混凝土外加剂在拌制混凝土过程中掺入用以改善混凝土性能的物质

混凝土外加剂是在搅拌混凝土过程中掺入，占水泥质量5%以下的，能显著改善混凝土性能的化学物质，在混凝土中掺入外加剂，具有投资少、见效快、技术经济效益显著的特点。随着科学技术的不断进步，外加剂已越来越多地得到应用，外加剂已成为混凝土除4种基本组分以外的第5种重要组分。请大家总结国内外各种混凝土外加剂种类以及各种外加剂的特性、适用范围。答：主要分为四类：改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、和阻锈剂等改善混凝土其他性能的外加剂，包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。1.减水剂如聚羧酸系高效减水剂的合成原料：不饱和酸：马来酸、马来酸酐和丙烯酸、甲基丙烯酸等；聚链烯基大单体；聚链烯基烃、醚、醇等；聚苯乙烯磺酸盐或酯；（甲基）丙烯酸盐、酯、苯二酚、丙烯酰胺等。聚羧酸系高效减水剂的合成方法可聚合单体直接共聚：先制备具有聚合活性的大单体（通常为甲氧基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯），然后将一定配比的单体混合在一起直接采用溶液聚合而得成品。聚合后功能化法：该方法主要是利用现有的聚合物进行改性，一般是采用已知分子量的聚羧酸，在催化剂的作用下与聚醚在较高温度下通过酯化反应进行接枝，但这种方法也存在很大的问题：现成的聚羧酸产品种类和规格有限，调整其组成和分子量比较困难；聚羧酸和聚醚的相容性不好，酯化实际操作困难，另外，随着酯化的不断进行，水分不断逸出，会出现相分离。原位聚合与接枝：该方法以聚醚作为羧酸类不饱和单体的反应介质。该反应集聚合与酯化于一体，避免了聚羧酸与聚醚相容性不好的问题。工艺简单，生产成本较低，缺点是分子设计比较困难。2.引气剂：分为松香皂及松香热聚物，烷基苯磺酸钠，脂肪醇硫酸钠，OP乳化剂，皂角粉五种。绝大部分引气剂为松香衍生物及各类硫磺盐，如烷基磺酸钠，烷基苯磺酸钠。3.缓凝剂：有木质素磺酸盐及其衍生物，磺化丹宁、磺化栲胶、丹宁酸钠、纤维素衍生物、羟基羧酸及其盐类、酒石酸及其盐、糖类缓凝剂、有机膦4.早强剂：氯盐早强剂，硫酸盐早强剂，硝酸盐亚硝酸盐早强剂，有机化合物早强剂。5.防水剂：有机硅醇防水剂，在硅酸盐建筑材料中甲基硅醇钠，在水和二氧化碳作用下，生成甲基硅醇。进一步反应，缩合成高分子化合物-网状有机硅树酯膜（体型结构具有憎水性）。另外由于硅酸盐建筑材料表面含有很多硅醇基，这些硅醇基能与防水剂的硅醇基反应脱水交联，表面键合上烃基，降低表面张力，使水的接触角增大105℃左右，实现“反毛细管效应”，形成憎水层。有机硅醇防水剂在非硅酸盐建筑材料中因水溶性甲基硅醇钠具有碱性和离子的特征，它可以从非硅酸盐材料-石灰石（CaCO3)中浸出少量碳酸盐离子，然后再发生取代反应生成化学键，甲基硅醇钠中甲基（CH3）键合到了石灰石表面，从而使石灰石表面有憎水性，产生防水效果。