含气量对混凝土的影响利弊李曦，李党义（湖南中建五局混凝土有限公司湖南长沙410000）【摘要】含气量对混凝土性能的影响是多面而又复杂的，含气量对混凝土的和易性、抗折强度、耐磨性能、抗冻性能、抗渗透性能、热传导性能、自身变形等性能有明显的影响，适宜的含气量有利于增强混凝土的综合性能。
然而，含气量也会在一定程度上造成混凝土强度的损失，合理适宜的含气量才能使混凝土的综合性能得到有效改善。
【关键词】混凝土含气量；性能；影响Influence of Air Content on the pros and cons ofConcreteAbstract :Air content on the properties of concrete is multi-faceted and complex. The air content has a significant impact on the concrete's workability, flexural strength, wear resistance, frost resistance, anti-permeability, thermal conductivity, its deformation properties. Appropriate air content enhances the overall performance of concrete. However, the air content can also result in the loss of concrete strength. The overall performance of the concrete can only be effectively improved when the appropriate amounts of air is introduced.Key words:concrete air content; performance; affect在混凝土中添加引气剂，可以调节混凝土中的含气量，从而有效改善混凝土的和易性，增强抗折强度，加强混凝土路面的耐磨性、抗冻性和抗渗透性等性能，有利于延长道路寿命，降低维护力度，具有重要的现实意义。
然而，引气剂的掺入，不可避免地会带来一定的反面影响，造成混凝土强度的损失。
因此，研究含气量对混凝土性能的影响，对于指导混凝土引气技术，具有十分重要的意义。
1、混凝土含气量的涵义混凝土是由水、水泥、沙石等集料以及其它各种外加剂、掺合料，按照一定的比例拌制，经过一定时间硬化而成的人造石才。
混凝土的含气量为砂浆中气泡的体积与全部混凝土体积之比的百分数，用公式表示如下：混凝土含气量=气泡体积(砂浆)/[粗集料体积+砂浆体积(包括所含气泡体积)]×100%混凝土在搅拌的过程中，自身能够引入气泡，但引入量较低，而且气泡不均匀也不稳定，在搅拌与振捣的过程中容易逸出，对混凝土的性能不能产生积极影响。
引气剂是一种外加剂，它能在混凝土搅拌过程中引入大量稳定封闭、分布均匀的微小气泡，能有效地改善混凝土的和易性、耐久性、抗冻性等性能，具有很强的实用价值。
2、影响含气量的因素2.1 引气剂的种类和掺量及水灰比对含气量的影响不同种类的引气剂对混凝土含气量的影响各不相同，而水灰比是混凝土配比中影响含气量的一个重要参数，在相同引气剂同种掺量下，水灰比越高，含气量越大，随着水灰比的继续增大含气量增加幅度逐渐减缓。
当用水量过低时，气泡形成较为困难，含气量会有所降低；当用水量较大时，气泡形成较为容易，含气量会相对较大。
但当水灰比过大时，大气泡分布较多且气泡逸出量较大，从而导致含气量降低。
但基本上是：引气剂的掺入量越大，混凝土的含气量越高。
利用C30、C40、C45三标号混凝土，通过增加引气剂掺量，简单归纳得到水灰比-含气量-引气剂的简单线性关系（图1）。
一般来说，松香热聚物、松香皂类的起泡性能较好，气泡均匀而稳定，在实际中普遍运用。
0.0050.010.0150.020.0250.030.035引气量（%）2468C30C40C45图1 不同强度等级混凝土引气量与掺量关系2.2 水泥的种类和用量不同种类不同用量的水泥，对混凝土的含气量的影响也不同。
在品种和掺量一样的情况下，硅酸盐水泥混凝土的含气量要高于火山灰水泥。
要达到相同含气量，矿渣水泥的引气剂掺量要比普通水泥高30％～40％。
混凝土中水泥的用量增加，含气量减小；水泥的细度越小，含气量越大。
2.3 砂率对含气量的影响砂率对混凝土含气量的影响较为明显，含气量会随着砂率的增加而增加。
不加引气剂也会增加混凝土的含气量，只是含气量增加的幅度稍小一些。
这是因为，一方面本身砂率的增加会带来含气量的增加，另一方面粗集料的增加会使混凝土的浆体量相对减少，而气泡主要存在于浆体之中，从而导致含气量的降低。
2.4 混凝土施工方法对含气量的影响混凝土的拌和条件、搅拌机种类、搅拌混凝土方量、搅拌时间以及搅拌速度等均不同程度地影响到混凝土的含气量。
通过实验得到下列数据，证明了观点（图2、表1）。
20406080100120搅拌时间53090含气量变化率（%）图2 搅拌时间-含气量变化率线形图温度0 20 40 60 含气量（%） 110 91 58 15表1 温度-含气量变化关系2.5、其它因素的影响混凝土施工时的捣振方式也会影响混凝土的含气量，振捣时间越长，含气量损失越大；振动台振捣比高频振捣棒振捣含气量损失要小。
混凝土搅拌后停放时间越长，含气量降低越大。
在采用泵送施工方法时，由于泵压的作用，也会引起含气量的损失。
3、含气量对混凝土性能的影响3.1 含气量对混凝土和易性的影响在混凝土中加入引气剂，能使其在混凝土中引入大量微小均匀且稳定独立的气泡，这些气泡如同滚珠一般，使骨料之间的摩擦力减小，同时还增加了水泥浆的体积，使得混凝土的稠度明显减小，流动性大大提高，和易性得到明显的改善。
随着含气量的增加，混凝土的和易性得到进一步的改善，实践表明，当含气量在3%～5%之间时，浆体的表观更加柔和，工作性更佳。
但是，并不是含气量越大越好，超过一定的量，它会起到负面的影响。
例如，对于道面混凝土来说，当含气量达到3%或以上，但是水泥的用量小于280 kg/m³，这时混凝土和易性也不能满足施工要求，因此，含气量对于混凝土的和易性的影响不是单一的，应该综合考虑其它各种因素。
图3 含气量低导致混凝土和易性差3.2 含气量对混凝土抗冻性能的影响在施工中，对于混凝土的抗冻性能要求非常严格，特别是在高寒地区及建筑物体长期浸润在水中的地方，对于抗冻性能的要求则更为严格。
这是因为混凝土在经受长期的冰冻和浸润后，由于冻融过程中产生的静水压力和渗透压力，使得混凝土的孔结构会发生劣化现象，总比孔容大大增大，大孔含量增多，大大降低了混凝土的抗冻性能，减低了建筑物的寿命，甚至引发重大灾难事故。
引气剂的合理引入，能够有效增大混凝土的含气量，大量独立的气泡能够有效地缓冲溶冻过程中产生的静水压力和渗透压力，减少溶冻产生的作用，从而有效提高混凝土的抗冻性能。
一般来说，在一定范围内，强度等级相同的混凝土，含气量越高其抗冻性能越好，混凝土的强度提高时，同一含气量对其抗冻性的影响效果也越明显。
3.3 含气量对抗渗透性能的影响在混凝土中掺入引气剂，可以引入大量细小均匀且独立稳定的气泡，能有效地隔断混凝土中的毛细孔通道，防止水分的渗透，从而增强混凝土的抗渗性能。
但是，含气量也要有个度，如果引入的含气量过多，相反会导致混凝土抗渗性能的下降。
通过实践表明，在混凝土含气量达到6％～8％时，其抗渗透性能会急剧下降。
这是因为引入的气泡过多，它们难以完全封闭，相互之间就会形成连通孔隙，从而大大削弱混凝土的抗渗透能力。
因此，必须合理地控制引气剂的掺量，确保合适的含气量。
3.4 含气量对混凝土抗折强度的影响在建筑施工中，抗折强度是混凝土的第一力学指标，尤其是在自然条件恶劣的地区，抗折强度损失较大，因此通过含气量的改变从而改善混凝土的抗折抗压强度，具有现实的工程价值。
实践表明，混凝土的抗折强度与含气量是呈现反比的规律，含气量增加，混凝土抗折强度下降。
这是因为引入气泡后，水泥浆基体的孔隙率也随之增加，而孔隙率与混凝土的强度是成反比的，增加了孔隙率，那么其抗折强度就降低。
3.5 含气量对混凝土热传导性能影响其实含气量对于混凝土热传导性能的影响不大，但是还是有稍微影响。
实践证明，混凝土的热传导性能会随着含气量的增加而增大。
但是由于在实际中，对于混凝土的强度要求比热传导性能要求要严格得多重要得多，而含气量过大会严重影响混凝土的强度，因此，在实际操作中，应该在保证强度的基础上，再尽量考虑选择较大含气量，从而提高混凝土的隔热性能，同时要综合考虑其它更为有效的保温隔热措施来加强混凝土的隔热性。
3.6 含气量对混凝土自身变形的影响在日夜温差、季节温差很大的地区，混凝土的温缩应力和干缩应力相对较大，混凝土的收缩变形一般指的是干缩变形，含气量的多少对于混凝土收缩变形的影响较为明显。
不掺入引气剂，混凝土单位用水量较大，毛细孔中的水分较多，可供散失的水分多，混凝土的干缩性大。
引入引气剂后，单位用水量减少，保留在毛细孔中的水分较少，可供散失的水分较多，因此混凝土的干缩性就小。
图4 混凝土表面的干缩变形裂缝结语含气量对于混凝土的诸多性能有着明显的影响，在实际操作中，要综合各种因素，结合实际需求，进行合理设计，把控好引气剂的掺入量，使混泥土的综合性能达到最佳状态。
参考文献：[1]刘贺，付智.含气量对混凝土性能影响的试验研究[J].公路交通科技.2009,26(7)：38-43[2]罗丽文,金丽.影响含气量的若干因素分析[J].吉林水利.2010(12)：26～27[3]李明.抗冻混凝土生产中有关含气量的若干探讨[J].中国与世界混凝土进展.2008：408～412[4]Rozière,Emmanuel;Loukili,Ahmed. A performance based approach for durability of concrete exposed to carbonation. [J].Construction and Building Materials.2009,23(1)：190-199[5]M.I.A. Khokhar;E. Roziere;P. Turcry.Mix design of concrete with high content of mineral additions: Optimisation to improve early age strength [J].Cement and Concrete Composites.2010,32(5)：377-385[6]王卫中,冯忠绪.搅拌速度对新拌混凝土含气量的影响分析[J].混凝土.2007(8)：83～85、88。