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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。國內(nèi)外施工實踐說明，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)濟效益已被人們所認識，因此，許多國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)計單位對引氣劑的認識還存在誤區(qū)，許多引氣劑產(chǎn)品性能與國外同類產(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，氣泡只有一個界面，而泡沫則有兩個界面。

純凈的液體不會產(chǎn)生泡沫，即使由于不停地翻動而形成少量氣泡，當它們相互接觸，或從液體中逸出就會立即破裂。當液體表面有活性劑存在時，因為它能被吸在氣\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，會浮到液面，在上升過程中，液體上層的表面活性劑又會被吸附上去，因此增加了液膜的保護作用。

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為主要是表面張力、表面電荷、表面粘度及氣體透過性。

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)時損失。

實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、高強混凝土（需控制摻量）應(yīng)用都能取得較好的技術(shù)經(jīng)濟效益。

必須指出的是眾多施工技術(shù)人員對引氣劑給混凝土強度帶來的影響還存在一定誤區(qū)，即認為混凝土中含氣量增加必定會降低強度，其實那只是在同水灰比的條件下的檢測數(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20%以上。

混凝土水灰比大幅度減少，混凝土強度不但不會降低，還會有所提高。上海建科院曾對摻JDU引氣劑混凝土進行過檢測，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。

即使是在高強混凝土中，適當控制摻量，混凝土強度仍有較大提高。

三.引氣劑的應(yīng)用技術(shù)

雖然工程實踐證明，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。因為它會直接影響到混凝土的含氣量，過量的引氣不但會影響混凝土強度，還會加大混凝土收縮變形，所以摻量必須嚴格控制。除引氣劑的摻量外，下列因素也會影響混凝土的含氣量：

水泥細度：磨細的水泥比較粗的水泥引入氣泡小。

集料細度：在細集料中特細的成分比例高，含氣量會降低。

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，因為這些材料有一定含碳量，而碳有一定的抑氣作用，因此當應(yīng)用這些材料時，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，會影響引氣劑的含氣量，如引氣劑與木鈣同摻，含氣量會減少，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降低。

此外，拌合用水的硬度（如含鈣鎂較多）也會降低含氣量，運送距離也會對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

引氣劑氣泡性能會直接影響到使用效果。細密，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)定的氣泡對混凝土強度影響大，用于預(yù)拌混凝土還會加快混凝土坍落度經(jīng)時損失，所配制的混凝土抗?jié)B抗凍性能也不佳。筆者近期曾對比測試了多種國產(chǎn)引氣劑產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)上海同濟大學(xué)研制的SJ－21引氣劑，中國水利水電科學(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)效果遠遠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混凝土中性能的測試結(jié)果：

注：三種引氣劑坍落度為同摻0.05%緩凝劑測試結(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，一般都為十萬分之幾或者萬分之幾，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械攪拌與人工攪拌，對含氣量影響較大。特別是引氣劑摻量較低時，人工攪拌含氣量會減少50%，攪拌越劇烈，含氣量越高。

混凝土采用低頻震搗時對含氣量影響較小，而采用高頻震搗或震搗時間較長，含氣量下降越多，因此對采用引氣劑達到某些性能的混凝土應(yīng)采用低頻震搗并適當控制震搗時間。

四.引氣劑或引氣減水劑的檢測

我國混凝土外加劑標準中雖然早就規(guī)定了引氣劑的檢測標準和方法，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，施工檢測大部分以水泥凈漿流動度來判定摻引氣劑混凝土性能，實踐證明這是很不準確的。

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性會有較大增加。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迅速提高，較稠的水泥漿不能在玻璃板上流動，故測試結(jié)果較差。

試驗表明，引氣劑或引氣減水劑用于混凝土或水泥砂漿中對砂漿或混凝土流動性不利影響較小，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檢測比較準確。

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，嚴格控制摻量，全面考慮各種因素對含氣量的影響，定能取得******技術(shù)經(jīng)濟效益。

［參考文獻］

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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