建筑材料中添加引氣劑對混凝土抗凍性能的影響

蘇得發(fā)

建筑材料中添加引氣劑對混凝土抗凍性能的影響

蘇得發(fā)

（國能生物發(fā)電集團(tuán)有限公司，吉林 松原 131500）

本文闡述了在建筑材料中添加引氣劑對提高混凝土抗凍性能及強(qiáng)度的影響，深入分析研究摻入引氣劑對混凝土各項工作性能的影響及摻入引氣劑對提高路橋工程耐久性與抗凍性的作用，介紹了新型引氣劑的發(fā)展與相關(guān)研究。

引氣劑；混凝土施工工藝；抗凍性能

我國地域遼闊，北方地區(qū)很多省份都處于寒冷的地帶，一些南方地區(qū)也時常經(jīng)受著酷熱與嚴(yán)寒交替的雙重考驗，如何提高建筑材料中混凝土的抗凍性能已成為建筑業(yè)中的重點(diǎn)研究課題。隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在新型混凝土材料中引入了一些新材料與新技術(shù)，通過添加引氣劑來改善其工作性與勻質(zhì)性，可有效提高混凝土的抗凍性能。本文通過分析建筑材料中添加引氣劑對混凝土抗凍性能的影響，進(jìn)一步分析使用引氣劑來增強(qiáng)混凝土抗凍性能的研究。

1　添加引氣劑對提高混凝土抗凍性能的影響

經(jīng)過對混凝土耐久性的實驗分析，發(fā)現(xiàn)造成混凝土凍融破壞的原因主要是由于混凝土內(nèi)部存在著一定的自由水，隨著外界環(huán)境的不斷變化，這些自由水也會發(fā)生不同的形態(tài)變化。在從液態(tài)變成固態(tài)時，體積開始膨脹，產(chǎn)生對孔隙壁的膨脹壓力，當(dāng)壓力擴(kuò)大到一定程度時導(dǎo)致混凝土破裂。若在攪拌混凝土?xí)r加入一定量的引氣劑，混凝土的內(nèi)部便會形成一定數(shù)量的封裝氣泡，這些氣泡在一定程度上促進(jìn)混凝土的流動性、可泵性與和易性，同時還能減少其離析與泌水性。如果混凝土中加入的引氣劑配比科學(xué)合理，還可有效提高塑性混凝土與硬化混凝土的多種性能，在一定程度上降低了混凝土的生產(chǎn)成本。

2　添加引氣劑對提高混凝土強(qiáng)度的影響

從理論上來講，在混凝土中摻入一定數(shù)量的引氣劑，引入的氣泡在一定程度上可能會影響混凝土的強(qiáng)度。但是經(jīng)過許多實驗證明，內(nèi)部固定數(shù)量的氣泡孔隙雖然會對混凝土強(qiáng)度有一定的影響，氣泡的結(jié)構(gòu)與孔徑也會使混凝土強(qiáng)度發(fā)生一定的變化，但是，氣孔大小不同對混凝土強(qiáng)度的影響也不相同，小于50 um的氣孔一般不會影響混凝土的強(qiáng)度?，F(xiàn)在生產(chǎn)出來的引氣劑的平均孔徑一般都在20～50 um之間，不但不會影響混凝土的強(qiáng)度，還會提高混凝土的強(qiáng)度。

3　摻入引氣劑對混凝土各項工作性能的影響

經(jīng)過多次實際驗證，在新攪拌的混凝土中摻入引氣劑，可以減少約8%的用水量，減少的水可對由于氣體減少而造成的強(qiáng)度下降有所補(bǔ)償。在混凝土中摻入引氣劑還可有效抑制泌水與離析現(xiàn)象的發(fā)生，顯著改善混凝土特性。界面特性對高水膠比的普通混凝土的強(qiáng)度有很小的影響，但是卻對高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度有較大的影響，這說明將引氣劑加入低水膠比的混凝土中會起到較為顯著的作用，通過改變界面來補(bǔ)償混凝土在抗折強(qiáng)度方面的損失，在實際生產(chǎn)過程中，在道路混凝土中摻入引氣劑，不但不會降低混凝土的強(qiáng)度，還能在一定程度上提高其強(qiáng)度。

4　摻入引氣劑對提高路橋工程耐久性與抗凍性的作用

當(dāng)前，引氣劑已成為國內(nèi)用于提高混凝土抗?jié)B性、抗凍性以及抗鹽凍剝蝕等各項性能的一類重要外加劑，在混凝土中摻入引氣劑可利用引入的小氣泡切斷毛細(xì)管通路，進(jìn)而降低毛細(xì)管的作用，提高混凝土的抗?jié)B性。引入微小氣泡后，當(dāng)混凝土內(nèi)部自由水結(jié)冰時，可及時釋放冰晶的膨脹壓力，有效減少其產(chǎn)生的破壞壓力，提高混凝土抗凍融等耐久性能。

5　新型引氣劑的發(fā)展與相關(guān)研究

隨著近年來混凝土施工工藝的不斷發(fā)展，逐漸采用HPS型引氣劑來改善混凝土內(nèi)部氣泡的高度、泡徑、形態(tài)及其消泡時間等，這一新型引氣劑是呈淺微褐色的黏稠狀液體，它的相對密度在1.02，其中不存在任何的水溶物或沉淀物，通過電鏡觀察，此種引氣劑生成氣泡的泡徑與形態(tài)都是十分規(guī)則的球型，而且最大的氣泡孔徑大概在100～120 um，它們的平均孔徑約20～50 um，而且生成的氣泡都十分堅實、細(xì)密、穩(wěn)定，證明HPS新型引氣劑可有效改善混凝土的和易性。同時，HPS型引氣劑不易被破渣以及粉煤灰等摻和料吸附，具有良好的硬水穩(wěn)定性，當(dāng)與高效減水劑和緩凝劑復(fù)合的時候，并不會產(chǎn)生絮狀沉淀，并且沒有刺激性的氣味。該型引氣劑還具有良好的熱穩(wěn)定性，所以，將其與高效減水劑復(fù)合成的減水劑在噴霧干燥后對其引氣特性沒有影響。

6　結(jié)語

通過對混凝土發(fā)生凍融破壞的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行分析，指出在混凝土中摻入引氣劑可有效解決凍融問題。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)已逐步采用HPS新型引氣劑來改善混凝土各項性能。

［1］ 中國建筑學(xué)會混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)專業(yè)委員會，中國土木工程學(xué)會混凝土外加劑專業(yè)委員會.混凝土外加劑及其應(yīng)用技術(shù)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

［2］ 馮浩，朱清江.混凝土外加劑工程應(yīng)用手冊［K］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005.

［3］ 何延樹.混凝土外加劑［M］.西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，2003.

Effect of Adding Air Entrained Agent on Frost Resistance of Concrete

SUDe-fa
（National EnergyDevelopment StrategyofbioPower Generation Enterprises Co.,Ltd.,Songyuan 131500,China）

The paper exposition the air-entrainingagent is added in the buildingmaterials toimprove the frost resistance ofconcrete performance and the impact strength,In-depth analysis with air-entraining agent the working performance of concrete and the influence of adding air-entraining agent to improve the durability of bridge engineering and the effect of frost resistance，introduces the development of a newtype of air entrainingagent and the related research in buildingmaterials in fortified at.

Air-entrainment agent；Concrete construction process；Frost resistance

TU528

B

1674-8646（2015）06-0043-01