低于Ⅱ－1粘土混凝土的溶蚀过程线，虽然上述3种配合比的混凝土中水泥用量小于Ⅱ－1的水泥用量，但其抗溶蚀性能要好于水泥用量较多的粘土混凝土。其使用年限比分别为：
设M0＝0，将上述表3试验成果代入（1）式：
说明掺加粉煤灰与减水剂DH3后，混凝土防渗墙的使用寿命较粘土混凝土防渗墙寿命长，尤以Ⅱ－4配合比为优，其使用寿命是普通粘土混凝土防渗墙使用寿命的1．30倍。 上述试验成果可进行如下理论解释。
混凝土的渗透系数是不断变化的，且总的趋势是随时间延长而减小，主要是混凝土自动增实效应的结果。其原因主要有两个方面：首先是毛细管作用，在渗水初期，毛细管壁的水泥组成水解较快，在受水冲冼的情况下，孔径有所增大，故在短期内寻找“捷径”渗透，会出现渗透系数增高。经过一段时间后，水泥矿物组成的分解已由高盐基化合物转化为低盐基化合物，其中还有一部分分解成胶体（如硅酸、氢氧化铝），它们有逐步堵塞毛细管的作用，使渗水的“捷径”逐渐丧失作用，受压的水份遂向次级的毛细管渗透，渗透系数也随之减小；其次是混凝土渗水后体积膨胀，尤其是试件在渗透过程中水份深入其内部深处时尤甚。
粘土本身是一种惰性混合材料，它掺入混凝土后，不发生任何化学反应，更不会改变混凝土的物理成份，而粉煤灰是一种活性混合材料，掺入混凝土后，能够和水泥水化时形成的Ca（OH）2发生二次水化反应，生成低碱性水化物，这种二次反应既增加了混凝土中水化物的数量，又在结构上增强了混凝土密实性，且减少了混凝土中游离的Ca（OH）2含量，因此在压力水的溶蚀作用下，混凝土中的Ca（OH）2溶出量明显减少，当再在粉煤灰中掺加减水剂DH3时，由于减水剂不仅对水泥颗粒有着吸附分散的作用，而且对粉煤灰颗粒也有着吸附分散的作用，它的加入，将增强粉煤灰的二次水化反应，从而进一步增加混凝土的结构密实性，减少混凝土中游离Ca（OH）2的数量，使混凝土具较强的抗溶蚀能力。
4 结 论
掺入外加剂作为混凝土防渗墙墙体的材料，既能取得改善混凝土性能及节约水泥的效果，又能提高混凝土抗溶蚀性能，增加墙体的耐久性，延长防渗墙的使用年限。
因此本次试验工作完成后，建议建设单位采用粉煤灰与外加剂（DH3），并以Ⅱ－4所示混凝土配合比进行混凝土墙体施工，可以节省水泥用量，同时可比粘土混凝土防渗墙寿命增加1．30倍。
摘 要：在阐述了混凝土外加剂科技创新的基础上，分析了混凝土外加剂应用技术难题，提出了混凝土外加剂开发与应用研究方向，并对混凝土外加剂领域今后的重点研究课题进行了探讨。
关键词：混凝土外加剂；科技创新；研究方向；研究课题
前言
混凝土外加剂已成为混凝土必不可少的第五组份，对改善新拌和硬化混凝土性能具有重要作用。正是由于有了混凝土外加剂以及外加剂的研究和应用技术，混凝土施工技术和新品种混凝土才得到了长足的发展；化学外加剂的分散作用和矿物外加剂的物理密实作用、强度效应使高性能混凝土性能大大优于常规混凝土。换言之，没有混凝土外加剂，就没有高性能混凝土的今天。
但是，混凝土外加剂尚需推陈出新，必须解决应用中的技术难题，制定必要的应用技术规程。本文从科研方法与创新手段人手，分析了混凝土外加剂应用技术难题，提出了混凝土外加剂开发与应用研究方向，并对混凝土外加剂领域今后的重点研究课题进行了探讨。
1 科学思想与混凝土外加剂科技创新
1.1 整体论在混凝土外加剂的研究中的重要性
整体论和还原论是科学思想的两大派系。我国混凝土科学的开创人吴中伟教授在“绿色高性能混凝土与科技创新”一文中写到：“过去整体论用得最普遍，中医辨证诊治可为一例。近代科研手
段精进，还原论用得更为普遍，即将科研对象还原或分解到可能达到的最小单位，进行具体的量化研究。还原论对当代自然科学与技术科学的发展，已产生很大影响，但缺点是分得愈细，愈易脱离整体和实际，因此无法从整体来全面有效地解决问题或认识事物的本质。”
Mehta也在“Concrete Technology for Sustainable Development--An Overview of Essential Principles”一文中指出：“具有丰富经验的从事混凝土耐久性研究的人员越来越意识到用整体论的方法进行混凝土技术研究和工程实践的价值。推行还原论方法，是导致今天混凝土技术中许多浪费做法的主要原因。”他认为，按照还原论方法，要想完全了解和控制一个复杂系统的所有方面，就需将系统分解为多个部分，而每次只考虑其中的一个部分。这样一来，混凝土耐久性的规程和试验方法就不能体现出耐久性的特点，因为耐久性并不是仅与混凝土原材料和配比有关的一种固有特性，而是一个整体性能指标(与整个结构相关)，它还取决于包括环境条件、结构设计、混凝土生产工艺过程等其它因素。
整体论方法扎根于整体先于部分而存在的思想。比如，整体论方法将社会作为一个整体来考虑，而混凝土则是整体的一个部分，所以混凝土业除了要提供廉价的建筑材料外，还必须承担其它社会责任。
混凝土外加剂研究与应用，同样不能脱离整体，故“按使用要求设计外加剂”、开发多功能外加剂将成必然之势。
1.2 在继承中创断
任何发明或研究成果总是或多或少地吸收了前人的成果或思想。历史唯物主义告诉我们，事物的发展具有历史的延续性，在历史过程中继承和发展。科技创新是在继承和借鉴国内外先进技术基础上去实现的。它突出地表现在两个方面，首先是传统与现实的统一，倡导艰苦奋斗、开拓进取的精神，尊重植根于团队合作的个体学术自由空气，百家争鸣、开放和谐的良好氛围，信守科研道德规范、弘扬科学精神、创造人才脱颖而出、敢为天下先的良好科研环境。其次是借鉴世界
在科学研究上长期形成的共同优秀文化。科学研究有自己的特点和规律，它是一种探索活动，需要科学家有冒险和献身的精神；它又是一种严格、严密、严肃的工作，需要科学家有严谨治学、一丝不苟的态度；它又是一种坚持真理，同邪恶和谬误作斗争的事业，需要科学家为真理而不屈不挠作斗争的勇气。科学研究的这些特点规定了任何国籍的科学家必须自觉或不自觉地遵循科技职业道德的基本原则和规范，否则他就不是真正意义上的科学家。可以认为这是一个规律，是世界科学研究领域中体现出来的共同的文化，对这样的文化，我们应当借鉴，并结合中国文化的传统与现实，加以创新。
混凝土外加剂研究也应该吸取中外先进技术精华，结合混凝土工程特点，在继承中创新。
1.3 “否定之否定”哲学思想的应用
混凝土外加剂自问世以来，经历了曲折的发展过程。限于认识水平和应用实践经验，混凝土外加剂推广应用并不是一帆风顺的。许多权威人士，曾经从技术的角度否定混凝土外加剂的应用价值。例如，由于引气剂会降低水泥基材料的强度，原国家建设主管部门曾专门规定，在砂浆、混凝土中不得掺用引气剂。在矿物外加剂的推广应用方面，学术界曾经普遍认为，在水泥混凝土中掺用粉煤灰将导致混凝土收缩增大、抗冻性能下降。实践证明，原先的认识是错误的，在混凝土中适量引气和掺用适量的优质粉煤灰，对改善混凝土耐久性和长期性能具有重要作用。这就是“否定之否定”哲学思想在混凝土外加剂科研开发中的具体应用。
“否定之否定”哲学思想可引导我们进行辨证思维，化不利因素为有益作用。在这方面，混凝土膨胀剂的开发应用可以最具说服力的实例：钙矾石由于是混凝土因硫酸盐腐蚀而失效的罪魁祸首，曾被称为“水泥杆菌”。后来发现，钙矾石能够补偿混凝土收缩，于是，日本科学家发明了硫铝酸盐膨胀剂。
在混凝土外加剂科研工作中，应始终坚持辨证思维，对过去被否定的学术观点和科研成果进行反思。这样做，必然会有所收获。
2 亟需解决的混凝土外加剂应用技术问题
2.1 低水胶比混凝土早期开裂防治技术
低水胶比混凝土(高性能混凝土)的缺陷之一是混凝土内部产生自干燥，这不仅消耗了水泥水化所需的水分，而且使内部相对湿度持续下降直至水化过程终止。其严重后果是：如果不能通过其它途径提供水分，混凝土可在早期的任何时候停止强度发展。根据Tazawa和Miyazawa的研究结果，当水灰比分别为0.4，0.3和0.17时，水泥浆体的自收缩值占总收缩值的份额分别为40%，50％和约100％。
Powers等人研究了不同水灰比条件下，水泥浆体形成非连续孔时的水化程度(图1)。可见，若在早期发生自干燥，内部相对湿度不能满足形成非连续孔的水化程度，将对水泥基材料的使用性能带来危害。不仅如此，还应采取措施，尽量使水泥达到所对应的水灰(胶)比下的最大水化程度(水灰比为0.3和0.4时分别约为75％和100％)。
图1 形成非连续孔时水泥的水化程度
高性能混凝土在我国的应用实践表明，早期开裂问题已成为制约其在工程中普及应用的重要因素。高性能混凝土早期体积稳定性差、容易开裂等问题，将导致混凝土结构渗漏、钢筋锈蚀、强度降低，进而削弱其耐久性，造成结构物破坏及坍塌的危险，严重影响建筑物的安全性与使用寿命。在所有的因素中，自收缩和温缩是引起高性能混凝土结构早期开裂的主要因素，用传统的技术如预应力混凝土技术(况且很多场合不具备施加预应力的条件)，不能解决这一技术难题。
似应以整体论方法为指导，通过调整混凝土配合比、补偿收缩与减缩，结合结构抗裂设计和其它技术措施，系统地解决问题。但无论如何，混凝土外加剂都终将在其中担当重要角色。
2.2 防止延迟钙矾石生成的技术措施研究