在混凝土、砂浆或水泥净浆拌合时，拌合前或额外拌合工序中掺入量小于或等于水泥质5％,能保持混凝土、砂浆或水泥净浆的正常性能，并可以按使用要求对混凝土、砂浆或水泥净浆改性的物料，称作混凝土、砂浆或水泥净浆用外加剂，简称混凝土外加剂。在完井、修井、固井时常用到水泥浆，在配制水泥浆时，为改变水泥浆性能而加入不大于水泥质量5％的化学剂，这些化学助剂亦即混凝土外加剂。混凝上外加剂按所起作用分为以下种类：减水剂、速凝剂、引气剂、消泡剂、抗冻剂、膨胀剂、防水剂、砂浆外加剂、缓凝剂、减阻剂（分散剂）、降滤失剂、防气窜剂、减轻剂、防漏剂、增强剂、加重剂等。

1.混凝土减水剂

混凝土减水剂是这样一种物质，能在不影响混凝土和易性条件下，使给定的混凝土用水量减少；也可以在不改变用水量条件下增加混凝土和易性，在保持混凝土拌合物有相同流动性及硬化混凝土有相近强度时，加入减水剂可减少水泥用量。按原材料及加工工艺上的差别，可将减水剂分成木质素磺酸盐类、磺化煤焦油系及复合减水剂。如磺化煤焦油系减水剂的典型品种是NF减水剂，为一种非引气型高效减水剂，由精蔡经磺化与甲醛缩合、中和而成。棕色粉末，易溶于水。一般添加量为0.5％，高强混凝上为1％。减水率10％～25％, 3d强度可提高50％左右，28d可提高15％～25％。强度不变，可节约水泥10％～150％。

【配方（质量份）】精萘128，硫酸163，甲醛78,氢氧化钠36，碳酸钙适量。

生产工艺：NF作减水剂是萘经磺化后，生成β-萘磺酸，再与甲醛缩合生成β-萘磺酸甲醛缩合物，用碳酸钙、氢氧化钠中和而成。合成工艺流程见图10-15。

图10-15 NF减水剂的合成工艺流程

2.减阻剂（分散剂）

能降低水灰比和改善水泥浆流变性能的外加剂称减阻剂，实质上就是混凝土的减水剂，实际应用的有木质素、腐植酸类、萘系列、树脂类及其他类，多数是表面活性物质。目前国内常用的是FDN（β-萘磺酸甲醛缩合物）、TCD-2（β-萘磺酸甲醛缩合物）、SAF（磺化丙酮-甲醛缩聚物）、SXY（磺化醛酮缩合物）、DC-08（苯乙烯-马来酸酐聚合物）等。SAF的合成工艺如下。

将10.2份焦亚硫酸钠加入88.5份甲醛溶液中，待升温反应完毕后，降至室温。加入28份丙酮，混合均匀，即得丙酮甲醛和羟甲基磺酸钠的混合溶液。再将18.9份无水亚硫酸钠和适量水加入反应釜中，升温至60℃，慢慢加入含有甲醛、丙酮和羟甲基磺酸钠的混合溶液。加入速度控制在体系温度不超过65℃，约50min加完。混合液于70℃下恒温反应30min，将体系升温至95℃，于95℃±5℃下继续反应1～5h。反应完毕，将反应体系降至室温，用适当浓度的盐酸将其中和到pH为7～8,并用适当浓度的乙醇使反应产物沉析、洗涤、干燥、粉碎即得产品SAF。

SAF具有良好的抗热性能，用作油井水泥分散剂（用量为0.1％～0.3％)，能有效降低稠度系数，提高流型指数，有利于实现低排量紊流注水泥作业，提高固井质量。

3.混凝土早强剂及早强减水剂

凡是掺入到水泥砂浆或混凝土中，能加速水泥砂浆或混凝土硬化，提高混凝土强度（尤其是早期强度）的外加剂叫早强剂。它可以提高混凝上的生产效率，缩短养护时间。主要种类有复合早强高效减水剂、硫酸钠复合早强剂、木质素磺酸盐硫酸钠系早强减水剂、三乙醇胺复合早强剂、糖钙硫酸钠系早强减水剂。其中，糖钙硫酸钠系早强减水剂的配方与工艺介绍如下。

【配方（质量份）】甜菜糖蜜100，生石灰2.5，粉煤灰420，无水硫酸钠500，水400

生产工艺：将糖蜜（糖含量47％,1.34^oBe)加水稀释至1.24^oBe后，加到反应釜中，加热升温至70～80℃。往反应釜中慢慢加入细度为0.16～0.3mm的生石灰（CaO含量80％)，边加边进行强力搅拌，中和至pH=14。放入容器中静止钙化7d后，加入干排粉煤灰，搅拌混匀后烘干。继续将烘干后的糖钙粉煤灰混合物掺入无水硫酸钠中，搅拌均匀，磨细，得缓凝型早强减水剂。

4.混凝土引气剂

引气剂是一种能使混凝土或砂浆及水泥净浆中产生均匀分布、细小的、而且硬化后能保留微气泡的外加剂。引气剂能改善新拌混凝土拌合物的和易性，可在混凝土拌和时适当地减少用水量。引气剂能改善硬化水泥混凝土的抗冻性、抗渗性。由于在硬化混凝土中的微细气泡能缓冲因水的冻结而产生的膨胀压力，减少冰冻的破坏，这就增加了抗冻性；这些微气泡能切断硬化混凝上中毛细管，减少由于毛细作用引起的渗透，也就是提高了硬化混凝土的抗渗性。综合起来，混凝土引气剂可以提高混凝上的抗冻性、抗渗性以及抗侵蚀性。还可改善混合料的工作性。

目前应用的混凝土引气剂主要有松香皂类引气剂、松香热聚物引气剂、烷基苯磺酸钠类引气剂。松香热聚物引气剂的生产工艺如下：将70份松香粉（细度以通过0.6mm筛为准）、35份苯酚和2份硫酸按顺序加入反应罐中，温度保持70～90℃，搅拌反应6h。其后，加入氢氧化钠（取2～4份用少量水溶解后再加入），边加边搅拌。温度控制在90～110℃，反应2h。然后趁热将反应物倒出，得松香热聚物引气剂。存放在阴凉处，使用时均匀混合于水泥中。

5.其他混凝土外加剂

针对混凝土工程的各种特殊要求，已经研制出了许多种满足各式各样要求的外加剂，将它们以适当方式加到混凝土中就可以达到一些预期的效果。根据这些外加剂的作用，有速凝剂、缓凝剂、防水剂、黏结剂、膨胀剂、阻锈剂、脱模剂、着色剂、防潮剂等。兹以速凝剂为例说明。

速凝剂也是混凝土喷锚支护工程中必不可少的一种外加剂。隧道洞库等工程中若采用喷锚支护新技术，就可大大加快工程的建设速度，节省劳力，节约木材和混凝土用量，并可减少地下工程开挖量，可见速凝剂的重要性很大。许多速凝剂是采用直接加入法应用于混凝土拌料。一种典型速凝剂的配方与生产工艺如下：

【配方（质量份）】铝氧熟料50～75，矾泥25～35，硫酸锌0～7，生石灰0～10，硬石膏0-10。

生产工艺：将上述粉料按配比配成混合料。混合均匀后在磨机中粉碎，通过0.080mm方孔筛（筛余量小于10％)，即得成品。