外加剂如何提高预拌混凝土的性能？提高强度、耐久性和和易性

本质上，外加剂是特种成分，它们能化学或物理地改变新拌或硬化混凝土的性能。在预拌混凝土中使用它们是为了增强特定的性能特征，例如提高强度、改善耐久性、调节凝结时间以及提高和易性，其效果远远超出仅使用水泥、水和骨料的标准配合比所能达到的。

外加剂的真正价值在于它们能够解耦相互冲突的混凝土性能。它们允许您在不添加过量水的情况下提高和易性，或者在冰冻条件下仅对强度产生微小影响的情况下提高耐久性，将普通混凝土转变为高性能的工程材料。

化学外加剂的主要功能

化学外加剂是强效的液体或粉末，在拌合站以少量、精确的剂量添加。每种类型都旨在解决与混凝土浇筑、养护或长期性能相关的特定挑战。

较低的水灰比是提高混凝土强度的根本驱动因素。减水剂允许配合比在水量显著减少的情况下达到所需的一致性或坍落度。

这直接提高了硬化混凝土的最终抗压强度和密度。高减水剂，即减塑剂，可以生产出高流动性、自流平的混凝土，能够轻松流入复杂的模板中，而无需大量振捣。

缓凝剂减缓水化反应的化学过程，延长混凝土保持塑性、可工作状态的时间。这对于从搅拌站到工地的长途运输时间或在可能加速凝结的高温天气浇筑至关重要。

相反，促凝剂加速水化，提高早期强度增长率。这对于寒冷天气浇筑至关重要，以抵消低温影响，或者在需要快速拆除模板以保持项目进度时。

对于暴露在冻融循环中的混凝土，引气剂至关重要。它们在混凝土中形成一个微小、稳定的气泡网络。

当混凝土孔隙中的水结冰膨胀时，这些微小气泡充当压力释放阀，防止内部应力开裂，否则会导致表面剥落和劣化。

混凝土在养护和干燥过程中会自然收缩，这可能导致开裂。膨胀剂或减缩剂的作用是抵消这种自然体积损失。

通过在凝结过程中诱导受控膨胀，它们最大限度地降低了收缩裂缝的风险，并提高了混凝土结构的整体尺寸稳定性。

矿物外加剂通常被称为辅助水泥itious材料（SCMs），它们是细小的硅质材料，可以替代配合比中一部分波特兰水泥。它们有助于硬化混凝土的性能，通常能同时提高强度和耐久性。

粉煤灰是燃煤的副产品。它通过火山灰反应与水泥水化副产物发生反应，随着时间的推移形成额外的水泥itious化合物。

虽然它可能会减缓早期强度增长，但粉煤灰能显著提高长期强度，改善和易性，并提高抗化学侵蚀能力。

磨细粒高炉矿渣是钢铁制造的副产品。当用于替代一部分水泥时，矿渣可以同时提高早期和最终强度。

它还能通过形成更致密、渗透性更低的浆体来提高混凝土的耐久性，使结构更能抵抗氯离子和硫酸盐的侵蚀。

没有哪种外加剂能独立发挥作用。引入一种外加剂来解决一个问题，通常需要调整配合比设计的其他方面来管理由此产生的权衡。这种精确的平衡是外加剂在预拌厂受控环境中使用的最佳原因。

最常见的权衡是强度与抗冻融耐久性之间的权衡。虽然引气剂对于耐久性至关重要，但引入气泡可能会导致抗压强度略有下降。有效的配合比设计会考虑到这一点，并达到项目规范要求的平衡。

过度使用减水剂或减塑剂可能会导致问题。如果配合比变得过于流动，较重的骨料可能会从水泥浆中沉降出来（离析），过量的水可能会上升到表面（泌水）。这两种现象都会产生薄弱区域，并损害混凝土的完整性。

外加剂在非常小的、规定的剂量下才有效。过量或不足的剂量可能导致严重的负面后果，从强度测试失败到灾难性的凝结失败。这种敏感性正是其使用成为预拌生产不可或缺的一部分，并且通常不适用于现场搅拌的原因。

外加剂的选择完全取决于期望的性能结果和项目环境的具体挑战。

正确理解和应用外加剂，可以将混凝土从简单的商品转变为一种高度通用且可预测的工程材料。