蘇得發(fā)

建筑材料中添加引氣劑對(duì)混凝土抗凍性能的影響

蘇得發(fā)

（國(guó)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(duì)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(duì)混凝土各項(xiàng)工作性能的影響及摻入引氣劑對(duì)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(guó)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(shí)常經(jīng)受著酷熱與嚴(yán)寒交替的雙重考驗(yàn)，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(duì)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(duì)提高混凝土抗凍性能的影響

經(jīng)過對(duì)混凝土耐久性的實(shí)驗(yàn)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(huì)發(fā)生不同的形態(tài)變化。在從液態(tài)變成固態(tài)時(shí)，體積開始膨脹，產(chǎn)生對(duì)孔隙壁的膨脹壓力，當(dāng)壓力擴(kuò)大到一定程度時(shí)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(huì)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(dòng)性、可泵性與和易性，同時(shí)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(duì)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(huì)影響混凝土的強(qiáng)度。但是經(jīng)過許多實(shí)驗(yàn)證明，內(nèi)部固定數(shù)量的氣泡孔隙雖然會(huì)對(duì)混凝土強(qiáng)度有一定的影響，氣泡的結(jié)構(gòu)與孔徑也會(huì)使混凝土強(qiáng)度發(fā)生一定的變化，但是，氣孔大小不同對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響也不相同，小于50 um的氣孔一般不會(huì)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(huì)影響混凝土的強(qiáng)度，還會(huì)提高混凝土的強(qiáng)度。

3　摻入引氣劑對(duì)混凝土各項(xiàng)工作性能的影響

經(jīng)過多次實(shí)際驗(yàn)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(duì)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(duì)高水膠比的普通混凝土的強(qiáng)度有很小的影響，但是卻對(duì)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(huì)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(shí)際生產(chǎn)過程中，在道路混凝土中摻入引氣劑，不但不會(huì)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(duì)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(guó)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(xiàng)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(shí)，可及時(shí)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(shí)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(duì)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(jiān)實(shí)、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(shí)，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(shí)候，并不會(huì)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(duì)其引氣特性沒有影響。

6　結(jié)語

通過對(duì)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(xiàng)性能。

［1］ 中國(guó)建筑學(xué)會(huì)混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)專業(yè)委員會(huì)，中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)混凝土外加劑專業(yè)委員會(huì).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(cè)［K］.北京：中國(guó)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