混凝土的外加劑是指在混凝土拌和過(guò)程中摻入的能顯著(zhù)改善砼的性能的物質(zhì)。其摻量一般不大于水泥質(zhì)量的5%。由于外加劑對混凝土性能的改善，它在工程中應用的比例越來(lái)越大，不少?lài)沂褂脫酵饧觿┑幕炷烈颜蓟炷量偭康?0%～90%,因此，外加劑逐漸成為混凝土占的第五種成分。
一、外加劑分類(lèi)
混凝土外加劑種類(lèi)繁多，根據《混凝土外加劑的分類(lèi)、命名與定義》規定，混凝土外加劑按其主要功能分為四類(lèi)：
1.改善工作性的外加劑：減水性、泵送劑、引氣劑
2.調節凝結硬化時(shí)間的外加劑：緩凝劑、早強劑、速凝劑
3.改善耐久性的外加劑：阻銹劑、防水劑、引氣劑
4.改善其它性能的外加劑：加氣劑、著(zhù)色劑、膨脹劑、防凍劑
二、減水劑
減水劑是指在砼坍落度基本相同條件下，加入能顯著(zhù)減少拌和用水量的外加劑。
(一) 減水劑的作用機理
減水劑為表面活性物質(zhì)，其分子由親水基團和憎水基團兩個(gè)部分組成。水泥加水拌和，水泥漿成絮凝結構，包裹一部分拌和水，降低了流動(dòng)性。減水劑的作用機理表現在以下三個(gè)方面：
（1）其疏水基團定向吸附于水泥顆粒表面，親水基團指向水溶液，使水泥顆粒表面帶有相同電荷，斥力作用使水泥顆粒分開(kāi)，放出絮凝結構游離水，增加流動(dòng)性；
（2）親水基吸附大量極性水分子，增加水泥顆粒表面溶劑化水膜厚度，起潤滑作用，改善工作性；
（3）減水劑降低表面張力，水泥顆粒更易濕潤，使水化比較充分，從而提高混凝土的強度。

圖水泥漿的絮凝結構和減水劑作用示意圖
(二) 減水劑的技術(shù)經(jīng)濟效果
1.增大流動(dòng)性。在用水量及水灰比不變時(shí)，混凝土坍落度可增大100～200mm，且不影響混凝土的強度。
2.提高混凝土的強度。在保持流動(dòng)性及水泥用量不變的條件下，可減少拌和用水量10％～15％，從而降低水灰比，使混凝土強度提高15％～20％。
3.節約水泥。在保持流動(dòng)性及水灰比不變的條件下，可以在減少拌和水量的同時(shí)，相應減少水泥用量。
4.改善混凝土的耐久性。
(三)減水劑的種類(lèi)
按化學(xué)成分主要有木質(zhì)素系、萘系、水溶性樹(shù)脂類(lèi)、糖蜜類(lèi)和復合型減水劑等。
1.木質(zhì)素系減水劑
包括木質(zhì)素磺酸鈣（木鈣）、木質(zhì)素磺酸鈉（木鈉）、木質(zhì)素磺酸鎂（木鎂）等。其中木鈣減水劑應用較多。
木鈣減水劑是以生產(chǎn)紙漿或纖維漿剩余下來(lái)的亞硫酸漿廢液為原料，采用石灰乳中和，經(jīng)生物發(fā)酵除糖、蒸發(fā)濃縮、噴霧干燥而制得的棕黃色粉末。
木鈣減水劑的適宜摻量，一般為水泥質(zhì)量的0.2％～0.3％。其減水率為10％～15％，混凝土28d抗壓強度提高10％～20％；若不減水，混凝土坍落度可增大80～100mm；若保持混凝土的抗壓強度和坍落度不變，可節約水泥用量10％左右。木鈣減水劑對混凝土有緩凝作用，摻量過(guò)多或在低溫下，其緩凝作用更為顯著(zhù)，而且還可能使混凝土強度降低，使用時(shí)應注意。
木鈣減水劑可用于一般混凝土工程，尤其適用于大體積澆筑、滑模施工、泵送混凝土及夏季施工等。木鈣減水劑不宜單獨用于冬季施工，在日最低氣溫低于5℃，應與早強劑或防凍劑復合使用。木鈣減水劑也不宜單獨用于蒸養混凝土及預應力混凝土，以免蒸養后混凝土表面出現疏松現象。
2.萘磺酸鹽系減水
萘系減水劑，是用萘或萘的同系物經(jīng)磺化與甲醇縮回而成。目前，我國生產(chǎn)的主要有NNO、NF、FDN、UNF、MF、建I型等減水劑，其中大部分品牌為非引氣型減水劑。
萘系減水劑的適宜摻量為水泥質(zhì)量的0.5％～1.0％，減水率為10％～25％，混凝土28d強度提高20％以上。萘系減水劑的減水增強效果好，對不同品種水泥的適應性較強。適用于配制早強、高強、流態(tài)、蒸養混凝土。
3.水溶性樹(shù)脂減水劑
這類(lèi)減水劑時(shí)以一些水溶性樹(shù)脂為主要原料制成的減水劑，如三聚氰胺樹(shù)脂、古瑪隆樹(shù)脂等。該類(lèi)減水劑增強效果顯著(zhù)，為高效減水劑，我國產(chǎn)品有SM樹(shù)脂減水劑等。
SM減水劑摻量為水泥質(zhì)量的0.5％～2.0％，其減水率為15％～27％，混凝土3d強度提高30％～100％，28d強度可提高20％～30％。SM減水劑適于配制高強混凝土、早強混凝土、流態(tài)混凝土及蒸養混凝土等。
三、早強劑
早強劑是加速混凝土早期強度發(fā)展，并對后期強度無(wú)顯著(zhù)影響的外加劑。早強劑可以在常溫、低溫荷負溫（不低于—5℃）條件下加速混凝土的硬化過(guò)程，多用于冬季施工和搶修工程。早強劑主要有無(wú)機鹽類(lèi)（氯鹽類(lèi)、磷酸鹽類(lèi)）和有機胺及有機－無(wú)機的復合物三大類(lèi)。
1.氯鹽類(lèi)早強劑
氯鹽類(lèi)早強劑主要有氯化鈣、氯化鉀、氯化鋁及三氯化鐵等，其中以氯化鈣應用最廣。氯化鈣為白色粉末狀物，其適宜摻量為水泥質(zhì)量的0.5％～1.0％，能使混凝土3d強度提高50％～10％，7d強度提高20％～40％，同時(shí)能降低混凝土中水的冰點(diǎn)，防止混凝土早期受凍。
采用氯化鈣作早強劑，最大的缺點(diǎn)使含有Cl-離子，會(huì )使鋼筋銹蝕，并導致混凝土開(kāi)裂。為了抑制氯化鈣對鋼筋的銹蝕作用，常將氯化鈣與阻銹劑亞硝酸鈉（NaNO2)復合作用。
2.硫酸鹽類(lèi)早強劑
硫酸鹽類(lèi)早強劑，主要有硫酸鈉、硫代硫酸鈣、硫酸鋁、硫酸鋁鉀等，其中硫酸鈉應用較多。硫酸鈉為白色粉狀物，一般摻量為0.5％～2.0％，當摻量為1％～1.5％時(shí)，達到混凝土設計強度70％的時(shí)間可縮短一半左右。
硫酸鈉對鋼筋無(wú)銹蝕作用，適用于不允許摻用氯鹽的混凝土。但由于它與氫氧化鈣作用生成強堿NaOH,為防止堿骨料反應，硫酸鈉嚴禁用于含有活性骨料的混凝土，同時(shí)應注意不能超量摻加，以免導致混凝土產(chǎn)生后期膨脹開(kāi)裂破壞，并防止混凝土表面產(chǎn)生“白霜”。
3.有機胺類(lèi)早強劑
有機胺類(lèi)早強劑主要有三乙醇胺、三異丙醇胺等，其中早強效果以三乙醇胺為佳。
三乙醇胺為無(wú)色或淡黃色油狀液體，呈堿性，能溶于水。摻量為水泥質(zhì)量的0.02％～0.05％，能使混凝土早期強度提高。三乙醇胺對混凝土稍有緩凝作用，摻量過(guò)多會(huì )造成混凝土嚴重緩凝和混凝土強度下降，故應嚴格控制摻量。
四、緩凝劑
緩凝劑是指能延緩混凝土凝結時(shí)間，并對混凝土后期強度發(fā)展無(wú)不利影響的外加劑。緩凝劑主要有四類(lèi)：糖類(lèi)，如糖蜜；木質(zhì)素磺酸鹽類(lèi)，如木鈣、木鈉。常用的緩凝劑是木鈣和糖蜜，其中糖蜜的緩凝效果最好。
緩凝劑具有緩凝、減水、降低水化熱和增強作用，對鋼筋也無(wú)銹蝕作用。主要使適用于大體積混凝土和炎熱氣候下施工的混凝土，以及需長(cháng)時(shí)間停放或長(cháng)距離運輸的混凝土。
五、引氣劑
引氣劑是指在混凝土攪拌過(guò)程中，能引入大量分布均勻的微小氣泡，以減少混凝土拌和物的泌水、離析，改善和易性，并能顯著(zhù)提高硬化混凝土抗凍性、耐久性的外加劑。目前，應用較多的引氣劑為松香熱聚物、松香皂、烷基苯磺酸鹽等。由于大量微小、封閉并均勻分布的氣泡的存在，使混凝土的某些性能得到明顯改善或改變。
1.改善混凝土拌和物的和易性
2.顯著(zhù)提高混凝土的抗滲性、抗凍性
3.降低混凝土強度。一般混凝土的含氣量每增加1％時(shí)，其抗壓強度將降低4％～6％，抗折強度降低2％～3％。
引氣劑可用于抗滲混凝土、抗凍混凝土、抗硫酸鹽侵蝕混凝土、泌水嚴重的混凝土、貧混凝土、輕混凝土，以及對飾面有要求的混凝土等，但引氣劑不宜用于蒸養混凝土及預應力混凝土。
六、防凍劑
防凍劑是能使混凝土在負溫下硬化，并在規定養護條件下達到預期性能的外加劑。常用的防凍劑有氯鹽類(lèi)、氯鹽阻銹類(lèi)、物氯鹽類(lèi)。
防凍劑用于負溫條件下施工的混凝土。目前，國產(chǎn)防凍劑品種適用于0～－15℃的氣溫，當在更低氣溫下施工時(shí)，應增加其它混凝土冬季施工措施。
七、速凝劑
速凝劑是指能使混凝土迅速凝結硬化的外加劑。速凝劑主要有無(wú)機鹽和有機物類(lèi)兩類(lèi)。我國常用的速凝劑使無(wú)機鹽類(lèi)，主要有紅星I型、711型、728型、8604型等。
速凝劑摻入混凝土后，能使混凝土在5min內初凝，1h就可產(chǎn)生強度，1d強度提高2～3倍，但后期強度會(huì )下降，28d強度約為不摻時(shí)的80％～90％。速凝劑的速凝早強作用機理，是使水泥中的石膏變成Na2SO4，失去緩凝作用，從而促使C3A迅速水化，并在溶液中析出其水化產(chǎn)物晶體，導致水泥漿迅速凝固。速凝劑主要用于礦山井巷、鐵路隧道、飲水涵洞、地下工程以及噴錨支護時(shí)的噴射混凝土或噴射砂漿工程中。