870418開(kāi)通微試驗題庫。
1.2 脂肪族系減水劑
脂肪族系減水劑就是就是磺化丙酮甲醛縮聚物類(lèi)減水劑，在早期因其耐高溫性主要作為油井水泥分散劑來(lái)使用。作為高效減水劑成為市場(chǎng)的主流，是在2010年前后，因工業(yè)萘價(jià)格大幅度攀升，及合成脂肪族減水劑的丙酮價(jià)格下降，性?xún)r(jià)比凸顯，逐漸在各廠(chǎng)家合成應用，達到比較大的市場(chǎng)份額。
脂肪族系減水劑與萘系減水劑相比，具有低摻量下即可以達到較大的減水率，與萘系相比，飽和點(diǎn)摻量降低40%以上。在檢測結果上，脂肪族系已經(jīng)表現出與萘系減水劑的差異性?；炷翜p水率基本一致的情況下，脂肪族系減水劑的凈漿流動(dòng)度要比萘系的大許多，而砂漿減水率則比萘系的稍差些。從混凝土上來(lái)對比，脂肪族系減水劑的混凝土和易性要比萘系的差一些，混凝土坍落度損失上，大多數情況下比萘系的稍快些。
1.3 蒽系及洗油類(lèi)減水劑
蒽和萘都是芳香烴化合物，洗油是一種以甲基萘化合物為主的混合物。用這兩種原料來(lái)合成外加劑也是因為萘的成本大幅度提升，外加劑廠(chǎng)家研發(fā)出的替代類(lèi)型。
這兩種減水劑的合成工藝類(lèi)似于萘系，產(chǎn)品性能上也類(lèi)似于萘系。在檢測上，凈漿流動(dòng)性上比萘系的持平或稍差，但砂漿減水率要比萘系的稍高些，這是因為這兩種系列的母體混凝土含氣量比萘系的要高一些，尤其是洗油類(lèi)產(chǎn)品，因在萘的α位上有一個(gè)甲基，合成出的母體的含氣量高一些，有利于砂漿減水率的提高。在混凝土性能上，一般等級普通混凝土配比上不易比較出與萘系的差別，但對高強度等級的混凝土是不宜使用此兩種母體的減水劑的，因為這兩種外加劑對強度的增長(cháng)貢獻度是小于萘系及脂肪族系的。
1.4 氨基磺酸鹽系減水劑
氨基磺酸鹽系高效減水劑是市場(chǎng)上一直存在但使用量不是很大的一種類(lèi)型。在沒(méi)有聚羧酸減水劑的時(shí)候，氨基磺酸鹽系減水劑的減水率是高效減水劑中最高的一個(gè)產(chǎn)品，所以主要用在高強、超高強、自密實(shí)混凝土中，但因它原料價(jià)格及合成成本較高，在市場(chǎng)上的使用是有限的。參加試驗檢測考試加微信：13527870418開(kāi)通微試驗題庫。
氨基磺酸鹽系減水劑的摻量比脂肪族系的還要稍低一些，對凈漿流動(dòng)度及水泥適應性檢測是非常有利的，但砂漿減水率不一定能真實(shí)地反應出它的減水率。在混凝土檢測中，按照規范規定來(lái)檢，不一定能真實(shí)的顯現出它的減水率優(yōu)勢，但在混凝土配比中，尤其是低水膠比高強度配比中，它的減水率效果表現的最為明顯，能明顯的做出其他高效減水劑所不能呈現的流動(dòng)性。這種減水劑也不宜用在有蒸養要求的預制構件中，因其含有羥基的原因，對混凝土有一定的緩凝作用。
2聚羧酸系
聚羧酸減水劑
聚羧酸減水劑作為最新型的第三代減水劑，減水率及耐久性上都比第二代減水劑要好很多，又因其生產(chǎn)及使用的綠色環(huán)保性，對混凝土的副作用小，代表了混凝土外加劑今后的發(fā)展方向[3]。
聚羧酸減水劑對水泥的適應性要比第二代減水劑好很多，但因對材料的敏感性比高效減水劑要大的多，容易受到泥粉的吸附，且不同種類(lèi)的泥土對聚羧酸的吸附量相差很大，技術(shù)人員對它的認識還存有一定的不足，使用范圍還比較受限，前些年只在重要工程或混凝土性能要求較高時(shí)使用。隨著(zhù)建設對質(zhì)量要求的提高，國家對環(huán)境保護的重視，混凝土企業(yè)的綠色化進(jìn)程，聚羧酸外加劑因有在性能和環(huán)保方面的多重優(yōu)勢，在一些大城市的建設中及一些管理較好的企業(yè)開(kāi)始逐步推廣。
目前，市場(chǎng)上的聚羧酸按合成所用的單體不同可以分為甲氧基聚乙二醇（MPEG）、烯丙基聚氧乙烯醚（APEG）、異戊烯基聚氧乙烯醚（IPEG）、甲基烯丙基聚氧乙烯醚（TPEG）、乙烯基聚氧乙烯醚（VPEG）及聚酰胺或乙烯亞胺類(lèi)單體所合成的兩性系列。
基于分子設計理論，按功能需求，聚羧酸合成所用的單體可以做到千變萬(wàn)化，與之對應的聚羧酸性能也是千差萬(wàn)別。在這樣一個(gè)可設計理論中，僅通過(guò)簡(jiǎn)單的凈漿流動(dòng)度或砂漿減水率來(lái)判斷出聚羧酸產(chǎn)品的真正性能優(yōu)勢，就顯得不切實(shí)際了，就是基于這樣的一個(gè)原因，國家規范GB8076-2008《混凝土外加劑》版本在制定時(shí)，取消了勻質(zhì)性要求中的凈漿流動(dòng)度及砂漿減水率技術(shù)指標。也可以說(shuō)聚羧酸的產(chǎn)品的應用，打破了原有的檢測體系及判斷產(chǎn)品性能好壞的思維方式。
在僅有水、水泥及外加劑的凈漿流動(dòng)度及適應性檢測中，大多數減水型聚羧酸產(chǎn)品對檢測指標呈現都是非常有利的，且適應性結果也大都比第二代減水劑要好，但那些主要起保坍作用的母體或保坍組分比較多的聚羧酸產(chǎn)品，初始流動(dòng)度往往就不是很理想，甚至會(huì )出現流動(dòng)度打不開(kāi)的情況，但這并不能否認這類(lèi)產(chǎn)品的優(yōu)異性能，因在混凝土中，此類(lèi)產(chǎn)品就能展現出性能優(yōu)勢。同樣，在砂漿減水率檢測中，也因聚羧酸母體性能的差異化不能準確的反應出產(chǎn)品的真實(shí)性能。
3復配系
3.1 各種復配助劑
在現在市場(chǎng)上所用的外加劑中，不管是依什么母體來(lái)復配的，都要根據各企業(yè)的材料狀況、使用要求及當地的氣溫情況，復合一定量的緩凝劑、引氣劑或消泡劑。如果說(shuō)外加劑在混凝土中能起四兩撥千斤的作用，這些助劑的復合使用在很多時(shí)候也能對外加劑起著(zhù)關(guān)鍵性的調節作用，尤其是對第二代減水劑。
3.2 緩凝劑
預拌混凝土企業(yè)為了混凝土輸送及配合施工單位施工，是需要混凝土有一定凝結時(shí)間延遲的，這就要求外加劑企業(yè)在復配外加劑時(shí)復合一定量的的緩凝劑。能起緩凝作用的各種有機或無(wú)機化合物非常多，結合它們的市場(chǎng)價(jià)格及在外加劑中的功效，在各個(gè)外加劑企業(yè)主要采用的就不是很多了，常用的有蔗糖、葡萄糖、麥芽糊精、葡萄糖酸鈉、偏磷酸鹽等一些種類(lèi)。參加試驗檢測考試加微信：13527870418開(kāi)通微試驗題庫。
各種緩凝劑在復配時(shí)，起主要的作用就是為了緩凝，但又因這些緩凝劑的作用機理不完全相同或對水泥的適用性不同，就會(huì )表現出對檢測指標的影響及混凝土性能的影響。比如常見(jiàn)的葡萄糖酸鈉的使用有利于凈漿流動(dòng)度的提高，而葡萄糖和麥芽糊精對水泥適應性有較好的調節作用。
3.3 引氣劑和消泡劑
因萘系及脂肪族系減水劑等二代減水劑母體不具有引氣性能，所以外加劑在復配時(shí)，考慮到混凝土的和易性和耐久性，要復合一定量的引氣劑。聚羧酸母體大都具有一定的引氣性能，外加劑復配時(shí)要使用一定量的消泡劑來(lái)消除母體所產(chǎn)生的不穩定氣泡。
外加劑的引氣量能適當提高外加劑減水率，有利于混凝土的和易性。在僅有水、水泥、外加劑和標準砂的砂漿減水率檢測中，引氣量大小對砂漿減水率的影響是比較大的，通常情況下，提高引氣劑的使用量，就能明顯的提高砂漿減水率，這是因為在這個(gè)檢測體系中，各種材料都比較穩定，尤其是ISO標準砂，無(wú)任何含泥且級配良好，有利于引氣劑發(fā)揮它的效能。而通過(guò)檢測的外加劑在混凝土中應用時(shí)，因影響因素比較多，砂石料也不那么理想了，引氣劑的作用弱化，摻有引氣的外加劑就不能像砂漿檢測那樣顯示出優(yōu)勢，就表現出在這種材料狀況下的真正減水率，而不是檢測驗收中所呈現的減水率。
