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引氣劑是一種在混凝土攪拌中能引入大量均勻分布穩(wěn)定而封閉微小氣泡的外加劑。國(guó)內(nèi)外施工實(shí)踐說(shuō)明，混凝土中摻入引氣劑不但能大大改善混凝土的工作性、保水性，更重要的是對(duì)提高混凝土抗凍、抗?jié)B、抗碳化等耐久性能具有不可替代的作用。近幾年應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，預(yù)拌混凝土中摻入適量的引氣劑，還能有效地減小坍落度損失率，具有明顯的保塑效果。

引氣劑的重大技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益已被人們所認(rèn)識(shí)，因此，許多國(guó)家的混凝土施工技術(shù)規(guī)范中都要求必須摻用引氣劑，并將不摻引氣劑的混凝土稱為特殊混凝土。

我國(guó)生產(chǎn)應(yīng)用引氣劑雖然也有數(shù)十年之久，但是，由于許多施工設(shè)計(jì)單位對(duì)引氣劑的認(rèn)識(shí)還存在誤區(qū)，許多引氣劑產(chǎn)品性能與國(guó)外同類產(chǎn)品相比還有一定差距，引氣劑生產(chǎn)品種較少，加之我們對(duì)引氣劑的應(yīng)用技術(shù)研究不多，影響了引氣劑的廣泛應(yīng)用。

一.泡沫的形成與引氣劑的作用機(jī)理。

氣體分散在液體內(nèi)的狀態(tài)稱為氣泡。大量氣泡集合在一起，彼此以很薄的液膜隔離稱為泡沫。氣泡與泡沫之間的區(qū)別只是形態(tài)上，氣泡只有一個(gè)界面，而泡沫則有兩個(gè)界面。

純凈的液體不會(huì)產(chǎn)生泡沫，即使由于不停地翻動(dòng)而形成少量氣泡，當(dāng)它們相互接觸，或從液體中逸出就會(huì)立即破裂。當(dāng)液體表面有活性劑存在時(shí)，因?yàn)樗鼙晃跉鈂液界面上，在氣泡之間形成薄膜而產(chǎn)生泡沫，并使表面張力下降，從而增加了氣\液接觸面，使氣泡不易合并，由于氣泡的比重較小，會(huì)浮到液面，在上升過(guò)程中，液體上層的表面活性劑又會(huì)被吸附上去，因此增加了液膜的保護(hù)作用。

不同表面活性劑由于分子結(jié)構(gòu)不同，不一定都具有較好的起泡性及穩(wěn)定性能，影響氣泡性能的主要因素一般認(rèn)為主要是表面張力、表面電荷、表面粘度及氣體透過(guò)性。

引氣劑一般都是一些離子型表面活性劑，所產(chǎn)生的氣泡液膜表面帶有相同的電荷，對(duì)水泥漿中水泥粒子產(chǎn)生了一定分散作用。微小氣泡的滾動(dòng)及浮托作用更改善了混凝土的和易性、可泵性。

混凝土泌水沉降與水泥漿粘度有關(guān)，由于氣泡的存在，水泥漿粘度增加，水泥粒子間的引力增大，減少了混凝土泌水沉降。

微小氣泡的存在，大量占據(jù)了混凝土中的自由空間，切斷了混凝土中毛細(xì)孔通道，不但改善了混凝土抗?jié)B性能，也提高了混凝土抗化學(xué)侵蝕性能。

混凝土凍害主要由于混凝土中未水化游離水結(jié)冰，產(chǎn)生體積膨脹造成。引氣劑的加入，不但減少了產(chǎn)生凍害的游離水，微小氣泡更能緩沖水結(jié)冰產(chǎn)生的體積膨脹壓力，大大延長(zhǎng)了混凝土在受凍融情況下的使用壽命。

二.引氣劑的應(yīng)用范圍

引氣劑的應(yīng)用范圍較廣，除蒸養(yǎng)混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土外，一切混凝土皆可適用，例如：

1.用于改善新拌混凝土和易性、工作性、可泵性、勻質(zhì)性。

2.用于提高硬化混凝土抗?jié)B、抗凍、抗碳化等耐久性能。

3.用于改善混凝土泌水性，防止混凝土離析，降低混凝土沉降收縮。

4.在普通混凝土中應(yīng)用以極少摻量替代數(shù)十倍的減水劑或高效減水劑，提高混凝土技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

5.用于改善混凝土界面特性。

6.用于泵送混凝土、商品混凝土、高性能混凝土防止水泥粒子二次吸附，改善混凝土保塑性，減少混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失。

實(shí)踐證明引氣劑在商品混凝土、泵送混凝土、防水混凝土、水工混凝土、道路混凝土、高強(qiáng)混凝土（需控制摻量）應(yīng)用都能取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

必須指出的是眾多施工技術(shù)人員對(duì)引氣劑給混凝土強(qiáng)度帶來(lái)的影響還存在一定誤區(qū)，即認(rèn)為混凝土中含氣量增加必定會(huì)降低強(qiáng)度，其實(shí)那只是在同水灰比的條件下的檢測(cè)數(shù)據(jù)。引氣劑和減水劑一樣都有一定減水效果，一些好的引氣劑如：JDU減水率可達(dá)10%，與常用木鈣木鈉相同。少量引氣劑與高效減水劑復(fù)合使用后減水率可達(dá)20%以上。

混凝土水灰比大幅度減少，混凝土強(qiáng)度不但不會(huì)降低，還會(huì)有所提高。上海建科院曾對(duì)摻JDU引氣劑混凝土進(jìn)行過(guò)檢測(cè)，C40混凝土在含氣量增加4%后，混凝土3天7天28天仍有較大提高。

即使是在高強(qiáng)混凝土中，適當(dāng)控制摻量，混凝土強(qiáng)度仍有較大提高。

三.引氣劑的應(yīng)用技術(shù)

雖然工程實(shí)踐證明，應(yīng)用引氣劑的技術(shù)效益顯著，但仍有一些混凝土工程應(yīng)用引氣劑后達(dá)不到預(yù)期效果，甚至出現(xiàn)工程事故，這種現(xiàn)象與引氣劑的應(yīng)用技術(shù)掌握有密切的關(guān)系。

1.引氣劑的摻量

這是應(yīng)用引氣劑的關(guān)鍵。因?yàn)樗鼤?huì)直接影響到混凝土的含氣量，過(guò)量的引氣不但會(huì)影響混凝土強(qiáng)度，還會(huì)加大混凝土收縮變形，所以摻量必須嚴(yán)格控制。除引氣劑的摻量外，下列因素也會(huì)影響混凝土的含氣量：

水泥細(xì)度：磨細(xì)的水泥比較粗的水泥引入氣泡小。

集料細(xì)度：在細(xì)集料中特細(xì)的成分比例高，含氣量會(huì)降低。

混合料：摻粉煤灰或礦渣或使用礦渣、火山灰水泥含氣量要降低，因?yàn)檫@些材料有一定含碳量，而碳有一定的抑氣作用，因此當(dāng)應(yīng)用這些材料時(shí)，引氣劑的摻量要成倍增加。

水泥中的堿含量：堿含量越高，引氣量越小。

砂率：含氣量隨砂率的減小而降低。

水泥用量：貧混凝土比富混凝土含氣量高。

水灰比：低水灰比的混凝土比高水灰比的含氣量小。

施工溫度：施工溫度每高出10℃，含氣量減少20－30%。

其它外加劑的影響：由于一些外加劑與引氣劑的相互作用或抑制作用，會(huì)影響引氣劑的含氣量，如引氣劑與木鈣同摻，含氣量會(huì)減少，而氯化鈣卻不影響引氣效果。

施工方式的影響：一般情況下，泵送混凝土施工含氣量會(huì)降低。

此外，拌合用水的硬度（如含鈣鎂較多）也會(huì)降低含氣量，運(yùn)送距離也會(huì)對(duì)混凝土含氣量有一定影響。

考慮到上述影響混凝土含氣量的因素才能正確確定引氣劑的摻量。

2.引氣劑的氣泡性能及品種選擇

引氣劑氣泡性能會(huì)直接影響到使用效果。細(xì)密，泡徑較小，氣泡間隔系數(shù)小而穩(wěn)定的氣泡使用效果好。粗大不穩(wěn)定的氣泡對(duì)混凝土強(qiáng)度影響大，用于預(yù)拌混凝土還會(huì)加快混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失，所配制的混凝土抗?jié)B抗凍性能也不佳。筆者近期曾對(duì)比測(cè)試了多種國(guó)產(chǎn)引氣劑產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)上海同濟(jì)大學(xué)研制的SJ－21引氣劑，中國(guó)水利水電科學(xué)研究所研制的801引氣劑，江都宏海廠研制的JDU引氣劑都有較好的氣泡性能，應(yīng)用技術(shù)效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常用的松香熱聚物引氣劑，正確選擇引氣劑品種才能達(dá)到******應(yīng)用效果。下表為幾種不同引氣劑用于C40混凝土中性能的測(cè)試結(jié)果：

注：三種引氣劑坍落度為同摻0.05%緩凝劑測(cè)試結(jié)果

從上表可以看出，松香熱聚物引氣劑的保塑性能較差，28天抗壓強(qiáng)度也低于JDU及SJ－21引氣劑，由于JDU是粉狀產(chǎn)品，也易溶解，適用范圍更廣。

3.引氣劑的摻加方法

大部分引氣劑摻量極少，一般都為十萬(wàn)分之幾或者萬(wàn)分之幾，50kg水泥摻量只有數(shù)克，在混凝土中不易攪拌均勻，因此最好化水摻用，也可先與其它外加劑復(fù)合后再摻用，以保證在應(yīng)用中攪拌均勻。許多松香熱聚物引氣劑是晶體物，需在堿性水中加熱溶化方可摻用

4.摻引氣劑混凝土的攪拌及施工震搗

摻引氣劑混凝土采用機(jī)械攪拌與人工攪拌，對(duì)含氣量影響較大。特別是引氣劑摻量較低時(shí)，人工攪拌含氣量會(huì)減少50%，攪拌越劇烈，含氣量越高。

混凝土采用低頻震搗時(shí)對(duì)含氣量影響較小，而采用高頻震搗或震搗時(shí)間較長(zhǎng)，含氣量下降越多，因此對(duì)采用引氣劑達(dá)到某些性能的混凝土應(yīng)采用低頻震搗并適當(dāng)控制震搗時(shí)間。

四.引氣劑或引氣減水劑的檢測(cè)

我國(guó)混凝土外加劑標(biāo)準(zhǔn)中雖然早就規(guī)定了引氣劑的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和方法，但是由于引氣劑一般都與減水劑或高效減水劑復(fù)合使用，施工檢測(cè)大部分以水泥凈漿流動(dòng)度來(lái)判定摻引氣劑混凝土性能，實(shí)踐證明這是很不準(zhǔn)確的。

水泥凈漿中摻入減水劑后，由于其塑化分散作用水泥凈漿流動(dòng)性會(huì)有較大增加。引氣劑雖然有一定減水作用，由于引氣劑的摻入水泥漿稠度也會(huì)迅速提高，較稠的水泥漿不能在玻璃板上流動(dòng)，故測(cè)試結(jié)果較差。

試驗(yàn)表明，引氣劑或引氣減水劑用于混凝土或水泥砂漿中對(duì)砂漿或混凝土流動(dòng)性不利影響較小，特別是用于貧混凝土中，效果更佳。因此引氣劑或引氣減水劑的應(yīng)用效果應(yīng)用水泥砂漿或直接用混凝土來(lái)檢測(cè)比較準(zhǔn)確。

綜上所述，引氣劑的應(yīng)用技術(shù)并不復(fù)雜，主要是選用較好的產(chǎn)品，嚴(yán)格控制摻量，全面考慮各種因素對(duì)含氣量的影響，定能取得******技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

［參考文獻(xiàn)］

［1］盧璋　吳佩剛　顧德珍著“混凝土外加劑概論”

清華大學(xué)出版社

［2］尤啟俊　于冬勛著“JDU引氣劑的研究與應(yīng)用”

“廣東建材”2001.1