十二烷基苯磺酸钠引气剂对混凝土性能影响的研究

罗 梅, 罗 顼, 张 璐, 蒋林葳

(1.开封市建筑工程质量监督站，河南开封 475000; 2.开封市建设工程质量检测站， 河南开封 475000; 3.河南建筑材料研究设计院有限责任公司， 河南郑州 450002)



十二烷基苯磺酸钠引气剂对混凝土性能影响的研究

罗 梅1, 罗 顼2, 张 璐3, 蒋林葳3

(1.开封市建筑工程质量监督站，河南开封 475000; 2.开封市建设工程质量检测站， 河南开封 475000; 3.河南建筑材料研究设计院有限责任公司， 河南郑州 450002)

文章研究了不同掺量十二烷基苯磺酸钠对混凝土拌合物含气量、坍落度、扩展度、泌水率以及硬化后混凝土抗压强度的影响规律。试验结果表明，十二烷基苯磺酸钠能够明显改善混凝土拌合物的和易性和坍落度经时损失，掺量0.005 %时在改善混凝土拌合物性能的同时强度也不下降。

十二烷基苯磺酸钠； 引气剂； 混凝土

引气剂是一种能使混凝土在搅拌过程中引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡，从而改善其和易性与耐久性的外加剂。混凝土在搅拌过程中均能引入空气生成“气泡”，但是这种气泡既不均匀又不稳定，在混凝土搅拌与振捣过程中很容易由小变大而逸出。而要形成稳定、细小的气泡则要借助于引气剂。

混凝土在搅拌过程中都会带入一定量的气体，一般不加引气剂的混凝土含气量在1 %～2 %左右。但由于引入的气泡大小、分布都不均匀，也不稳定，对混凝土的性能不会产生积极的影响。引气剂是气泡形成剂，它在水中使其表面张力降低，从而在搅拌时形成起泡。这种气泡是封闭的，大小均匀，直径在20～1 000 μm，绝大多数<200 μm，形状为球形。混凝土拌合物中这许多的微小气泡提高了水泥的保水能力，使混凝土拌合物的泌水性能大为减少[1]。本文以十二烷基苯磺酸作为引气剂，通过测定不同掺量混凝土性能的影响，研究十二烷基苯磺酸钠作为引气剂的最佳掺量以及其对混凝土性能的影响。

1 试验

1.1 原材料

(1)水泥：焦作坚固水泥有限公司生产的普通硅酸盐42.5级水泥，其化学成份和物理性能见表1、表2。

表1 水泥化学成份

表2 水泥物理力学性能

(2)砂：信阳产河砂，细度模数为2.62，含泥量为1.1 %，堆积密度为1 380 kg/m3。

(3)碎石：新密石灰石碎石，规格为5～20 mm，含泥量为0.4 %，泥块含量为0.1 %。针片状含量4.1 %。其中5～10 mm占40 %，10～20 mm占60 %，压碎指标值为8.5 %。

(4)减水剂：脂肪族高效减水剂，实验室自己合成，掺量1.4 %，减水率25 %。

1.2 试验所用的混凝土的基本配合比及性能

试验所用的混凝土基本配合比及性能见表3。

表3 试验所用的混凝土基本配合比

2 试验

2.1 引气剂品种的选用及用量的确定

每一种引气剂的引气量都不是固定值，因为影响因素太多，其值在3 %～5 %之间波动，为了充分显示不同引气剂对混凝土性能的影响，首先用安阳湖泊生产的P·S·A32.5水泥确定引气剂的种类，不同种类引气剂对混凝土性能的影响不同(表4)。

根据试验结果，综合考虑性价比因素，本文采用十二烷基苯磺酸钠作引气剂。

2.2 十二烷基苯磺酸钠掺量的确定

将十二烷基苯磺酸钠分别按0.003 %、0.005 %、0.008 %、0.010 %、0.012 %掺入基准配比混凝土中，分别测定混凝土拌合物的坍落度、扩展度、含气量和泌水率，实验结果见表5、表6和图1、图2。

从表5、表6和图1、图2可看出，当十二烷基苯磺酸钠掺量为0.005 %时，混凝土引气量为3.8 %，泌水率为1.2 %(泌水率与不掺引气剂的基准混凝土相比为21 %)，3d抗压强度比为100 %，7 d抗压强度比为99 %，28 d抗压强度比为98 %。因此十二烷基苯磺酸钠的最佳掺量为水泥质量的0.003 %～0.010 %左右。这样既能保证混凝土的泌水率显著下降，又不影响混凝土的强度。

表4 不同引气剂对混凝土抗冻融及抗渗性能的影响

表5 十二烷基苯磺酸钠对混凝土和易性的影响

表6 十二烷基苯磺酸钠掺加量对混凝土强度的影响

图1 十二烷基苯磺酸钠对混凝土扩展度和泌水率的影响

图2 十二烷基苯磺酸钠对混凝土抗压强度的影响

3 结论

十二烷基苯磺酸钠是一种性能优良的混凝土引气剂，其分散润滑、滚珠及减水作用提高了混凝土的工作性可泵性与和易性。由于气泡的存在及表面吸附作用，水泥浆粘度提高，明显减少混凝土泌水及沉降收缩。十二烷基苯磺酸钠的掺入，混凝土坍落度损失减小，说明它能提高混凝土拌合物的经时损失。掺用十二烷基苯磺酸钠的混凝土由于需水量减少，毛细孔率也显著降低，混凝土中的毛细孔通道被微小气泡切断，混凝土的抗渗性能大大改善。适量的气泡能缓冲混凝土中因冻融产生的膨胀应力，混凝土抗冻性能可提高数倍。十二烷基苯磺酸钠在某一掺量以下时，不会降低强度而同时使混凝上含气量随掺量而增高；超过临界值后，掺量提高会降低强度。

[1] 尤启俊.引气对混凝土强度影响的认识误区[J].混凝土, 2003(6)：28-29.

罗梅(1965～)，女，高级工程师，主要从事建筑材料研究开发及建筑工程质量监督管理工作。

TU528.042+4

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[定稿日期]2017-04-14