是指為改善混凝土的工作性、耐久性或硬化性能而摻入的外加劑。這些添加劑可根據工程需求調整凝結時間、強度發展速度、抗凍性能等。本文將探討 緩凝劑、速凝劑、抗凍劑 的效用與應用時機。
一、 緩凝劑（Retarders）
1.功能與作用
緩凝劑的主要作用是 延長混凝土的初凝與終凝時間，以便在高溫或長時間施工條件下，保持混凝土的可施工性。其主要機制是 抑制水泥水化反應初期的 C₃S（硅酸三鈣）與 C₃A（鋁酸三鈣）水化速率。
2.常見種類
- 木質素磺酸鹽類（Lignosulfonates）：常見的傳統緩凝劑，也具有一定減水效果。
- 糖類（如蔗糖、葡萄糖）：低劑量可有效延緩水化，但過量可能導致水化中斷。
- 有機酸類（如檸檬酸、酒石酸）：用於精細控制水化反應。
- 磷酸鹽類：在特殊耐久性需求時使用。
3.工程應用場合
✅ 大體積混凝土（如壩體、橋墩）：延緩水化熱釋放，降低內外溫差，減少溫度裂縫。
✅ 高溫環境下施工（>30°C）：防止混凝土過快凝結，確保施工時間充足。
✅ 長距離運輸混凝土（如泵送混凝土）：避免在運輸過程中凝結，確保到達現場時仍具有良好流動性。
✅ 需要大範圍施工的結構（如隧道襯砌、機場跑道）： 保持均勻施工，避免冷縫。
二、速凝劑（Accelerators）
1. 功能與作用
速凝劑的主要作用是 加速水泥水化反應，使混凝土 快速凝結與硬化，以縮短施工時間或提高早期強度。其機制主要是 促進 C₃A（鋁酸三鈣）與 C₃S（硅酸三鈣）快速水化，形成 C-S-H 凝膠，並加速氫氧化鈣（Ca(OH)₂）生成。
2. 常見種類
鹼性速凝劑(如氯化鈣 CaCl₂、氯化鈉 NaCl)早期強度提升快，但易增加鋼筋腐蝕風險，通常不得用於鋼筋混凝土。非鹼性速凝劑(如鋁酸鈉 NaAlO₂、硫酸鋁 Al₂(SO₄)₃)適用於鋼筋混凝土，降低腐蝕風險，較常用於隧道與噴射混凝土。高效無鹼速凝劑(如聚羧酸鹽類)兼具減水與速凝效果，適用於高性能混凝土。
3.工程應用場合
✅ 噴射混凝土(Shotcrete)(如隧道、邊坡支護)： 速凝劑可確保噴灑後立即凝結，提高初期支撐能力，減少混凝土回彈損失。
✅ 冬季施工（低溫條件下）：加速水化熱釋放，提高初期強度，防止混凝土受凍。
✅ 緊急修補工程(如機場跑道、橋樑維修)：快速凝固，提高早期強度，縮短封閉時間。
✅ 預製構件生產(如 PC 預製件)： 縮短模具周轉時間，提高生產效率。
4.注意事項
⚠ 避免使用氯鹽類速凝劑於鋼筋混凝土，以防止鋼筋腐蝕。
⚠ 速凝劑可能影響後期強度發展，需進行試驗驗證適當劑量。
三、抗凍劑（Antifreeze Admixtures）
1.功能與作用
抗凍劑的作用是 降低混凝土拌合水的冰點，確保混凝土在低溫（甚至負溫）條件下仍能順利水化，並提高早期強度，以減少凍害影響。其機制主要是 通過降低水的冰點，保持足夠水分進行水化反應，並促進早期強度發展。
2.常見種類
- 無機鹽類(如硝酸鈉 NaNO₃、氯化鈣 CaCl₂)降低冰點，促進水化，但部分含氯鹽可能加速鋼筋腐蝕。
- 有機類(如醇類、糖類)降低水冰點，影響較溫和，適用於鋼筋混凝土。
- 輸氣劑與減水劑組合，可使增加混凝土內部微氣泡，緩衝凍脹壓力，降低內部損傷。
3.工程應用場合
✅ 低溫或冬季施工（< 5°C）：防止水分凍結影響水化反應，確保混凝土硬化。
✅ 寒冷地區基礎與道路工程：減少混凝土受凍破壞，提升耐久性。
✅ 混凝土養護期內溫度可能低於冰點的工程：確保早期強度發展，避免凍裂。
(4) 注意事項
⚠ 抗凍劑不能完全取代標準的冬季施工措施（如加熱攪拌水、覆蓋保溫）。
⚠ 某些抗凍劑可能影響混凝土後期強度與耐久性，需選擇合適配方。
