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摘要：近年来，随着城市化进程的加快，建筑行业也取得了较快发展，混凝土作为建筑施工中最为常用的一种原材料，其用量急剧增加。由于混凝土用砂石等原材料的日益紧缺，混凝土出现了各种各样的质量问题，为了有效提升混凝土的整体质量及使用性能，则会在混凝土中添加一定比例的外加剂。基于此，本文简要分析了常见的外加剂，并在此基础上重点分析了外加剂对混凝土耐久性的影响。
关键词：外加剂；混凝土；耐久性；影响
1、常见的几种外加剂
1.1减水剂
减水剂为最为常用一种混凝土外加剂，被称为混凝土的第五组份，根据其的主要构成材料可将其划分为木质素系减水剂、树脂系系高效减水剂、萘系高效减水剂和聚羧酸高性能减水剂等。减水剂则是以混凝土的沉降保持不变为基础，通过降低混凝土的含水量来提升混凝土强度，与此同时，减水剂也可通过调整材料及外加剂的比例，在确保混凝土沉降不变的情况下，可进一步提升提升混凝土的流动性，具有润滑、位阻作用。
1.2引气剂
引气剂是在混凝土搅拌过程中能引入大量的均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂，其种类主要包含松香树脂类、烷基及烷基烃磺酸类等。将引气剂溶解在水中并添加至混凝土中时，搅拌过程中则会出现很多气泡，这将会增加水泥颗粒之间的间隙，进而则会提升流动性和保水性，减少水泥用量；此外，使用引气剂也可提升混凝土的渗透性及抗冻性，有研究表明，掺引气剂混凝土的抗冻融性比不掺引气剂的混凝土高出数倍，混凝土在掺入引气剂后使得混凝土的用水量和泌水沉降收缩减少，体系中的大毛细孔减少，从而减少了水分及其他介质迁移的通道，大大提高了混凝土的抗渗性能。由于引气剂的特殊性能，各类工程均已全面使用，但是需要注意的是，掺入引气剂的混凝土的弹性模量和抗压强度有所降低，对钢筋的握裹力也有所下降，所以必须控制其合理掺量，经实验验证后再在工程上进行应用为宜。
1.3高效活性矿物
混凝土发生化学反应后，其化学性质依然不够稳定，此时则可通过添加活性矿物的方式改善混凝土内水化产物的成分。高性能活性矿物包括燃煤电厂的粉煤灰、硅粉等，其主要由SiO2及Al2O3等化学成分组成，当混凝土中添加的高效活性矿物发生化学反应时，混凝土内的杂质会被碱度较低的、稳定性较强的水化硅酸钙替代，进而则会改善水泥水化后的产物的组成，降低混凝土的水分，提升混凝土的耐久性及强度。
1.4早强剂
早强剂也属于一种常用外加剂，硫化钙就属于早强剂的一种，其能够增加早期工程混凝土的强度，尤其是在冬季，使用此外加剂不但能够有效缩短工期，避免混凝土结构冻结，同时还可防止施工材料及资金浪费等问题。
1.5膨胀剂
混凝土浇筑成型后，在混凝土自身结构及外界环境的影响下其会自行收缩，而膨胀剂则是能使混凝土在硬化过程中产生微量体积膨胀，以补偿混凝土收缩，有少量静余膨胀使体积更为微密、减少因混凝土收缩引起开裂的一种外加剂。常用的膨胀剂大致包括石膏、铁粉等。
2、外加剂对混凝土耐久性的影响分析
2.1外加剂与氯离子渗透性能
混凝土的耐久性包括了混凝土的耐腐蚀性，氯离子的渗透性是验证该特性的重要参数。缪昌文的研究小组通过试验数据的通电量可间接性的判断添加外加剂后混凝土的腐蚀性能，实验表明，在含气量基本相同的情况下，添加聚羧酸外加剂的混凝土与添加萘系减水剂的混凝土各时段的通电量相对较少。在使用引气剂的情况下，添加聚羧酸外加剂的混凝土各个时段的通电量也相对较小，这表明聚羧酸外加剂会影响混凝土的内部结构，并可以提高混凝土的耐腐蚀性及氯离子的渗透性。李涛的小组研究了改性磷酸钾镁水泥材料抗氯离子的渗透性能。研究表明，添加矿物杂质可以改善磷酸钾镁水泥材料浆料的抗氯离子渗透性能。其中，磷酸钾镁水泥材料浆料的抗氯离子渗透性能最好的为添加了硅灰及石灰石粉的矿物掺合料，而且固化时间越短的磷酸钾镁水泥材料浆料的抗氯离子渗透性能越强。此外，钟俊飞小组的研究结果表明PVC纤维水泥基复合材料抗氯离子渗透性能远远高于普通水泥基复合材料。
张立群的研究小组研究了混凝土中添加不同比例的改性橡胶骨料对抗氯离子渗透性能的影响，研究表明，当橡胶颗粒的含量小于12％时，混凝土的抗氯离子渗透性能有所提升，但是通电量却会随着橡胶颗粒数量的增多而降低，而添加有橡胶骨料的混凝土的抗氯离子渗透性能则会逐渐提升。
2.2外加剂与抗碳化性能
外加剂改善混凝土抗碳化性能的原理是根据不同水化物的反应改变水泥水合产物的成分来改善混凝土的内部结构，当混凝土的抗压性能增强时，二氧化碳的渗入量就会降低，进而碳化深度则会随之降低。刘峰小组研究了改性木钙系减水剂、萘系减水剂、膨胀剂以及早强剂等多种不同的外加剂的抗碳化性能，结果表明，与添加萘系减水剂的混凝土相比，添加聚羧酸减水剂的混凝土可大大减缓混凝土的碳化速度。张燕梅研究小组研究了添加一种外加剂与多种外加剂对混凝土碳化性能的影响，研究表明，仅添加脂肪高效减水剂的混凝土的抗氧化性能相对较好，当混凝土中添加木钙和糖钙时，混凝土的抗碳化性能则会得以提升，其中，将木钙与高效减水剂混合使用比木钙与糖钙混合使用更能提升混凝土的抗碳化性能。
2.3外加剂与混凝土开裂
电性作用下，减水剂通过水泥微粒之间的排斥来降低水的用量，提升混凝土结构的密实度，降低混凝土因开裂而导致的质量问题。徐荣水研究小组的研究结果表明在混凝土中添加聚羧酸减水剂可有效缓解混凝土开裂问题，随着此减水剂用量的增加混凝土的开裂速度会逐渐缩短，与此同时，其收缩量会随之增强，而抗襞性能则会随之降低。马琳小组的研究结果表明，30%-40%的粉煤灰与矿粉混合掺杂可有效缩减混凝土的开裂面积，而使用二元或三元复合材料时，硅粉、粉煤灰和矿物粉不仅可以有效的缩减砂浆的自收缩率及干燥收缩率，同时也可保证混凝度的强度稳定不变。
2.4外加剂与混凝土水化热
混凝土水化热指的是混凝土与水混合过程中发生反应释放的热量，这种现象主要表现在混凝土浇筑完成后。浇筑完成后水泥发生水化反应就会释放热量，此时混凝土内部温度则会迅速升高，当混凝土的内部温度与外部温度相差较大时，结构应力就会随之增加，进而导致混凝土出现开裂问题。为有效应对这一问题，可通过在混凝土内添加矿渣、粉煤灰等外加剂，缩减或取消水泥用量来防止混凝土内部温度快速升高，降低混凝土开裂概率。有实验研究了混凝土拌合过程中不同类型的外加剂对其所产生得热量的影响。试验以控制相同的变量，应用不同自变量的方式，比对了添加水泥的混凝土与添加聚羧酸外加剂及萘系减水剂的水泥混合物，实验结果表明，外加剂对混凝土早期的水化热影响相对较大，而添加了聚羧酸外加剂的混合物在试验前期其水化热的减退速度更快。
2.5外加剂与混凝土抗冻性
混凝土抗冻性则是指在混凝土性能达到国家标准要求的情况下，外界冻结因素影响下混凝土的抵抗能力。在混凝土中添加减水剂与引气剂，可有效缩减各种成分之间的空腔，增加混凝土颗粒的密实度，此时，混凝土的冰晶抗压力也会随之增强。蔡斌等人通过改变水灰比、添加减水剂、引气剂、粉煤灰等方法，研究了外加剂对混凝土抗冻性的影响。研究表明，水与粘合剂的比例越高，冻融作用引发的破坏就越大，但添加减水剂及粉煤灰可有效提升混凝土的抗冻性。马强小组研究了混合外加剂对混凝土抗冻性的影响，研究表明，硅灰、亚硝酸钙、硫酸钠、粉煤灰及高效萘系减水剂等复合型外加剂则可明显改善混凝土的抗冻性。
结束语
随着建筑行业的快速发展，建筑水平的提升，人们对自身的居住环境也提出了较高要求，而混凝土作为建筑施工中常用的一种原材料，人们也越来越重视混凝土的质量及使用性能。研究表明，不同类型的外加剂对混凝土的耐久性均会产生不同的影响。文中重点分析了外加剂与氯离子渗透性能、抗碳化性能、混凝土开裂、混凝土水化热、混凝土抗冻性等对混凝土耐久性的影响，这对提升混凝土的耐久性有着重要意义，混凝土耐久性的提升，可有效推进我国建筑行业的快速发展。
参考文献：
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[3]徐荣水，程龙.外加剂对混凝土收缩和开裂性能的影响研究[J].工程建设与设计，2018（4）：247-248.
[4]缪昌文，刘佳平，刘建忠.外加剂对混凝土耐久性的影响分析[J].东南大学学报（自然科学版），2016，（S2）：253-258.
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