引气剂与引气减水剂

第五章引气剂及引气剂，5.1引气剂类型及化学特性5.2引气剂5.3引气剂5.4引气剂及引气剂工程应用，1938年美国引气剂延伸高速公路应用1942年美国引气混凝土施工规范1948年广泛应用：1950年开始，松香热聚合物、松木肥皂、复合多功能产品。最近几年：引气制的领导是日本。5.1空气缓凝剂的种类和化学性质，表面活性剂，负离子，阳离子，非离子，两性离子，5.1.1松香空气助燃剂，特点：性能可靠，准备方便，价格低廉，松脂，松香热聚合物，松脂助燃剂，主要成分：松香酸，制造工艺：松香酸，碱皂化反应松香酸脂肪，松香处理(二次，三次松香)，松香粉碎粉末氧化(空气中)颜色深，皂化工艺碱液在沸水中加热，慢慢加入松香，边缘混合(防止暴雨)反应结束后：PH 8 9，透明，不浑浊，未沉淀的松散肥皂的物理特性：棕色奶油，2 .松香热聚合物引气剂在树脂酸中有- COOH，添加碱后发生反应生成肥皂。松脂和煤酸(苯酚)、硫酸按一定比例投入反应堆，在一定温度和适当条件下反应。这个反应过程相当复杂，经过缩合、聚合的过程，一个分子变成更大的物质，使用氢化钠处理成为钠的缩合热聚合物。5.1.2烷基苯磺酸盐空气联排剂以工业上廉价的石油化学物质丙烯为原料，聚合成丙烯四聚体，与苯反应，可得到十二烷基苯的复杂混合物。5.1.3其他类型的引气剂，(1)皂苷引气剂(triterpene saponins)萜萜类化合物通过(C5H8)n，皂苷(碱皂)，单糖糖苷元素，皂苷水溶性引气剂产品主要由三萜类化合物和少量变形化学物质混合制成。其生产原理主要是利用易溶于水和乙醇的三萜皂苷的特性，从植物原料中溶解三萜皂苷的成分，将其与残留物分离，浓缩精制。根据生产条件，可以分别用水溶性法和乙醇法生产。皂素引气剂的生产工艺，引气原理皂苷引气剂的引气由三萜皂苷的分子结构决定。单糖单元的单糖，由羟基(-OH)与水分子形成氢键，因此亲水性强。糖苷元素的糖苷是亲油性，疏水基团。因此，三萜单苷是包含亲水和疏水基团的质子。溶于水后，分子排列在气体-液体界面上，减少溶液的表面张力，从而容易产生新的界面。机械搅拌溶液会产生气泡。萜皂苷形成分子结构大而厚的分子膜，气泡壁弹性和强度高，气泡保持相对稳定。物理特性：皂素引气剂产品是固体粉末和液体类型。粉末产品为棕黄色，比重约为1.3，水分含量不到5%，水不溶性微量，产品中含有少量挥发性物质和糖分。产品容易吸收空气中的水分，变湿，但不影响产品的质量或使用。液体产品为深褐色，不透明，固体含量超过15%，沉淀物微量。产品水溶性很强，可以与萘系、三聚氰胺高效减水剂等任何其他外加剂配合使用，根据用户要求。皂素引气剂溶液的起泡性和稳定性，皂素类型引气剂检测结果与中国混凝土外加剂标准指标比较，性能指标：(1)中国水力发电科学院测试结果表明，其性能符合国家标准中引气第一级产品的指标要求。(2)混凝土的抗冻性可以提高10倍以上。(3)混凝土的气体含量低于4%时，吸入空气引起的混凝土抗压强度不减。挠曲强度有较大的增加(15%到20%)，气体含量一般为4%到6%时，吸入剂引起的每单位气体含量混凝土的抗压强度损失系数小于3%。挠曲强度还在增加。(4)提高混凝土耐碱骨料反应、干湿循环的耐久性。此外，进气剂显着减少混凝土分离和分泌物，提高工作性和泵性。生产情况我国掺入空气缓凝剂的混凝土只占混凝土总量的20-30%。发达国家占70-80%，我国混凝土的总年产量约为2亿M3，即6000万M3。需要使用气压制的年产量至少为6000吨，价值约1.2亿元。我国混凝土工程的耐久性将大大提高。皂素空气烟剂以野生植物为原料，资源丰富，每年建成1000吨生产线，近几年约1500吨的建设投入工程。提高了防冻耐久性。引气剂已经起到了泵剂成分之一的作用。皂素引气剂的优缺点：(1)引气剂的气泡结构好，气泡生成半径小，防冻指标高，强度相对小。(2)水溶性好，施工使用方便。(3)减水剂、缓凝剂和复合性好。(4)本产品虽然有一些刺鼻的缺点，但无害，请制造商戴口罩。容易的潮解形成小块，但溶于水不会影响使用效果。(2)脂肪酸及其盐空气缓行剂动物脂肪皂化脂肪酸(空气延行特性)，5.2空气延行剂作用于混凝土的5.2.1空气延行剂的作用机制，1，搅拌混凝土进气和泡沫的形成过程，产生两种作用涡流进气作用。也就是说，混合涡流负压区吸入空气剪切力气泡骨料是三维幕式空气吸入重力，剪切力空气粉碎气泡，未混合空气的混凝土：空气被浆液包裹，形成气泡，但如果气流靠近，它们很容易结合在一起，浮在表面，因此消亡。引气剂的作用主要有两个方面。一是使进入的空气容易形成小气泡。二是气泡合并增加，浮动破裂，即保持小气泡稳定性，防止在混凝土中均匀分布。未混合的引气混凝土的不稳定气泡，2 .液-气界面对引气剂的吸附与排-气界面活性的差异：减水剂界面活性发生在液-固界面，引气剂发生在液-气界面。气泡：由液体薄膜包围的气体。引气剂是表面活性物质，由非极性和极性组成。在液体-气体系统中，悲剧深入到气象中，极性留在水中，吸附在气泡的液体-气体界面上，形成定向排列。由于气泡表面空气软体系分子的这种方向吸附和排列作用，空气软体系吸附的气泡难以合并增加，在混凝土中稳定分布。3 .引气剂的作用机制是液体-气体界面张力减少一定的气体含量，系统的液体-气体边界面积增加，系统的总界面自由焓增加，系统处于热力学不稳定状态。添加空气延迟剂后，液气界面张力降低，即使气泡不相互合并，系统整体液气边界区域也保持不变，整个系统液气界面的自由焓不变大或减少，系统处于热力学稳定状态。(2)气泡表面液膜之间的静电斥力作用的离子型表面活性剂作为气压剂，分子从水中电离到阴、阳离子，气泡表面液膜具有相同的负电荷，气泡之间会产生静电斥力，使气泡无法靠近，提高气泡的稳定性。(3)水化膜厚度及机械强度增加作用机理剂吸附在气泡表面时，非极性基础的心气相，极性基础留在液体中。气压剂分子吸附的气泡表面水化膜的机械强度增加，气泡表面粘度和液膜弹性增加，气泡撞击后，液间液膜不容易稀释，气泡的弹性变形也有助于抵消气泡受到的外力。纯液体中的气泡，带表面活性剂的气泡，(4)微固体颗粒堆积在气泡表面形成的“罩”作用，负离子进气剂被吸收并集中在气泡表面，使混凝土中的气泡实际成为气固液三相气泡，固体颗粒“罩”膜增加气泡表面膜厚度，增加机械强度和弹性。这种层“复盖”薄膜在气泡靠近的时候不会更容易排出液体化膜，因此，泡沫不会合并得更多，有助于气泡悬浮，使小气泡均匀分布在混凝土混合物中。5.2.2引气剂对混凝土性能的影响1，和可变引气剂引进了大量小而独立的气泡，提高了混凝土的可变性，如球。尤其是在骨料形状不好的碎石或人工砂混凝土中。2.水性空气偶联剂提高了混凝土混合物中骨料和水泥浆的附着力，减少了它们的离散性，使混合物保持均匀状态更好，使混合水在水泥浆中停留的时间更长，减少了水分分泌量。3，强度引气剂对混凝土强度有所降低。规律：每增加1%的气体含量，压缩强度约减少4%到5%，弯曲强度约减少2%到3%。强度衰减还受骨料的最大粒子大小的影响，最大粒子大小越大，强度衰减率越小。在一定条件下，进气反而会提高混凝土的抗弯强度。牺牲少量强度，大幅提高混凝土的耐久性或寿命是值得的，损失的强度是通过其他技术弥补的。另外，由于空气碾压，混凝土费用小幅增加，带来了很多工程便利，混凝土结构的综合成本只能降低。在相同的水-水泥比或相同的相容性条件下，引气剂品种对混凝土抗压强度的影响，在相同的水-水泥比条件下，空气含量对混凝土强度的影响，4，耐久性引气剂减少混凝土的用水量，分泌率减少，混凝土内部大孔减少。微小的气泡占据了混凝土的自由空间，切断了毛细管的通道，这些小空间可以用作体积膨胀的“缓冲阀”，减少和延迟其他物理膨胀(如盐结晶结晶结晶结晶结晶压力)和化学反应膨胀(如碱骨料反应或硫酸盐反应)引起的混凝土破坏。改善混凝土的抗渗性。抗化学物质侵蚀作用和对碳化的抵抗作用等也随之提高。在相同条件下使用气压剂的混凝土的耐久性或寿命可以提高5倍以上，给国家带来的经济效益很大。皂素引气剂对混凝土耐盐结晶压力及碱骨料反应膨胀和破坏的影响，AE2引气剂和vinol引气剂对混凝土耐盐性冻融和侵蚀特性的影响，AE2引气剂及vinol引气剂对混凝土耐盐冻结侵蚀性的影响，气压剂混凝土寿命10年(需要大修)，每立方米混凝土：工程成本2000元，气压剂混凝土使用寿命提高5倍，使用气压剂的140万立方米混凝土中，使用约100万立方米提高耐久性或使用寿命，每年约(2000/10-2000/50)* *。以混凝土道路为例，气压制已经在东北地区约100公里以上的高等级混凝土道路上使用。这些道路每公里需要大约1200万韩元(混凝土立方米大约4000韩元)。如果不使用气压制，大约10年要整顿一次混凝土道路。使用气压剂后，混凝土道路的寿命可以延长到至少40年，气压剂可以在100公里的高级混凝土道路上使用。这相当于每年节约约国家维护费用。(1200/10-1200/40)*100=9000万元，5 .增加空气链剂对新混合混凝土性能的影响：浆体体积、混合物润滑、浆粘度、屈服应力增加：在工作性、塑料、凝聚性原材料比例不变的条件下，进气器可以提高混凝土的流动性，在同一坍落度下，进气器可以减少混合水的消耗。减少新鲜混凝土的坍落度损失。减少分离和分泌带来的不利影响，改善混凝土质量。提高新鲜混凝土的泵性能，气体含量一般低于6%。6 .降低混凝土综合成本下的抗压强度假定未掺气混凝土的水泥用量为330千克/立方米，混凝土、水泥、引气剂的价格为350元/立方米、400元/t、2.6万元/t，作为指标计算。气体含量为4%(引气剂为水泥量的0.017%)，混凝土的抗压强度不损失，进气后每混凝土的增容成本为0.331.710 (-4) 260000=1.46元；但是，同时进气的4%将原始l立方米的混凝土容积增加到1.04立方米，每平方增加到0.04350=14元，因此每混凝土总收益为(14-1.46)=12.54元。5.3引气剂引气剂引气剂是同时具有吸风和减水功能的外加剂。5.3.1引气剂的特性：吸力、改善性、泌尿和沉淀减少、混凝土耐久性、耐腐蚀性提高。还具有减水剂性能：减水、改善和混凝土其他性能的一般改善。特征：提高混凝土的空气含量，同时不降低混凝土的后强度，在整体改善混凝土物理力学特性的基础上，进一步提高混凝土的冻融、抗渗等耐久性。5.3.2空气风筝线减水剂的品种和性能1。一般空气延烧减水剂主要是木钙、木索钠减水剂。木制品磺酸盐减水剂本身具有减水、进气和延迟特性，属于引气减水剂类别。如果没有足够的气流，可以与空气燃油系统重新组合，以增加气流。2.高效减水剂萘系、蒽系、树脂系减水剂为高效减水剂，减水效率高。蒽减水剂本身包含空气延滞性，是高效的空气延滞减水剂。剩下的是非进气性。与引气剂相结合，可以制成高