<二>引气剂概述
混凝土引气剂是最古老的外加剂之一,美国最早开始研究,并在四十年代应用于混凝土抗冻工程中。
我国是五十年代开始引气剂的研究,现在随着混凝土技术发展的需要,特别是引进国外施工设备和国外工程公司进入我国施工市场,引气荆也开始得到广泛重视。
目前我国使用的引气剂主要有三种:即十二烷基苯磺酸类和三帖皂苷类及松香热聚物引气剂。
这三种引气剂的作用都是在混凝土拌和物拌和过程中引入空气,在混凝土内部产生气泡。
十二烷基苯磺酸类所产生的气泡体积大.消泡时间短、气泡的稳定性差只能改善混凝土拌和物的和易性或起到减少泌水的作用,气泡随时间的延长不断破碎积聚成大气泡,如果在混凝土浇注时不注意振捣工序排出气泡,会影响到建筑物的表观质量,因此十二烷基苯磺酸类引气剂不能明显提高混凝土的耐久性。
三帖皂苷类及松香热聚物引气剂相对比,三帖皂类引气剂所产生的气泡泡壁厚,气泡单分子崩压强度高于松香热聚物引气剂,从表面看来,似乎是其气泡质量好于松香热聚物引气剂,由于引气剂在混凝土拌和物中起到象滚珠一样的润滑作用,从而改善混凝土和易性、可泵性及减少泌水。
而三帖苷皂类引气剂所产生的
气泡泡壁较厚、强度高、气泡的积聚性强,相互之间的阻力大。
因此不能有效的均匀分散到混凝土内部从而使其在改善混凝土拌和物的和易性、可泵性及减少泌水方面反而不及松香热聚物引气剂。
引气剂作用机理
我国目前使用的这三种引气剂对混凝土的作用机理基本相似。
引气剂大部分是阴离子表面活性剂,在水一气界面上,憎水基向空气一面定向吸附;在水泥~水界面上,水泥或其水化粒子与亲水基相吸附,憎水基背离水泥及其水化粒子,形成憎水化吸附层,并力图靠近空气表面,由于这种粒子向空气表面靠近和引气剂分子在空气一水界上的吸附作用,显著降低水的表面张力,使混凝土在拌和过程中产生大量的微气泡,这些气泡有带相同电荷的定向吸附层,所以相互排斥并能均匀分布;另一方面许多阴离子引气剂在含钙量高的水泥水溶液中有钙盐沉淀,吸附在气泡膜上,能有效地防止气泡破灭,引入的细小均匀的气泡能在一定时闻内稳定存在。
引气剂主要作用是引入气泡,其次是分散和润湿作用。
引气剂最早是作为高混凝土抗渗性、抗冻性、抗盐冻剥蚀性而使用的外加剂。
其主要原理是引气荆引入的小气泡切断毛细管的通路,降低毛细管作用,从而提高混凝土的抗渗性。
这些微气孔在冰冻过程中能释放毛细管内的冰晶膨胀压力,从而避免生成破坏压力,减少和防止冻融的破坏作用,提高混凝土的抗冻f_t。
经长期实践证明,引气剂能显著改变新拌t昆凝土的性能。
在原材料比例不变的条件下,引气剂可以提高混凝土的流动性;而在相同坍落度下,掺有引气荆的t昆凝土其浆体和易性、流动性、塑性、浇注性、捣实性等非测量指标是不掺引气剂的混凝土浆体所不能比拟的,引气剂可以降低拌和用水量。
另外,引气剂还可降低新拌混凝土的坍落度损失。
随着施工技术和高层建筑的发展需要,混凝土的可泵性能显得愈来愈重要。
实际上,可泵性是混凝土工作性良好的一种特殊表现形式,由于引气剂增加混凝土的内聚性和物料间的润滑作用,降低了胀流,使泵送时不会过度离析和泌水,
因此引气剂可提高新拌混凝土的可泵性能。
但是泵送混凝土的含气量也不宜太高,因为过大的含气量造成空气的,--j-压
缩性,增加泵送时的泵压损失和降低混凝土的泵送效率。
因此泵送混凝土和大体积混凝土工程,以及道路和其它土木建筑工程广泛采用引气混凝土。
即使是没有抗冻或抗除冰盐要求的环境中也是如此。
引气剂是混凝土外加剂中一个重要的独立品种。
随着科技的发展,提高引气剂的质量是摆在我们面前的重要课题。
一种优良的引气剂必须具备良好的发泡能力和稳定性能,同时具有良好的气泡结构和小的强度损失率,并与其它外加剂具有强的复合性,使用起来方便安全,价格合理。
因此如何将引气剂的应用拓展到高性能混凝土领域,使其在改善混凝土耐久性和工作性的同时,不至于对其强度造成很大程度的负效应,是我们今后研制开发的重点。