引气剂的种类和用量对聚羧酸性能的影响 [复制链接]

研究了聚羧酸系减水剂中引气剂的种类和用量对混凝土性能的影响。通过实验结果表明，适当使用各种类的引气剂可以有效改善混凝土的和易性，增强混凝土的流动性和坍落度。对于低标号混凝土，随着混凝土中引气剂用量的提高，混凝土抗压强度逐步降低。高标号混凝土中，在一定范围内适当增加引气剂用量可以提高混凝土的抗压强度，过高则混凝土强度降低。同时，适当使用引气剂可以有效改善混凝土的泌水。

随着我国建筑行业的高速发展，混凝土外加剂技术的开发和应用迅捷发展,并且在当今的高性能混凝土技术发展中扮演着重要的角色。在混凝土中掺加引气剂，引入大量均匀、稳定的微小气泡，能够有效改善混凝土的孔结构，能大幅提高混凝土性能。引气混凝土的和易性得到显著提高，还提高了混凝土的韧性和抗裂性。另外加入引气剂是减少混凝土裂纹的一个措施。掺加引气剂的同时还能明显减少混凝土泌水。目前，引气剂作为提高混凝土抗冻性的最主要的技术措施已经被广泛应用于工程实践中,其效果也得到了认可。本文通过对引气剂的种类和用量的实验数据进行分析规整，为今后混凝土中引气剂的种类和用量选择提供一个有力参考，更好服务于整个行业。

1.1引气剂

⑴引气剂a。广东某公司烷基苯磺酸盐类引气剂a（白色固体）。

⑵引气剂b。山东某公司松香热聚物类引气剂b（淡黄色液体，50%含固）。

1.2外加剂

聚羧酸系外加剂：福建某公司生产的聚羧酸高效减水剂（未添加引气剂），减水率为20.0%。外加剂配方为：1~4组分别往减水剂中添加引气剂a，用量为外加剂用量的0.2‰、0.4‰、0.6‰、0.9‰，5~8组分别往减水剂中添加引气剂b，用量为外加剂用量的0.4‰、0.8‰、0.12‰、0.18‰，第9组为空白组。

1.3水

采用饮用自来水。

1.4砂子

江西南昌砂：细度模数2.6，含泥量1.2%。

1.5石子

材质为花岗岩，按照5~25和5~31.5规格的7∶3的比例混合配制，性能指标如表1。

表1石子的相关性能%

1.6水泥

南方P.O42.5水泥，比表面积为㎡/kg，性能指标如表2。

表2水泥的相关性能

1.7粉煤灰

江西九江二级灰，比表面积为㎡//kg，性能指标如表3。

表3粉煤灰的相关性能%

1.8矿粉

江西九江矿粉，比表面积为㎡/kg，性能指标如表4。

表4矿粉的相关性能%

2.1低标号的混凝土外掺引气剂性能实验

（1）实验目的。聚羧酸系减水剂中引气剂的种类和用量对低标号混凝土性能的影响。

（2）实验方法。采用C25标号的混凝土配合比（见表5），掺入相同掺量外加剂（不同种类和引气剂用量的外加剂），测定混凝土流动度，坍落度，含气量，容重和强度。

表5C25配合比kg/m3

（3）实验结果与分析（见表6）。

表6C25配合比混凝土性能

实验采用表5配合比，通过表6可以看出，随着聚羧酸系减水剂中不同种类引气剂的用量提高，混凝土的含气量增加，容重减小。

由图1和图2可以看出，随着不同种类引气剂在聚羧酸系减水剂中用量的增加，低标号混凝土的初期坍落度和扩展度随着用量增加而增加并随后出现减少。呈抛物线状态。1h后的坍落度和扩展度随着用量增加而增加并随后出现减少。呈抛物线状态。由此得出，混凝土中适量的引气有助于改善混凝土的和易性和经时损失。

图1C25引气剂a混凝土初始坍落度和1h经时损失

图2C25引气剂b混凝土初始坍落度和1h经时损失

通过图3和图4可以看出，低标号混凝土中随着混凝土引气剂用量的提高，混凝土抗压强度逐渐减小，因此低标号混凝土中，引气剂用量会造成混凝土的抗压强度造成不利影响。对应此种胶材骨料，引气剂b更加适应。

图3C25引气剂a混凝土抗压强度

图4C25引气剂b混凝土抗压强度

2.2高标号的混凝土外掺引气剂性能实验

（1）实验目的。聚羧酸系减水剂中引气剂的种类和用量对高标号混凝土性能的影响。

（2）实验方法。采用C50标号的混凝土配合比（见表7），掺入相同掺量外加剂（不同种类和引气剂用量的外加剂），测定混凝土流动度，坍落度，含气量，容重和强度。

（3）实验结果与分析。

表7C50配合比kg/m3

实验采用表7配合比，通过表8可以看出，随着聚羧酸系减水剂中不同种类引起剂的用量提高，高标号混凝土的含气量增加，容重趋于稳定。

表8C50配比混凝土性能

由图5和图6可以看出，随着不同种类引气剂在聚羧酸系减水剂中用量的增加，高标号混凝土的初期坍落度由于基本处于自流平状态，坍落度基本处于平稳。扩展度在引气量一定的状态下趋于平稳，并随着引气剂用量过大，出现扩展度下滑严重状态。1h后的坍落度经时损失基本无损失。引气剂a经时损失扩展度呈下滑状态，引气剂b在一定范围内经时损失扩展度趋于平稳，但随着用量过大，呈现扩展度经时损失严重的状况。由此得出，高标号混凝土中，在混凝土和易性良好的状态下，添加过量引气剂会造成混凝土的经时损失变大，混凝土流动性变差。

图5C50引气剂a混凝土初始坍落度和1h经时损失

图6C50引气剂b混凝土初始坍落度和1h经时损失

由图7和图8可以看出，随着高标号混凝土中不同种类的引气剂用量的提高，混凝土的抗压强度首先增加并随后降低，呈抛物线状态。因此可以得出，在高标号混凝土中，随着引气量的适当增加，可以有效提高混凝土的抗压强度，但引气剂用量过高，会造成高标号混凝土强度降低的情况。

图7C50引气剂a混凝土抗压强度

图8C50引气剂b混凝土抗压强度

（1）在聚羧酸系减水剂中，随着不同种类引气剂用量的提高，混凝土的含气量呈增加状态。

（2）在聚羧酸系减水剂中，随着不同种类引气剂用量的提高，混凝土的容重逐步减少。

（3）随着不同种类引气剂在聚羧酸系减水剂中的用量提高，可以适当改善低标号混凝土的和易性，但过高反而会造成混凝土和易性变差和经时损失偏大的情况，同时，随着用量增大，混凝土强度降低。

（4）随着不同种类引气剂在聚羧酸系减水剂中的用量提高，可以适当改善高标号混凝土的和易性和提高混凝土抗压强度，但过高反而会造成混凝土和易性变差和经时损失偏大的情况，同时混凝土强度降低。

（5）适当的引气可以改善混凝土的泌水情况。