混凝土外加劑是指在混凝土攪拌時能顯著改善混凝土性能的物質。其摻量壹般不超過水泥質量的5%。由於外加劑對混凝土性能的改善，其在工程中的應用比例越來越大。在許多國家，摻有外加劑的混凝土已占混凝土總量的60% ~ 90%。因此，外加劑逐漸成為混凝土的第五組分。
壹、外加劑分類
混凝土外加劑有很多種。根據混凝土外加劑的分類、命名和定義，混凝土外加劑按其主要功能分為四類:
1.改善和易性的外加劑:減水劑、泵送劑、引氣劑。
2.調整凝結硬化時間的外加劑:緩凝劑、早強劑、速凝劑。
3.提高耐久性的添加劑:防銹劑、防水劑和引氣劑。
4.改善其他性能的添加劑:引氣劑、著色劑、膨脹劑和防凍劑。
二、減水劑
減水劑是指在混凝土坍落度基本不變的情況下，加入能顯著降低攪拌用水量的添加劑。
(壹)減水劑的作用機理
減水劑是壹種表面活性物質，其分子由親水基團和疏水基團組成。水泥與水混合時，水泥漿形成絮凝結構，包裹壹部分混合水，降低流動性。減水劑的作用機理表現在以下三個方面:
(1)其疏水基團定向吸附在水泥顆粒表面，其親水基團指向水溶液，使水泥顆粒表面帶同電荷，斥力使水泥顆粒分離，釋放出具有絮凝結構的自由水，增加流動性；
(2)親水基團吸附大量極性水分子，增加水泥顆粒表面溶劑化水膜厚度，起到潤滑作用，改善和易性；
(3)減水劑降低表面張力，使水泥顆粒更容易潤濕，水化更充分，從而提高混凝土的強度。
水泥漿絮凝結構和減水劑作用示意圖。
(二)減水劑的技術經濟效果
1.增加流動性。當用水量和水灰比壹定時，在不影響混凝土強度的情況下，混凝土坍落度可增加100 ~ 200 mm。
2.提高混凝土的強度。在保持流動性和水泥用量不變的情況下，可減少拌和用水量10% ~ 15%，從而降低水灰比，提高混凝土強度15% ~ 20%。
3.節約水泥。在保持流動性和水灰比不變的情況下，可以減少拌合用水量，相應減少水泥用量。
4.提高混凝土的耐久性。
(3)減水劑的種類
按化學成分分，主要有木質素系、萘系、水溶性樹脂、糖蜜和復合減水劑。
1.木質素減水劑
包括木質素磺酸鈣(木質素磺酸鹽)、木質素磺酸鈉(木質素磺酸鹽)、木質素磺酸鎂(木質素磺酸鹽)等。其中，木鈣減水劑應用廣泛。
木鈣減水劑是由紙漿或纖維漿生產過程中遺留的亞硫酸鹽漿廢液，經石灰乳中和，生物發酵除糖，蒸發濃縮，噴霧幹燥而成的棕黃色粉末。
木鈣減水劑的適宜摻量壹般為水泥質量的0.2% ~ 0.3%。減水率為10% ~ 15%，混凝土28d抗壓強度提高10% ~ 20%。如果不減少用水量，混凝土的坍落度可增加80 ~ 100mm；若混凝土抗壓強度和坍落度保持不變，可節約水泥用量約10%。木鈣減水劑對混凝土有緩凝作用，摻量過多或低溫時緩凝效果更明顯，還可能降低混凝土強度，使用時應註意。
木鈣減水劑可用於壹般混凝土工程，特別是大體積澆築、滑模施工、泵送混凝土和夏季施工。冬季施工不應單獨使用木鈣減水劑。當日最低氣溫低於5℃時，應配合早強劑或防凍劑使用。蒸養混凝土和預應力混凝土不應單獨使用木鈣減水劑，以免蒸養後混凝土表面疏松。
2.萘磺酸鹽減水劑
萘系減水劑是由萘或萘同系物經磺化和甲醇回縮制得。目前，我國主要生產NNO、NF、FDN、UNF、MF、建壹等減水劑，其中大部分是非引氣型減水劑。
萘系減水劑的適宜摻量為水泥質量的0.5% ~ 1.0%，減水率為10% ~ 25%，混凝土28d強度提高20%以上。萘系減水劑具有良好的減水和增強效果，對不同種類的水泥適應性強。適用於配制早強、高強、流態和蒸汽養護混凝土。
3.水溶性樹脂減水劑
這種減水劑由壹些水溶性樹脂制成，如三聚氰胺樹脂、古馬隆樹脂等。這種減水劑具有顯著的增強效果，是壹種高效減水劑。我們的產品包括SM樹脂減水劑。
SM減水劑摻量為水泥質量的0.5% ~ 2.0%，減水率為15% ~ 27%，混凝土3d強度提高30% ~ 100%，28d強度提高20% ~ 30%。SM減水劑適用於配制高強混凝土、早強混凝土、流態混凝土和蒸汽養護混凝土。
三、早強劑
早強劑是加速混凝土早期強度發展，對後期強度無明顯影響的添加劑。早強劑能加速混凝土在常溫、低溫和負溫(不低於-5℃)下的硬化過程，多用於冬季施工和搶修工程。早強劑主要包括無機鹽(氯化物鹽和磷酸鹽)、有機胺和有機-無機化合物。
1.氯鹽早強劑
氯鹽早強劑主要有氯化鈣、氯化鉀、氯化鋁和氯化鐵，其中氯化鈣的應用最為廣泛。氯化鈣為白色粉末，其適宜摻量為水泥質量的0.5% ~ 1.0%，可使混凝土3d強度提高50% ~ 10%，7d強度提高20% ~ 40%。同時可以降低混凝土中水的冰點，防止混凝土早期凍結。
用氯化鈣做早強劑最大的缺點是含有Cl-離子，會腐蝕鋼筋，導致混凝土開裂。為了抑制氯化鈣對鋼筋的腐蝕作用，氯化鈣常與阻銹劑亞硝酸鈉結合使用。
2.硫酸鹽早強劑
硫酸鹽早強劑主要有硫酸鈉、硫代硫酸鈣、硫酸鋁和硫酸鋁鉀，其中硫酸鈉應用較為廣泛。硫酸鈉為白色粉末，壹般用量為0.5% ~ 2.0%。當摻量為1% ~ 1.5%時，混凝土達到70%設計強度的時間可縮短壹半左右。
硫酸鈉對鋼筋無腐蝕作用，適用於不允許摻氯鹽的混凝土。但由於與氫氧化鈣反應生成強堿NaOH，為防止堿-骨料反應，含活性骨料的混凝土中嚴禁使用硫酸鈉，註意不要添加過多，以免混凝土後期膨脹、開裂、損壞，防止混凝土表面“起霜”。
3.有機胺早強劑
有機胺早強劑主要有三乙醇胺和三異丙醇胺，其中三乙醇胺是最好的早強劑。
三乙醇胺是無色或微黃色油狀液體，呈堿性，可溶於水。摻量為水泥質量的0.02% ~ 0.05%，能提高混凝土的早期強度。三乙醇胺對混凝土有輕微的緩凝作用，摻量過多會造成混凝土嚴重緩凝，降低混凝土強度，應嚴格控制摻量。
四、緩速器
緩凝劑是壹種能延緩混凝土凝結時間，對混凝土後期強度發展沒有不利影響的添加劑。緩凝劑有四種主要類型:糖類，如糖蜜；木質素磺酸鹽，如木質素磺酸鈣和木質素磺酸鈉。常用的緩凝劑有木質素磺酸鹽和糖蜜，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、增強的作用，對鋼筋無腐蝕作用。主要適用於大體積混凝土和炎熱氣候下施工的混凝土，以及需要長期停放或長途運輸的混凝土。
動詞 （verb的縮寫）引氣劑
引氣劑是指在混凝土攪拌過程中，能引入大量均勻分布的微小氣泡，從而減少混凝土拌合物泌水和離析，改善和易性，顯著提高硬化混凝土抗凍性和耐久性的添加劑。目前常用的引氣劑有松香熱聚合物、松香皂、烷基苯磺酸鹽等。由於大量微小、封閉且分布均勻的氣泡的存在，混凝土的某些性能得到了明顯的改善或改變。
1.改善混凝土拌合物的和易性
2.顯著提高混凝土的抗滲性和抗凍性。
3.降低混凝土的強度。普通混凝土含氣量增加65438±0%時，抗壓強度下降4% ~ 6%，抗折強度下降2% ~ 3%。
引氣劑可用於抗滲混凝土、抗凍混凝土、抗硫酸鹽混凝土、泌水嚴重的混凝土、貧混凝土、輕混凝土、有裝飾要求的混凝土，但不適用於蒸汽養護混凝土和預應力混凝土。
六、防凍液
防凍劑是壹種能在負溫下硬化混凝土，並在規定的養護條件下達到預期性能的添加劑。常用的防凍劑有氯鹽、氯鹽防銹劑和氯鹽。
防凍劑用於在負溫條件下施工的混凝土。目前國內防凍劑適用於0 ~-15℃的溫度，在較低溫度下施工時應增加其他混凝土冬季施工措施。
七。加速器
速凝劑是指能使混凝土快速凝結硬化的外加劑。促進劑主要包括無機鹽和有機化合物。無機鹽是國內常用的促進劑，主要有紅星I型、711型、728型、8604型。
速凝劑摻入混凝土後，5分鐘內可使混凝土初凝，1h可產生強度，1d強度提高2-3倍，但後期強度會下降，28d強度約為不摻外加劑時的80%-90%。速凝劑的速凝早強機理是使水泥中的石膏變成Na2SO4而失去緩凝作用，從而促進C3A快速水化，並使其水化產物晶體在溶液中析出，導致水泥漿體快速凝固。速凝劑主要用於礦山隧道、鐵路隧道、飲用水涵洞、地下工程以及噴射混凝土或砂漿工程中的噴錨支護。