防冻剂对引气剂气泡稳定性影响的研究

防冻剂对引气剂气泡稳定性影响的研究

1防冻剂对混凝土引气剂气泡性能的影响在中国的冷湿地区，由于气候的影响，实际的施工日期被严重缩短，混凝土受到盐冻和冷冻的破坏，最终降低混凝土结构的使用寿命。为探究防冻剂对混凝土引气剂气泡性能的影响,考虑4种防冻剂不同掺量、两种引气剂等敏感性因素,分别进行水泥稀浆摇泡实验与新拌混凝土含气量测定实验,分析其对引气剂起泡能力与稳定气泡能力的影响及作用机理。2实验2.1粗集料、细集料和引气剂的技术指标采用阜新市大鹰水泥制造有限公司生产的“阜鹰山”牌P·O42.5普通硅酸盐水泥,其主要技术性质指标见表1。粗集料采用4.75~31.5mm石灰岩碎石,主要性能指标见表2。细集料采用产自阜新的天然河砂,其性能指标见表3,该河砂属于Ⅱ区中砂。引气剂采用种类有皂苷引气剂S、苯磺酸盐引气剂C,其各项技术指标见表4;实验所用防冻组分为3种无机盐:氯化钙(CaCl2.2混凝土的摩尔比依据GB8076-2009《混凝土外加剂》2.3水泥掺量检测水泥稀浆摇泡实验对引气剂的引气性能和气泡稳定性提供初步判断。掺有引气剂的水在外力作用下形成泡沫,泡沫破灭形成水,气泡的破灭速率依赖于气泡的流体动力学特性,包括气泡的大小和形状,以及气液界面的移动。其主要过程为采用30mL水、1mL引气剂、0.5g普通硅酸盐水泥混合,然后倒入100mL塞量筒中,上下倒置30次,观察量筒中产生的气泡体积,分别记录0,1,5,10,30和60min时泡沫和水的刻度线及对应时间点。防冻组分为氯化钙、硝酸钙、亚硝酸钙和乙二醇等化学组分,3种无机盐掺量等级为1%,3%,5%和7%,乙二醇采用0.5%,1.0%,1.5%和2.0%4个掺量等级。对于新拌混凝土含气量的测定,此时无水乙二醇的掺量等级与无机盐防冻剂相一致,采用HC-7L混凝土拌合物含气量测定仪,操作规程参照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能实验方法标准》3结果分析3.1防冻剂对泡沫稳定剂的影响3.1.1引气剂初始气泡体积采用水泥稀浆摇泡法评价引气剂稳定性时,气泡体积随时间衰减满足衰减指数模型,其模型函数为式(1)所示式中,V(t)代表引气剂的气泡体积(mL);λ代表其衰减速率,A和B为待定系数。V(0)代表引气剂初始气泡体积,相当于引气剂的起泡能力,其初始体积越大,引气剂起泡能力越强。λ与引气剂的稳泡性能相关,衰减速率越小,表明其气泡稳定性越好。皂苷类引气剂S(1mL引气剂溶液含量5.83%)和苯磺酸盐类引气剂C(1mL引气剂溶液中含量3.5%)水泥稀浆摇泡实验结果如图1所示。对实验结果用衰减型指数函数进行非线性拟合,拟合效果如图1所示,拟合衰减性函数为式(2)和(3)所示。相关性系数分别为R从图1分析可知,引气剂S的初值为30.7,λ为0.04,引气剂C的初值为31.5,λ为0.12,引气剂S与引气剂C相比,引气剂C起泡能力较强,但气泡稳定性不好,气泡体积衰减较快。3.1.2防冻剂对皂苷类引气剂s泡沫稳定性影响通过掺入不同种类不同掺量防冻组分的水泥稀浆摇泡实验,来探究防冻剂对皂苷类引气剂S的泡沫稳定性,实验结果如图2所示,其衰减指数函数模型参数见表6所示。从图2和表6结果分析可知,CaCl3.1.3防冻剂对苯磺酸盐类引气剂c泡沫稳定性影响通过掺入不同种类不同掺量防冻组分的水泥稀浆摇泡实验,来研究防冻剂对苯磺酸盐类引气剂C的泡沫稳定性,实验结果如图3所示,其衰减指数函数模型参数见表7所示。从图3和表7结果分析可知,掺加CaCl3.2振捣时间的确定新拌混凝土含气量的影响因素众多,为更好地分析防冻组分对引气混凝土气含气量的影响,更好地把其它非主要因素的影响屏蔽在外,故在含气量实验中,保持相同原材料、温度、搅拌与振捣时间。按照表5配合比分别为A组与B组,在已掺加皂苷引气剂S与苯磺酸盐引气剂C的混凝土拌合物,将掺入CaCl从图4分析可知,4种防冻组分对引气剂S均有不利影响,新拌混凝土含气量均随防冻组分掺量增加而减少,其中乙二醇对新拌混凝土含气量影响最大,掺加Ca(NO从图5分析可知,钙盐类防冻组分降低已掺入引气剂C新拌混凝土的含气量,其中CaCl4种防冻剂对引导效果的影响(1)建立水泥稀浆摇泡的气泡衰减指数模型,它能够较好拟合气泡体积随时间的变化规律,其参数能表征不同引气剂起泡与稳泡能力。(2)4种对皂苷类引气剂起泡能力均有负作用,体现为氯化钙>乙二醇>硝酸钙>亚硝酸钙;硝酸钙对其稳泡能力有正作用,有负作用稳泡能力显著性为乙二醇>亚硝酸钙>氯化钙。(3)乙二醇对苯磺酸盐类引气剂起泡能力有正作用,有负作用起泡能力表现为亚硝酸钙>氯化钙>硝酸钙;氯化钙对稳泡能力有负作用,