混凝土外加剂发展史

混凝土外加剂是指为改善和调节混凝土的性能而掺加的物质。起初，混凝土外加剂仅仅是为了节约水泥，而随着混凝土外加剂种类的不断增多，其更多地用于提高混凝土的性能，使得建筑施工进度加快，施工过程更加方便。不同的外加剂品种也有不同的作用。

发展历史

第一阶段

20世纪30年代初，美国、英国、日本就已经在公路、隧道、地下工程中使用防冻剂、引气剂、塑化剂和防水剂。早期使用的外加剂主要是氯化钙、氯化钠、松香酸钠、木质素磺酸盐和硬脂酸皂等化学物质。20世纪60年代，混凝土外加剂较快发展。

第二阶段

年英I.Aspdin获得波特兰水泥专利，水泥混凝土得到了广泛的应用。

第三阶段

年日本服部健一首先将萘磺酸甲醛缩合物（n≈10）用于混凝土分散剂，年日本花王石碱公司作为产品销售。

第四阶段

年联邦德国研制面功三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物，同时出现了多环芳烃磺酸盐甲醛缩合的。

第五阶段

年日本首先应用高强混凝土，开始生产预应力混凝土桩柱。

第六阶段

到年，德国首选将超塑化剂研制成功流态混凝土，混凝土垂直泵送高度达到m。

混凝土材性的改进

通过改变混凝土组分的比例、特性，或者添加其它外加剂，能够制备出不同特性的混凝土。例如常用的高强混凝土、抗渗混凝土、微膨胀混凝土、低水化热混凝土、低活性混凝土、加气混凝土、轻质混凝土、早强混凝土、超高泵送混凝土等。

高强混凝土

20世纪初，水灰比等学说初步奠定了混凝土强度的理论基础。20世纪60年代以来，高效减水剂、高分子材料、多种纤维的应用，研究出了强度越来越高的混凝土材料。高性能混凝土HPC是混凝土材料发展的一个方向，所谓高性能是指高强度、高耐久性、高流动性等。

在实际工程中，美国西雅图双联广场(TwoUnionSquare)超高层，要求泵送混凝土弹性模量达到50GPa，抗压强度标准值MPa。工程实测的混凝土56d抗压强度标准值达到.5MPa。

纤维增强混凝土

为了改善混凝土的抗拉性能和延性，研制了纤维增强混凝土。常见的有钢纤维、耐碱玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚丙烯纤维或尼龙合成纤维混凝土等。有研究表明：钢纤维掺量体积分数在1%~2％左右，混凝土的抗拉强度可提高40%~80％，塑性变形能力大幅提高。

用纤维增强混凝土制作的雨篷，平板厚约25mm

斯图加特联邦园艺展览会(FederalGardenExhibition)，采玻璃纤维混凝土建造的跨度26m的壳体结构，平均厚度仅15mm，展示了纤维增强混凝土的潜力。

轻质混凝土

轻质混凝土的表观密度可减小至～kg/m3，但其强度和弹性模量也有一定的降低。常用的有轻集料混凝土、泡沫混凝土、加气混凝土、轻骨料大孔混凝土等。除了用作保温隔热材料以外，现在大跨度、大悬挑结构以及桥梁结构中，也常采用轻质混凝土楼板以减小结构的自重。

高延性混凝土

高延性混凝土是基于细观力学的设计原理，以水泥、石英砂等为基体的纤维增强复合材料，与普通混凝土相比具有高强度、高韧性、高抗裂性能和高耐损伤能力。