建筑材料中添加引气剂对混凝土抗冻性能的影响

苏得发

建筑材料中添加引气剂对混凝土抗冻性能的影响

苏得发

（国能生物发电集团有限公司，吉林 松原 131500）

本文阐述了在建筑材料中添加引气剂对提高混凝土抗冻性能及强度的影响，深入分析研究掺入引气剂对混凝土各项工作性能的影响及掺入引气剂对提高路桥工程耐久性与抗冻性的作用，介绍了新型引气剂的发展与相关研究。

引气剂；混凝土施工工艺；抗冻性能

我国地域辽阔，北方地区很多省份都处于寒冷的地带，一些南方地区也时常经受着酷热与严寒交替的双重考验，如何提高建筑材料中混凝土的抗冻性能已成为建筑业中的重点研究课题。随着现代经济的进步与科学技术的发展，在新型混凝土材料中引入了一些新材料与新技术，通过添加引气剂来改善其工作性与匀质性，可有效提高混凝土的抗冻性能。本文通过分析建筑材料中添加引气剂对混凝土抗冻性能的影响，进一步分析使用引气剂来增强混凝土抗冻性能的研究。

1　添加引气剂对提高混凝土抗冻性能的影响

经过对混凝土耐久性的实验分析，发现造成混凝土冻融破坏的原因主要是由于混凝土内部存在着一定的自由水，随着外界环境的不断变化，这些自由水也会发生不同的形态变化。在从液态变成固态时，体积开始膨胀，产生对孔隙壁的膨胀压力，当压力扩大到一定程度时导致混凝土破裂。若在搅拌混凝土时加入一定量的引气剂，混凝土的内部便会形成一定数量的封装气泡，这些气泡在一定程度上促进混凝土的流动性、可泵性与和易性，同时还能减少其离析与泌水性。如果混凝土中加入的引气剂配比科学合理，还可有效提高塑性混凝土与硬化混凝土的多种性能，在一定程度上降低了混凝土的生产成本。

2　添加引气剂对提高混凝土强度的影响

从理论上来讲，在混凝土中掺入一定数量的引气剂，引入的气泡在一定程度上可能会影响混凝土的强度。但是经过许多实验证明，内部固定数量的气泡孔隙虽然会对混凝土强度有一定的影响，气泡的结构与孔径也会使混凝土强度发生一定的变化，但是，气孔大小不同对混凝土强度的影响也不相同，小于50 um的气孔一般不会影响混凝土的强度。现在生产出来的引气剂的平均孔径一般都在20～50 um之间，不但不会影响混凝土的强度，还会提高混凝土的强度。

3　掺入引气剂对混凝土各项工作性能的影响

经过多次实际验证，在新搅拌的混凝土中掺入引气剂，可以减少约8%的用水量，减少的水可对由于气体减少而造成的强度下降有所补偿。在混凝土中掺入引气剂还可有效抑制泌水与离析现象的发生，显著改善混凝土特性。界面特性对高水胶比的普通混凝土的强度有很小的影响，但是却对高强混凝土的强度有较大的影响，这说明将引气剂加入低水胶比的混凝土中会起到较为显著的作用，通过改变界面来补偿混凝土在抗折强度方面的损失，在实际生产过程中，在道路混凝土中掺入引气剂，不但不会降低混凝土的强度，还能在一定程度上提高其强度。

4　掺入引气剂对提高路桥工程耐久性与抗冻性的作用

当前，引气剂已成为国内用于提高混凝土抗渗性、抗冻性以及抗盐冻剥蚀等各项性能的一类重要外加剂，在混凝土中掺入引气剂可利用引入的小气泡切断毛细管通路，进而降低毛细管的作用，提高混凝土的抗渗性。引入微小气泡后，当混凝土内部自由水结冰时，可及时释放冰晶的膨胀压力，有效减少其产生的破坏压力，提高混凝土抗冻融等耐久性能。

5　新型引气剂的发展与相关研究

随着近年来混凝土施工工艺的不断发展，逐渐采用HPS型引气剂来改善混凝土内部气泡的高度、泡径、形态及其消泡时间等，这一新型引气剂是呈浅微褐色的黏稠状液体，它的相对密度在1.02，其中不存在任何的水溶物或沉淀物，通过电镜观察，此种引气剂生成气泡的泡径与形态都是十分规则的球型，而且最大的气泡孔径大概在100～120 um，它们的平均孔径约20～50 um，而且生成的气泡都十分坚实、细密、稳定，证明HPS新型引气剂可有效改善混凝土的和易性。同时，HPS型引气剂不易被破渣以及粉煤灰等掺和料吸附，具有良好的硬水稳定性，当与高效减水剂和缓凝剂复合的时候，并不会产生絮状沉淀，并且没有刺激性的气味。该型引气剂还具有良好的热稳定性，所以，将其与高效减水剂复合成的减水剂在喷雾干燥后对其引气特性没有影响。

6　结语

通过对混凝土发生冻融破坏的产生机理进行分析，指出在混凝土中掺入引气剂可有效解决冻融问题。随着科学技术的不断发展，现已逐步采用HPS新型引气剂来改善混凝土各项性能。

［1］ 中国建筑学会混凝土外加剂应用技术专业委员会，中国土木工程学会混凝土外加剂专业委员会.混凝土外加剂及其应用技术［M］.北京：机械工业出版社，2004.

［2］ 冯浩，朱清江.混凝土外加剂工程应用手册［K］.北京：中国建筑工业出版社，2005.

［3］ 何延树.混凝土外加剂［M］.西安：陕西科学技术出版社，2003.

Effect of Adding Air Entrained Agent on Frost Resistance of Concrete

SUDe-fa
（National EnergyDevelopment StrategyofbioPower Generation Enterprises Co.,Ltd.,Songyuan 131500,China）

The paper exposition the air-entrainingagent is added in the buildingmaterials toimprove the frost resistance ofconcrete performance and the impact strength,In-depth analysis with air-entraining agent the working performance of concrete and the influence of adding air-entraining agent to improve the durability of bridge engineering and the effect of frost resistance，introduces the development of a newtype of air entrainingagent and the related research in buildingmaterials in fortified at.

Air-entrainment agent；Concrete construction process；Frost resistance

TU528

B

1674-8646（2015）06-0043-01