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混凝土含气最与引气剂一、凝土含气量的定义混凝土是由水泥、集料、水和各种外加剂、掺合料按一定比例配合、拌制成的拌和物,经一定时间硬化而成的人造石才。混凝土可以分成两个组成部分,即粗集料与砂浆。粗集料粒径的大小对空气含量几乎没有直接的影响,引进的气泡乃是分布于混凝土的细颗粒即砂浆之中,并通过砂浆的性能进而决定整个混凝土的性能。目前,混凝土含气量的表示方法为砂浆中的气泡体积与全部混凝土体积之比的百分数,亦可表示如下: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%由上表达式即可看出,其中包括“不起作用”的不确定因素即粗集料体积,而且在试验时,又规定粗集料最大粒径不得大于40mm,当混凝土集料最大粒径大于40mm时,上式中粗集料体积小于混凝土中全部粗集料体积,则又增一个变数,致使混凝土含气量不是定值,而是随着集料最大粒径以及数量的多少变化,比较繁琐且定义含混。二、混凝土含气量的因素2.1 原材料混凝土掺入一些外加剂会产生一系列化学反应,包括产生气体,同时混凝土在拌和时会引入一些气体,从而形成空隙。而大部分外加剂都为表面活性剂,所谓表面活性剂是指这样的一种物质,溶解于液体并从液体中向界面汇集,作定向排列吸附在界面上,形成单分子吸附膜层,从而显著地降低溶液的表面能。这里重点介绍引气剂,引气剂的一般成分为松香热聚物,既是含有憎水基,也含有亲水基的两性分子。当加入引气剂后,引气剂分子溶于水后,分子就定向排列在气一液界面上,降低了溶液的表面张力,从而使新界面的产生变得更容易,此时若用机械方法搅动溶液,就会产生气泡。有的外加剂则有消泡的功能,其原理和作用跟引气剂是相反的。除了外加剂之外,粗细集料对混凝土含气量也有一定的影响。细集料品种对混凝土含气量影响不明显,但砂率对其有影响,随着砂率的增加,混凝土含气量会增加。粗集料对混凝土含气量的影响表现在品种、最大粒径方面。粗集料品种不同,引气量不同。卵石引气量大于碎石引气量。气泡存在于浆体中,粗集料最大粒径增大时,浆体体积相对变小,因此混凝土中含气量应随集料最大粒径的增大而减小。此外,水灰比对混凝土含气量也有影响。水灰比增大,混凝土含气量也会随之增大。2.2 施工工艺一般地,新拌混凝土坍落度越大,含气量就越高,坍落度每增加约70100mm,含气量就会增加1。但坍落度增大至某一数值后,含气量会开始下降。混凝土振捣工艺对含气量有很大影响,从以往实践上看振捣工艺使消泡能力增加的顺序为:高频振捣振捣棒振动台人工捣实。且高频振捣与振捣棒的使用,使引入的气泡骤减,如果超过20s,含气量将下降为原来的23。因此混凝土外加剂应用技术规范规定,使用振捣棒振捣不能超过20s。混凝土结构施工过程的搅拌时间对含气量也有影响,使用引气剂为了保证引气效果必须增加搅拌时间,但搅拌时间过长,又会消除气泡,最适宜搅拌时间为23min。此外,混凝土泵送过程中在管道内处于受压状态,其含气量会有所降低。三、混凝土含气量的测定方法3.1 取样的要求同一混凝土拌和物的取样应取3批,每批取1个试样,结果取其算术平均值。若三个试样的最大值或最小值中有一个与中间值之差超过0.5%时,将最大值与最小值一并舍去,取中间值作为该批的试验结果,如果最大值与最小值均超过0.5%,则应重做。同一混凝土拌和物的取样应从同一盘混凝土或同一车混凝土中取样。取样量应多于试验所需量的1.5倍,且宜不小于20L。混凝土拌和物的取样应具有代表性,宜采用多次采样的方法。一般在同一盘混凝土或同一车混凝土中的约14处、12处和34处之间分别取样,从第一天取样到最后一次取样不宜超过15min,然后人工搅拌均匀。从取样完毕到开始做混凝土含气量试验不宜超过5min。3.2 取样的试样制备的要求实验室制备混凝土拌合物时,拌和时试验室的温度应保持在203,所用材料的温度应与试验室温度保持一致。注:需要模拟施工条件下所用的混凝土时,所用原材料的温度宜与施工现场保持一致。试验室拌和混凝土时,材料用量应以质量计。称量精度:集料为1%;水、水泥、掺合料、外加剂为0.5%。混凝土拌和物的制备应符合普通混凝土配合比设计规程JGJ 55中的有关规定。从试样制备完毕到开始做各项性能试验不宜超过5min。3.3 混凝土含气量测定仪3.4 混凝土含气量的测定方法1)仪器的压力表读值与含气量关系曲线的标定当初次使用改良法混凝土含气量测定仪时,应先按下列步骤标定出含气量与压力表读值关系曲线:(1)量钵容积的标定:先称量含气量测定仪器量钵加玻璃板重,然后量钵加满水,用玻璃板沿量钵顶面平推,使量钵内盛满水而玻璃板下无气泡。擦干钵体外表面后连同玻璃板一起称重。两次质量的差值除以该温度下的水的密度即为量钵的容积V。(2)含气量0%点的标定:把量钵加满水,将校正管1接在钵盖下面排水气阀的端部,将钵盖轻放在量钵上,用夹子夹紧使其气密良好并用水平仪检查仪器的水平,打开进水旋塞,松开排水气阀,用吸水球从进水旋塞处加水,直至排水气阀出水口冒水为止。然后拧紧进水旋塞和排水气阀,此时钵盖和钵体之间的空隙被水充满。用手泵向气室充气,使表面捎大于0.1MPa,用指尖轻弹表面,然后用微调阀调整表压使其为0.1MPa。放松调整气阀12次,使气室的压力气体进入量钵内,读压力表读数,此时指针所示压力相当于含量0%。(3)含气量1%10%的标定含气量0%标定后,将校正管2接在钵盖排水气阀的上端,然后放松一下调整气阀,慢慢打开排水气阀,量钵中的水就通过校正管2流到量筒中,当量筒中的水为量钵容积的1%时关闭排水气阀。打开进水旋塞,使量钵内的压力与大气压平衡,再关上进水旋塞,然后重新用手泵加压,并用微调阀准确地调到0.1MPa,放松12次调整气阀,此时测得的压力表读值相当于含气量1%,同样方法可测得含气量2%10%的压力表读值。以上试验均应进行两次,各次所测压力值均应精确至0.01MPa,对以上的各次试验均应进行检验,其相对误差均应小于0.2%;否则应重新标定;最后,以含气量为横坐标,压力表读值为纵坐标,绘制含气量与压力表读值关系曲线。做集料或混凝土试验时请将校正管1拉出。 2)集料含气量的测定(1)应按下式计算每个试样中粗、细集料的质量:MgV1000mgMsV1000ms式中:mg、ms分别为每个试样中的粗、细集料质量(kg);Mg、Ms分别为每立方米混凝土拌合物中粗、细集料质量(kg);V含气量测定仪容器容积(L)。(2)在容器中先注入13高度的水,然后把通过40mm网筛的质量为Mg、Ms的粗、细集料称好、拌匀,慢慢倒入容器。水面每升高25mm左右,轻轻插捣10次,并略予搅动,以排除夹杂进去的空气,加料过程中应始终保持水面高出集料的顶面,集料全部加入后,应浸泡约5min,再用橡皮锤轻敲容器外壁,排净气泡,除去水面泡沫,加水至满,擦净容器上口边缘;装好密封圈,加盖拧紧螺栓;(3)打开进水旋塞和排水气阀,用吸水球从进水旋塞处往量钵中注水,直至水从排水气阀出口流出,并且流出的水中无气泡再关紧进水旋塞和排水气阀。(4)关好所有的阀门,用手泵打气加压,使表压稍大于0.1MPa,用指尖轻弹表面,然后用微调地将表压调到0.1MPa。(5)放松调整气阀12次,待表压指针稳定后,测定压力表读数Pg1,重复以上第4条,对容器内的试样再检测一次记录压力表读数Pg2,若Pg1和Pg2相对误差小于0.2%时,则取Pg1和Pg2的算术平均值,并根据仪器标定的含气量与压力表读数关系曲线,得到所测集料的含气量值C(精确到0.1%)。若不满足,则应进行第三次试验。测得压力值Pg3。当Pg3与Pg1、Pg2 中较接近一个值的相对误差不大于0.2%时,则取此二值的算术平均值。当仍大于0.2%时,则此次试验无效,应重做。3)混凝土含气量的测定(1)用湿布擦净容器和盖的内表面,装入混凝土拌合物试样;(2)捣实可采用手工或机械方法。当拌合物坍落度大于70mm时,宜采用手工振捣,当拌合物坍落度不大于70mm时,宜采用机械振捣,用振动台振实1520s,用高频插入式振捣器(25mm,14000次min)在模型中心垂直插捣10s。用捣棒捣实时,应将混凝土拌合物分3层装入,每层捣实后高度约为13容器高度;每层装料后由边缘向中心均匀地插捣25次,捣棒应插透本层高度,再用木锤沿容器外壁重击1015次,使插捣留下的插孔添满。最后一层装料应避免过满;采用机械捣实时,一次装入捣实后体积为容器容量的混凝土拌合物,装料时可用捣棒稍加插捣,振实过程中如拌合物低于容器口,应随时添加;振动至混凝土表面平整、表面出浆即止,不得过度振捣;使用插入式高频振动器捣实时,应避免振动器触及容器内壁和底面;在施工现场测定混凝土拌合物含气量时,应采用与施工振动频率相同的机械方法捣实;(3)捣实完毕后立即用刮刀刮平,表面如有凹陷应予填平抹光;如需同时测定拌合物表观密度时,可在此时称量和计算;然后在正对调整气阀孔的混凝土拌合物表面贴一小片塑料薄膜,擦净容器上口边缘,装好密封圈,加盖并拧紧螺栓; (4)打开进水旋塞和排水气阀,用吸水球从进水旋塞处往量钵中注水,直至水从排水气阀出口流出,并且流出的水中无气泡再关紧进水旋塞和排水气阀。(5)关好所有的阀门,用手泵打气加压,使表压稍大于0.1MPa,用指尖轻弹表面,然后用微调地将表压调到0.1MPa。(6)放松调整气阀12次,待表压指针稳定后,测定压力表读数P01,重复以上第4条,对容器内的试样再检测一次记录压力表读数P02,若P01和P02相对误差小于0.2%时,则取P01和P02的算术平均值,并根据仪器标定的含气量与压力表读数关系曲线,得到所测试样的含气量值B(精确到0.1%)。若不满足,则应进行第三次试验。测得压力值P03。当P03与P01、P02 中较接近一个值的相对误差不大于0.2%时,则取此二值的算术平均值。当仍大于0.2%时,则此次试验无效。(7)混凝土拌合物含气量应按下式计算:ABC式中:A混凝土拌合物含气量(%);B两次含气量测定的平均值(%);C集料含气量(%)。计算精确至0.1%。四、气剂的定义与种类4.1 定义引气剂是指能使混凝土在拌合过程中引入大量微小、封闭而稳定的气泡的外加剂。二十世纪30年代,美国的汽车交通发展迅速,而混凝土路面破坏严重,尤其是在北方地区的冬季期间,为防止混凝土路面结冰而喷撒除冰盐(如氯化钙、氯化钠)的路面破坏更加严重。通过试验研究发现,用掺入树脂和油类等助剂作为助磨剂的水泥所配制的混凝土,此类破坏程度较轻。这一发现促使人们对引气剂的作用机理和作用效果进行了深入的研究,并促使人们开发研制有效的引气剂。目前已有多种引气剂产品,并且对引气所产生的改善混凝土抗冻融性、和易性方面的效应也进行了深入研究。最早取得技术专利的混凝土引气剂是文沙树脂,它是木松香精制过程中的一种副产品。我国50年代研制了以松香热聚物为主要成分的引气剂,接着进行了松香皂、OP乳化剂和8012等引气剂的研究应用工作。目前市场上销售的引气剂主要有PC2型引气剂、CONA型引气剂、KF微沫剂和SJ1、SJ2引气剂等。引气剂掺量非常小,却能因使混凝土在搅拌过程中引气而大幅度改善混凝土的抗冻融循环方面的耐久性,应用在道路、桥梁、大坝和港工等方面,大大提高了它们的使用寿命,因此,它是一种非常重要的外加剂。所以,引气剂问世至今,仍然被看作是混凝土材料科学发展过程中的一大重要发现。4.2 种类根据化学成分,引气剂主要有以下几类:1)木材树脂酸盐;2)合成洗涤剂类;3)磺化木质素的盐类;4)石油酸盐类;5)蛋白质的盐类;6)脂肪酸或树脂酸及其盐类;7)有机硅化合物类;8)磺酸烃的有机盐类等。五、引气剂的机理混凝土引气剂基本上都属于阴离子表面活性剂,其分子结构由憎水基团和亲水基团组成,亲水基团在分子溶于水解离后会因释放出阳离子而带正电荷。概括起来讲,引气剂的作用机理在于:在混凝土搅拌过程中能使其大量包裹微小的气泡,而这些微小的气泡又能稳定地存在于混凝土体内。具体地分析,引气剂的作用机理包括以下方面:5.1 界面活性作用不加引气剂时,搅拌混凝土过程中,也会裹入一定量的气泡。但是当加入引气剂后,在水泥水空气体系中,引气剂分子很快吸附在各相界面上。在水泥水界面上,形成憎水基指向水泥颗粒,而亲水基指向水的单分子(或多分子)定向吸附膜;在气泡膜(也即水气界面)上,形成憎水基指向空气,而亲水基指向水的定向吸附层。由于表面活性剂的吸附作用,大大降低了整个体系的自由能,使得在搅拌过程中,容易引入小气泡。5.2 起泡作用泡可分为气泡、泡沫和溶胶性气泡三种。混凝土中的泡属于溶胶性气泡。清净的水不会起泡,即使在剧烈搅动或振荡作用下,使水中卷入搅成细碎的小气泡而混浊,但静置后,气泡立即上浮而破灭。但是当水中加入引气剂(比如洗衣粉)后,经过振荡或搅动,便引入大量气泡。其原因是:液体表面具有自动缩小的趋势,而起泡是一种界面面积大量增加的过程,在表面张力不变的情况下,必然导致体系自由能大大增加,是热力学不稳定的系统,会导致气泡缩小、破灭。但在引气剂存在的情况下,由于它能吸附到气-液界面上,降低了界面能,即降低了表面张力,因而使起泡较容易。5.3 稳泡作用通过试验发现,将有些表面活性剂加入混凝土中,在搅拌过程中也能引入大量微小气泡,但是当将混凝土静置一定时间,或经过运输、装卸、浇注后,混凝土的含气量却大大下降,大部分气泡都溢出消失了,而引气剂则不同,掺入后,不但能使混凝土在搅拌过程中引入大量微小气泡,而且这些气泡能较稳定地存在,这是使硬化混凝土中存在一定结构的气孔的重要保证。研究表明,气泡的稳定与静表面张力并非简单的关系,还取决于一些其它的条件,包括在气泡周围形成有一定机械强度和弹性的膜、要有适当的膜表面粘度、适当的液相介质粘度、使泡膜不易流失、泡膜动电电位提高等,对于混凝土这样的多项系统,情况就更复杂了。由于上述作用,使得掺加引气剂的混凝土在搅拌过程中所形成的气泡大小均匀(201000m),迁移速度小,且相互聚并的可能性也很小,基本上都能稳定地存在与混凝土体内。还有一项试验数据,也能够帮助说明掺加引气剂混凝土中引入的气泡的稳定性:一些阴离子引气剂在含钙量高的水泥浆溶液中有钙盐沉淀,当微细的水泥颗粒周围和气泡膜上的这种沉淀物浓度适当时,能防止气泡破灭,如表51。表51 由松香溶液产生的泡沫在清水和饱和石灰水中的稳定情况松香皂溶液浓度(%)泡沫生存时间(min)清水饱和石灰水0.02313800.04544100.08103390六、引气剂对混凝土性能的影响6.1 引气剂对混凝土和易性的影响掺加引气剂或引气减水剂在混凝土中引入大量微小且独立的气泡,这种球状气泡如滚珠一样使混凝土的和易性得到较大改善。这种作用尤其在集料粒形不好的碎石或人工砂混凝土中更为显著。掺加引气剂或引气减水剂对新拌混凝土和易性的改善主要表现在坍落度增加,泌水离析现象减少等。1)对混凝土坍落度的影响在保持水泥用量和水灰比不变的情况下、在混凝土中掺加引气剂,由于混凝土含气量的增加,相应增加了混凝土的坍落度。掺加引气减水剂由于有引气和塑化双重作用,所以坍落度将大幅度增加。图4-1表示混凝土含气量大小对坍落度的影响,可以看出,在水灰比不变情况下,随着含气量增加,坍落度增加。相当于每增加含气量1%,混凝土坍落度可提高1cm。2)减水作用如果保持坍落度不变,则在混凝土内部引气后可以减小水灰比,所以,可以认为,掺加引气剂也有助于减水。一般,混凝土含气量每增加1%,在保持相同坍落度情况下,水灰比可以减小2%4%(单位用水量减少46kg)。如果掺加引气减水剂,则由于其引气和减水双重作用,对于降低混凝土水灰比十分有益。引气剂的减水率常因引气量大小、集料大小及级配、水泥种类和用量等的不同而有差异。但是有一点是一定的,即引气剂掺量越大,混凝土含气量越大,减水率越高。尽管引气剂的减水作用有助于弥补引气对强度所产生的负效应,但是混凝土的含气量仍不得过高,否则,强度会严重下降。3)对混凝土泌水、沉降的影响由于引气剂或引气减水剂的掺加,对减少混凝土的泌水、沉降现象效果十分显著。Kreijger通过实验,提出了相对泌水速度与外加剂浓度的关系式。对于WC0.50的水泥浆,掺阴离子型减水剂时,相对泌水速度为:QxQ110x而对掺加阴离子型引气剂和非离子型减水剂者,相对泌水速度为:QxQ14x式中:QxQ相对泌水速度;Qx不掺外加剂的水泥浆的泌水速度;Q掺外加剂的水泥浆的泌水速度;x外加剂浓度。使用相同浓度的外加剂时,由水泥浆的泌水速度可以计算混凝土的泌水速度。泌水和沉降的程度如何,与混凝土中水泥浆的粘度有密切关系,而水泥浆的粘度又与其微粒对引气剂的吸附及气泡在粒子表面的附着情况有关。由于大量微小气泡的存在,使整个浆体体系的表面积增大,粘度提高,必然导致泌水和沉降的减少;另外,大量微小气泡的存在和相对稳定,实际上相当于阻碍混凝土内部水分向表面的迁移,堵塞了泌水通道;再则,由于吸附作用,气泡和水泥颗粒、集料表面都带有相同电荷,这样以来,气泡、水泥颗粒以及集料之间处于相对的“悬浮”状态,阻止重颗粒沉降,也有助于减少泌水和沉降。因掺加引气剂所带来的减少沉降和泌水的效果,极大地改善了混凝土的均匀性,集料下方形成水囊的可能性减小。另外,复合掺加引气剂或者使用引气减水剂也是配制大流动度混凝土、自流平混凝土的技术保证之一。6.2 引气剂对混凝土凝结硬化的影响由于引气剂的掺量非常小(11000011000),掺加引气剂的混凝土,其凝结时间与不掺者相当,差别不大。引气剂的掺加对水泥水化热的影响也不大。6.3 引气剂对硬化混凝土性能的影响掺加引气剂对混凝土的力学性能和耐久性均有较大影响,具体如下。1)对混凝土强度的影响在混凝土单位水泥用量和坍落度不变的情况下,由于掺入引气剂或引气减水剂,一方面,可以增加混凝土的含气量,另一方面,可减少混凝土的单位用水量,即降低水灰比,因而会对其强度产生的影响。从减水的结果来讲,混凝土的强度会提高,然而,从引气的角度来讲,混凝土的强度一般是下降的(多数情况如此)。因此,掺加引气剂或引气减水剂后对混凝土的强度的影响是两种作用的综合结果。一般,在水泥用量和坍落度不变的情况下,每增加含气量1%,28天抗压强度降低2%3%;若保持水灰比不变,则每增加含气量1%,28天抗压强度降低5%6%。掺加引气减水剂,由于减水率较大,混凝土的强度可以不降低或略有提高。2)对弹性模量的影响掺加引气剂或引气减水剂的混凝土,其弹性模量比不掺者普遍降低,且降低的幅度大于强度的变化幅度。其原因是由于水泥浆体中大量微小气泡的存在,使浆体的弹性模量降低了。3)对干缩的影响掺加引气剂或引气减水剂对干缩的影响情况是这样的:引气作用会使干缩增大,而减水作用又会使干缩减小,所以其最终结果实际上是两种作用的综合作用。一般来说,掺加引气剂后,混凝土的干缩会增加,但增加不多。而掺加引气减水剂的混凝土,由于减水率较大,其干缩与不掺者基本相当。4)对抗渗性的影响由于掺加引气剂或引气减水剂,使得混凝土用水量减小,泌水沉降率降低,也即硬化浆体中大毛细孔减少,集料浆体界面结构改善,泌水通道、沉降裂纹减少,另外,引入的气泡占据了混凝土中的自由空间,破坏了毛细管的连通性,这些作用都将会提高混凝土的抗渗透性。掺加引气剂或引气减水剂等外加剂提高混凝土抗渗性的方法也已应用于工程实践,并取得较好的效果。水利科学研究院等单位的实验结果表明:在相同水灰比条件下,掺引气剂混凝土的抗渗性比不掺者有所提高;在同坍落度、同水泥用量情况下,掺引气剂者的抗渗性比不掺者有显著提高。表61是掺加引气剂对混凝土抗渗性影响的部分实验结果。表61 含气量对混凝土抗渗性的影响集灰比水灰比砂率(%)含气量(%)坍落度(%)试件最大不透水压力值(MPa)7.10.7545.01.35.50.134.810.50.689.514.60.825)抗化学侵蚀性与基准混凝土相比,掺加引气剂或引气减水剂的混凝土,由于抗渗性提高和独立微气泡的存在,其抗化学侵蚀性有提高。但是有关单位的试验证明,掺引气剂或引气减水剂的作用仅表现在使混凝土受化学介质作用的破坏程度减轻,而不存在质的变化。影响混凝土抗化学侵蚀性的最根本的因素是水泥品种、矿物组成和水灰比。6)抗冻融循环性能如果在混凝土中掺加一定量引气剂或引气减水剂,则在拌合过程中,混凝土内部产生适量微小气泡,将大大改善混凝土的耐久性,尤其是混凝土的抗冻融循环性能显著提高(几倍甚至几十倍),这对延长混凝土结构的使用寿命十分重要。米伦兹(Mielenz)和鲍威尔斯(Powers)等认为,要使混凝土的抗冻融性能良好,气泡间隔系数L值最好控制在100200m以下。实验表明,混凝土的含气量与冻融性能密切相关。图4-2是引气混凝土的含气量与耐久性指数的关系,可见,当混凝土含气量为3%6%时,混凝土有良好的耐久性,而含气量超过6%时,耐久性随含气量的增大呈下降趋势。混凝土含气量太大,其耐久性不但不随含气量的增加而提高,反而有下降趋势,其原因之一,是由于其强度产生了大幅度下降,如图4-3。表62是几个国家对引气混凝土适宜含气量的推荐值,可供参考。表62 几个国家对引气混凝土适宜含气量的推荐值集料最大粒径(mm)中国港工中国铁路美国ACI美国开垦局英国CP德国DIN日本土木学会15764620565155255154.514.5404.5414.54143.55044133.5803.53.513.53.51310031331应注意的是,砂浆的含气量为9%时,对改善抗冻融循环性的效果最好。当掺加引气减水剂时,由于其同时较好的减水作用,对混凝土的抗冻融性的改善效果更佳。使用不同种类的引气剂,即使在引气量相同的情况下,由于引入的气泡的组织,即气泡大小和分布状态不同,其对混凝土抗冻融性的改善效果有差异,如表63。表63 掺加不同引气剂对混凝土抗冻融性的改善效果水泥用量(kgm3)引气剂种类及掺量(%C)水灰比含气量(%)冻融25次冻融75次重量损失(%)强度损失(%)重量损失(%)强度损失(%)2760.701.611.465.0溃散溃散松香热聚物0.0040.653.7011.92.128.0烷基苯磺酸钠0.0080.654.40.19.01.413.0七、影响引气剂作用效果的因素掺加引气剂或引气减水剂改善混凝土性能的效果如何,不仅与混凝土的含气量有关,还与所引入气泡的大小、结构等因素有关。就引气剂的引气效果来讲,也受到诸多因素的影响,如引气剂的掺量、水泥品种和用量、掺合料品种和掺量、集料、搅拌方式和时间、停放时间、环境温度、振捣方法和振捣时间等。下面具体分析。7.1 引气剂掺量在推荐掺量范围内,混凝土的含气量随引气剂的掺量增加而增大。对于某种混凝土来说,要引入一定量的气泡,还应考虑水泥用量、混凝土配合比等其它因素,最好通过实验确定其最佳掺量。7.2 水泥品种和用量掺引气剂混凝土的含气量与水泥品种及用量有关。试验表明,引气剂掺量相同时,硅酸盐水泥所配制混凝土的含气量高于用火山灰水泥或粉煤灰水泥所配制的混凝土,而低于用矿渣水泥所配制混凝土的含气量。这是因为火山灰、粉煤灰对引气剂的吸附作用很强,而矿渣粉颗粒对引气剂的吸附作用较弱。在引气剂掺量相同时,随着混凝土中水泥用量的增加,含气量减小。所以,对于粉煤灰水泥和火山灰水泥所配制的混凝土,如果要达到相同的引气量,掺加的引气剂要高于硅酸盐水泥,而矿渣水泥混凝土的引气剂掺量应低一些。7.3 掺合料品种和用量掺合料品种和用量对引气剂的引气效果也很大影响。粉煤灰、沸石粉和硅灰,由于对引气剂的吸附作用较强,替代部分水泥后,将减小引气剂的引气效果,且随着替代量的增大,混凝土含气量减小。所以对掺加这几种掺合料的混凝土,应适当增加引气剂的掺量。实验表明,要引入相同量的空气,对于掺硅灰的混凝土,其引气剂掺量要比纯水泥混凝土增加25%75%。7.4 集料在混凝土配合比和引气剂掺量相同时,粗集料最大粒径增大,混凝土的含气量趋于减小;卵石混凝土的含气量一般大于碎石混凝土。对于细集料,当其中0.160.63mm粒径范围的砂所占比例增大时,引气剂的引气效果增强;小于0.16mm或大于0.63mm的砂的比例增加时,混凝土的含气量减小。当需要引入相同空气时,采用人工砂作为细集料所配制混凝土的引气剂掺量通常要比天然砂混凝土高出一倍多。在混凝土集灰比、水灰比都相同的情况下,掺加引气剂的引气效果随着砂率的提高而增大。7.5 搅拌方式和搅拌时间搅拌方式、搅拌机的种类、搅拌的混凝土量和搅拌速率等均会对混凝土的含气量产生影响。实验发现,采用人工拌合,混凝土的含气量要比机械搅拌的小得多;搅拌量为搅拌机额定量的40%增大到100%时,混凝土的引气量从4%增加到8%;搅拌混凝土时的投料顺序对混凝土的引气量也有影响。混凝土的含气量随着搅拌时间的过于延长而减小,也即掺加引气剂的混凝土有一个最佳的搅拌时间范围。掺加松香热聚物引气剂的混凝土,在搅拌时间小于12min时,含气量随搅拌时间而增加,但是超过12min后,含气量有所减小。7.6 混凝土拌合物的温度环境温度不仅影响混凝土原材料的温度,而且影响混凝土拌合物的温度。混凝土拌合物温度每增大10oC,混凝土的含气量约减小20%。7.7 混凝土拌合物的停放时间混凝土拌合物制备后,若长时间运输和停放,将导致含气量减小。但是掺加不同种类引气剂的混凝土,其含气量随时间减小的程度是不同的

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