近30年來，隨著國內外水泥混凝土材料科學水平的提高，以及結構物（構筑物）向高強化、大型化、巨量化、功能化、施工工藝復雜化、綠色化等方向發展，混凝土外加劑技術取得長足進步，我國已經頒布的外加劑標準涵蓋了近20個外加劑品種。本世紀初開始，我國開始生產使用聚羧酸系減水劑，但萘系減水劑仍被大量單獨使用，而且廣泛應用于其他品種外加劑的復配生產。萘系減水劑在減水劑家族中占有十分特殊和重要的地位，在今后相當長的時間內，這種特殊和重要的地位不會被動搖。
當前我國預拌混凝土和預制混凝土的總量只占混凝土產量的30％，除了這類混凝土中全部使用外加劑外，其他大約20％的工地現拌混凝土也采用外加劑，這樣算來，我國目前只有50%的混凝土摻加外加劑，而發達國家這一比例高達 80%～90%。此外，基礎設施建設和急速的城市化發展，使得我國水泥產量和混凝土的需求量迅速增長。從這兩點來看，我國混凝土外加劑的需求量和產量將大幅度提高。因此，煤化工和石油化工的下游副產品工業萘，作為混凝土外加劑產品之一的萘系減水劑的上游原材料，將會迎來一個更加燦爛的明天。
一、外加劑對混凝土材料可持續發展和節能減排的重要作用
混凝土外加劑的使用對混凝土材料可持續發展、節能減排和低碳經濟的發展已經起到了不可替代的作用，并且將來會起到更巨大的作用。
20世紀80年代，高性能混凝土概念的提出和研究應用熱潮的興起，以及隨后綠色高性能混凝土概念的深化，都源自于各種混凝土外加劑的研制和成功應用。 單從技術角度看，摻加外加劑可以為混凝土帶來以下好處：1）按要求改善混凝土的力學性能（增強、早強、緩凝、速凝等）。2）按要求改善混凝土的施工性（大流動性、自流平、自填充、水下澆筑性、可噴射施工等）。3）提高混凝土的耐久性，延長結構物使用壽命。4）加快工程進度，縮短工期，加速模板周轉。 5）節約水泥，節省成本和造價等。
歸納起來，混凝土外加劑對混凝土材料的可持續發展有以下推動作用，并起到良好的保證作用。
1.混凝土外加劑的生產本身利用了大量的工業廢液、固體廢棄物。
木質素磺酸鹽減水劑原材料采用紙漿廢液，生產工藝簡單，是幫助紙漿企業消化處理紙漿廢液、降低河道污染、保護環境的一種重要的環保產品。生產1噸木質素磺酸鹽減水劑，能幫助企業處理2.5噸濃度為40％左右的紙漿廢液，相應地降低了紙漿企業廢液排放對江河的化學污染。 早強劑、速凝劑、泵送劑、防水劑、緩凝劑、緩凝減水劑等的生產過程中都可能會用到工業廢液、固體廢棄物。
2.混凝土外加劑的應用改善了混凝土的流動性，降低了施工能耗。
減水劑的成功應用，使大流動性混凝土的配制成為可能，大大降低了振實能耗。近年發展起來的自流平、自密實混凝土不需振動或稍加振動就可以密實，而且可用來澆筑復雜、薄壁結構。
3.使混凝土高強化，減小了結構尺寸。
目前，由于高效減水劑、高性能減水劑的應用，c60～c80混凝土，甚至c100混凝土也在實際工程中應用。相比較于減水劑出現前的c20～c30混凝土，結構尺寸大大降低，相當于減少了水泥混凝土的原材料消耗。
4.減少了水泥用量，并消耗大量粉煤灰、礦渣粉等工業固體廢渣，大幅度降低了混凝土材料的碳排放量。
正是減水劑和各種其他外加劑的成功應用，使混凝土中的水泥用量從過去普遍的300kg／m³～600kg／m³，降低到目前的130kg／m³～350kg／m³，而粉煤灰、礦渣粉的摻量可高達30％～50％，甚至60％～70％。
我國目前每年減水劑的生產量為300萬噸左右。單從摻減水劑降低混凝土單位水泥用量的效益，就可見一斑。按照減水劑摻量為水泥用量的0.6％、水泥用量減少15％計算，我國每年僅減水劑的使用就減少了1.12億噸水泥用量，這相當于每年減少1.1億噸的碳排放。
5.大大改善了混凝土的耐久性，減少了修補和重建所消耗的原材料。
東海大橋、杭州灣大橋結構混凝土設計基準壽命為100年，這比30年和50年壽命的結構物壽命分別延長3倍和2倍，將減少2倍和1倍的重建材料。
6.利用超早強作用節約了預制混凝土的養護能耗。
預制混凝土耗能最大的環節就是蒸養和蒸壓養護。采用具有高減水效果的早強減水劑，可以大幅度提高預制混凝土的早期強度發展速率，從而免去了蒸養甚至蒸壓養護環節，節能效果十分明顯。
7.合理改善混凝土性能，實現混凝土拌合物的全商品化供應。
混凝土能實現商品化，減水劑和泵送劑產品功不可沒。為滿足各種具體的工程，人們相繼開發研制了緩凝型、早強型、防水型、膨脹型、防凍型泵送劑等，為具有不同性能和功能的商品泵送混凝土的生產提供了重要的外加劑品種的保證。
二、混凝土外加劑的現狀及其發展方向
1.標準和品種
混凝土外加劑的應用對于混凝土材料的可持續發展具有決定性的作用。目前，我國已經建立了較完善的外加劑標準和規范，其中涉及到22個外加劑品種。除此之外，還有一些新開發生產的產品，尚無國家和部頒的標準，如混凝土減縮劑、水下抗分散混凝土外加劑、混凝土保水劑、混凝土內養護劑等。
2.產量及組成
我國混凝土外加劑從20世紀50年代的木質素磺酸鹽減水劑的生產開始，直到1980年的萘系高效減水劑的投產，產量一直很低。混凝土外加劑產量真正增加是從1995年開始的，但由于當時全國大部分地區的混凝土仍以現場攪拌為主，到1998年時，減水劑的總產量只有19.38萬噸。而自l998年開始，產量增幅加大，2003年產量73萬噸，比1998年增加265%；2005年產量達到111萬噸，比2003年增加52％。2007年外加劑總產量達到 424.79萬噸，其中合成減水劑達到284.54萬噸，比2005年增加156％。
2007年~2009年，是我國混凝土大發展時期。 2009年，全國混凝土外加劑總產量高達722.52萬噸，比2007年增長70.1％。2009 年，全國合成減水劑總產量為484.68萬噸，比2007年增長70.3％。2009年，雖然聚羧酸系減水劑的產量比2007年增加206.1％，但在合成減水劑中，各種高效減水劑的比例仍高達67％，聚羧酸系高性能減水劑占26%，木質素減水劑占7％。
3.技術水平及發展趨勢
當前，隨著我國經濟的騰飛和大型工程的建設，大體積、高泵程的混凝土施工工程越來越多地擺在面前。混凝土的商品化則對摻高效減水劑混凝土的流動性保持性提出了更高要求。而更多的設計基準期為100年，甚至是300年的混凝土工程則對加大礦物摻合料比例、降低水膠比有明確的要求，聚羧酸系減水劑在這樣的背景下，發揮了關鍵作用。
然而，為更好地從根本上改善混凝土性能，最大限度地節約水泥用量、增加水泥使用效能，為混凝土材料的可持續發展提供更強有力的技術保證，混凝土外加劑不論在品種、產量還是自身環保性方面，都需邁上新的臺階。筆者認為，今后的工作重點在于以下幾個方面：
1）正確評價木質素磺酸鹽減水劑的技術特性，在實際工程中加強對木質素磺酸鹽減水劑及其復合外加劑特性的再認識，揚長避短，拓展木質素磺酸鹽減水劑的工程應用范圍。
2）加強聚羧酸系高性能減水劑合成工藝和應用技術的研究，尤其是具有高減水率、高保塑及高減水、高早強兩種聚羧酸系減水劑母體的研究，并探討聚羧酸系減水劑與其他傳統減水劑復合使用的可能性。
3）繼續研究解決新拌混凝土坍落度損失的控制問題。實際上，對于任何減水型外加劑，摻加后都存在坍落度經時損失的問題。
4）尋求解決混凝土外加劑與水泥／摻合料的適應性問題的有效措施。混凝士外加劑應用范圍越廣，混凝土外加劑與水泥／摻合料的適應性問題就越突出。必須加強基礎研究，找尋普適性的規律。
5）針對摻外加劑混凝土耐久性（包括開裂）問題開展系列研究。降低摻減水劑混凝土的收縮開裂問題已成為研究熱點之一。必須建立可信的試驗方法，找尋摻各種減水劑的混凝土的變形與強度發展之間的關系。再者，在減水劑中復合減縮劑或在減水劑分子上接枝減縮基團，都是避免摻外加劑混凝土開裂的有效措施。
6）無氯、低堿型外加劑的開發研制，以及無害、利廢、清潔化生產技術的研究必須始終貫徹于外加劑發展整個過程中。
7）關注萘系高效減水劑脫硫渣在混凝土外加劑中的綜合利用問題，進行消化。同時，應進一步研究更多類似的工業固體廢渣和廢液的利用。
當前我國預拌混凝土和預制混凝土的總量只占混凝土產量的30％，除了這類混凝土中全部使用外加劑外，其他大約20％的工地現拌混凝土也采用外加劑，這樣算來，我國目前只有50%的混凝土摻加外加劑，而發達國家這一比例高達 80%～90%。此外，基礎設施建設和急速的城市化發展，使得我國水泥產量和混凝土的需求量迅速增長。從這兩點來看，我國混凝土外加劑的需求量和產量將大幅度提高。因此，煤化工和石油化工的下游副產品工業萘，作為混凝土外加劑產品之一的萘系減水劑的上游原材料，將會迎來一個更加燦爛的明天。
一、外加劑對混凝土材料可持續發展和節能減排的重要作用
混凝土外加劑的使用對混凝土材料可持續發展、節能減排和低碳經濟的發展已經起到了不可替代的作用，并且將來會起到更巨大的作用。
20世紀80年代，高性能混凝土概念的提出和研究應用熱潮的興起，以及隨后綠色高性能混凝土概念的深化，都源自于各種混凝土外加劑的研制和成功應用。 單從技術角度看，摻加外加劑可以為混凝土帶來以下好處：1）按要求改善混凝土的力學性能（增強、早強、緩凝、速凝等）。2）按要求改善混凝土的施工性（大流動性、自流平、自填充、水下澆筑性、可噴射施工等）。3）提高混凝土的耐久性，延長結構物使用壽命。4）加快工程進度，縮短工期，加速模板周轉。 5）節約水泥，節省成本和造價等。
歸納起來，混凝土外加劑對混凝土材料的可持續發展有以下推動作用，并起到良好的保證作用。
1.混凝土外加劑的生產本身利用了大量的工業廢液、固體廢棄物。
木質素磺酸鹽減水劑原材料采用紙漿廢液，生產工藝簡單，是幫助紙漿企業消化處理紙漿廢液、降低河道污染、保護環境的一種重要的環保產品。生產1噸木質素磺酸鹽減水劑，能幫助企業處理2.5噸濃度為40％左右的紙漿廢液，相應地降低了紙漿企業廢液排放對江河的化學污染。 早強劑、速凝劑、泵送劑、防水劑、緩凝劑、緩凝減水劑等的生產過程中都可能會用到工業廢液、固體廢棄物。
2.混凝土外加劑的應用改善了混凝土的流動性，降低了施工能耗。
減水劑的成功應用，使大流動性混凝土的配制成為可能，大大降低了振實能耗。近年發展起來的自流平、自密實混凝土不需振動或稍加振動就可以密實，而且可用來澆筑復雜、薄壁結構。
3.使混凝土高強化，減小了結構尺寸。
目前，由于高效減水劑、高性能減水劑的應用，c60～c80混凝土，甚至c100混凝土也在實際工程中應用。相比較于減水劑出現前的c20～c30混凝土，結構尺寸大大降低，相當于減少了水泥混凝土的原材料消耗。
4.減少了水泥用量，并消耗大量粉煤灰、礦渣粉等工業固體廢渣，大幅度降低了混凝土材料的碳排放量。
正是減水劑和各種其他外加劑的成功應用，使混凝土中的水泥用量從過去普遍的300kg／m³～600kg／m³，降低到目前的130kg／m³～350kg／m³，而粉煤灰、礦渣粉的摻量可高達30％～50％，甚至60％～70％。
我國目前每年減水劑的生產量為300萬噸左右。單從摻減水劑降低混凝土單位水泥用量的效益，就可見一斑。按照減水劑摻量為水泥用量的0.6％、水泥用量減少15％計算，我國每年僅減水劑的使用就減少了1.12億噸水泥用量，這相當于每年減少1.1億噸的碳排放。
5.大大改善了混凝土的耐久性，減少了修補和重建所消耗的原材料。
東海大橋、杭州灣大橋結構混凝土設計基準壽命為100年，這比30年和50年壽命的結構物壽命分別延長3倍和2倍，將減少2倍和1倍的重建材料。
6.利用超早強作用節約了預制混凝土的養護能耗。
預制混凝土耗能最大的環節就是蒸養和蒸壓養護。采用具有高減水效果的早強減水劑，可以大幅度提高預制混凝土的早期強度發展速率，從而免去了蒸養甚至蒸壓養護環節，節能效果十分明顯。
7.合理改善混凝土性能，實現混凝土拌合物的全商品化供應。
混凝土能實現商品化，減水劑和泵送劑產品功不可沒。為滿足各種具體的工程，人們相繼開發研制了緩凝型、早強型、防水型、膨脹型、防凍型泵送劑等，為具有不同性能和功能的商品泵送混凝土的生產提供了重要的外加劑品種的保證。
二、混凝土外加劑的現狀及其發展方向
1.標準和品種
混凝土外加劑的應用對于混凝土材料的可持續發展具有決定性的作用。目前，我國已經建立了較完善的外加劑標準和規范，其中涉及到22個外加劑品種。除此之外，還有一些新開發生產的產品，尚無國家和部頒的標準，如混凝土減縮劑、水下抗分散混凝土外加劑、混凝土保水劑、混凝土內養護劑等。
2.產量及組成
我國混凝土外加劑從20世紀50年代的木質素磺酸鹽減水劑的生產開始，直到1980年的萘系高效減水劑的投產，產量一直很低。混凝土外加劑產量真正增加是從1995年開始的，但由于當時全國大部分地區的混凝土仍以現場攪拌為主，到1998年時，減水劑的總產量只有19.38萬噸。而自l998年開始，產量增幅加大，2003年產量73萬噸，比1998年增加265%；2005年產量達到111萬噸，比2003年增加52％。2007年外加劑總產量達到 424.79萬噸，其中合成減水劑達到284.54萬噸，比2005年增加156％。
2007年~2009年，是我國混凝土大發展時期。 2009年，全國混凝土外加劑總產量高達722.52萬噸，比2007年增長70.1％。2009 年，全國合成減水劑總產量為484.68萬噸，比2007年增長70.3％。2009年，雖然聚羧酸系減水劑的產量比2007年增加206.1％，但在合成減水劑中，各種高效減水劑的比例仍高達67％，聚羧酸系高性能減水劑占26%，木質素減水劑占7％。
3.技術水平及發展趨勢
當前，隨著我國經濟的騰飛和大型工程的建設，大體積、高泵程的混凝土施工工程越來越多地擺在面前。混凝土的商品化則對摻高效減水劑混凝土的流動性保持性提出了更高要求。而更多的設計基準期為100年，甚至是300年的混凝土工程則對加大礦物摻合料比例、降低水膠比有明確的要求，聚羧酸系減水劑在這樣的背景下，發揮了關鍵作用。
然而，為更好地從根本上改善混凝土性能，最大限度地節約水泥用量、增加水泥使用效能，為混凝土材料的可持續發展提供更強有力的技術保證，混凝土外加劑不論在品種、產量還是自身環保性方面，都需邁上新的臺階。筆者認為，今后的工作重點在于以下幾個方面：
1）正確評價木質素磺酸鹽減水劑的技術特性，在實際工程中加強對木質素磺酸鹽減水劑及其復合外加劑特性的再認識，揚長避短，拓展木質素磺酸鹽減水劑的工程應用范圍。
2）加強聚羧酸系高性能減水劑合成工藝和應用技術的研究，尤其是具有高減水率、高保塑及高減水、高早強兩種聚羧酸系減水劑母體的研究，并探討聚羧酸系減水劑與其他傳統減水劑復合使用的可能性。
3）繼續研究解決新拌混凝土坍落度損失的控制問題。實際上，對于任何減水型外加劑，摻加后都存在坍落度經時損失的問題。
4）尋求解決混凝土外加劑與水泥／摻合料的適應性問題的有效措施。混凝士外加劑應用范圍越廣，混凝土外加劑與水泥／摻合料的適應性問題就越突出。必須加強基礎研究，找尋普適性的規律。
5）針對摻外加劑混凝土耐久性（包括開裂）問題開展系列研究。降低摻減水劑混凝土的收縮開裂問題已成為研究熱點之一。必須建立可信的試驗方法，找尋摻各種減水劑的混凝土的變形與強度發展之間的關系。再者，在減水劑中復合減縮劑或在減水劑分子上接枝減縮基團，都是避免摻外加劑混凝土開裂的有效措施。
6）無氯、低堿型外加劑的開發研制，以及無害、利廢、清潔化生產技術的研究必須始終貫徹于外加劑發展整個過程中。
7）關注萘系高效減水劑脫硫渣在混凝土外加劑中的綜合利用問題，進行消化。同時，應進一步研究更多類似的工業固體廢渣和廢液的利用。
