引氣劑增強(qiáng)混凝土抗凍性能的條件

1、引氣劑增強(qiáng)混凝土抗凍性能的條件摘要:在對(duì)混凝土進(jìn)行抗凍試驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)影響混凝土抗凍性能有很多方面的因素，除用水量、水灰比影響外,引氣劑也是主要影響因素之一。通過大量試驗(yàn)論證了要得到抗凍性能良好的混凝土，在摻加引氣劑的同時(shí)需要滿足一定的條件，即拌和時(shí)間、拌和溫度、配料程序、骨料級(jí)配、拌和物和易性、坍落度大小、單方用水量、減水劑品種、摻和料等等。關(guān)鍵詞:引氣劑、含氣量、砼抗凍性能摻引氣劑混凝土是水工建筑物中經(jīng)常使用的混凝土，它不同于工民建使用的混凝土，它不僅需要一定的抗壓強(qiáng)度，而且要求具有較高的抗?jié)B性、抗凍性及耐久性?；炷恋目箖鲂允峭ㄟ^向混凝土拌和物中摻入引氣劑，使之產(chǎn)生大量的微小、均勻、密閉

2、的氣泡獲得的。在硬化前能夠降低拌和水的表面張力，改善拌和物的和易性，減小泌水及離析，在硬化后大量微小的氣泡能夠緩解冰凍水壓力，增強(qiáng)混凝土的抗凍性能。引氣劑的應(yīng)用促進(jìn)了混凝土質(zhì)量的提高，但在應(yīng)用過程中，受許多條件的影響，使其不能正常發(fā)揮作用。這個(gè)問題看起來比較簡(jiǎn)單，但實(shí)際應(yīng)用時(shí)受多方面因素的制約。眾所周知，混凝土是多種材料組成的，其中包括水泥、水、粗細(xì)骨料、外加劑及摻和料，各種材料以及攪拌工藝對(duì)其都有影響，這就要求我們?cè)谂渲七^程中針對(duì)不同材料，拌和工藝，施工季節(jié)做出具體分析，選擇最佳配合比以配制優(yōu)質(zhì)混凝土。1、拌和條件對(duì)含氣量的影響拌和時(shí)間對(duì)混凝土混合料進(jìn)行攪拌是氣泡形成的必要條件，拌和時(shí)間的長(zhǎng)

3、短直接影響含氣量，拌和時(shí)間不足，拌和不均勻，引氣劑不能充分發(fā)揮作用，此時(shí)混凝土的和易性不好，含氣量低，拌和時(shí)間延續(xù)到15分鐘時(shí)，混凝土粘度加大，氣泡不再生成，在攪拌過程中，氣泡不斷撞擊損失一部分，此時(shí)損失數(shù)大于生成數(shù)，氣泡數(shù)量開始減少，通常氣泡的生成隨拌和時(shí)間的增加而上升，持續(xù)一段時(shí)間后開始下降，一般情況下普通混凝土氣泡在5-6分鐘前呈增大趨勢(shì)，泵送混凝土在10分鐘內(nèi)可繼續(xù)增加。見表1表-1攪拌時(shí)間與混凝土含氣量關(guān)系編號(hào)3.5分鐘7分鐘10分鐘15分鐘L43-24.75%7.5%7.85%L42-15.8%8.75%7.5%7.5%拌和時(shí)間L41-14.2%7.25適宜的拌和時(shí)間應(yīng)通過試驗(yàn)確定

4、，單摻引氣劑的混凝土拌和時(shí)間在2-2.5分鐘，多種外加劑復(fù)合使用時(shí)攪拌時(shí)間需延長(zhǎng)0.5-1.0分鐘。拌和溫度對(duì)含氣量的影響混凝土中氣泡的形成與拌和時(shí)的溫度密切相關(guān)，溫度高氣泡不易生成，應(yīng)適當(dāng)增加引氣劑摻量，溫度低，氣泡生成快，應(yīng)降低引氣劑摻量。當(dāng)含氣量保持不變，溫度不同時(shí)，引氣劑變化幅度較大，當(dāng)溫度在18-25C時(shí)，801摻量為5-5.5/萬，11-16C時(shí)，801摻量為3-4/萬，隨著溫度的增加引氣劑摻量呈增加趨勢(shì)。為了考察當(dāng)含氣量一定時(shí)拌和溫度對(duì)引氣量的影響，我們做了在含氣量固定的情況下，不同溫度下的引氣劑摻量試驗(yàn)。見表-2表-2拌和溫度與混凝土含氣量關(guān)系溫度（C）111213141618

5、24-25含氣量（%）4.754.24.754.754.55.34.75-5.30引氣劑摻量（%）3.5333.5455.5表-2表明，在使用引氣劑的過程中，溫度的影響不可忽視，當(dāng)含氣量保持一定時(shí)，溫度的增加與引氣劑摻量成正比。當(dāng)混凝土拌和、澆筑溫度與混凝土試拌溫度出入較大時(shí)，引氣劑的摻量應(yīng)予以調(diào)整。1.3配料程序?qū)瑲饬康挠绊懜鞣N原材料一次加入攪拌機(jī)后，再加入引氣劑，這時(shí)引氣劑的摻量最少；引氣劑不可在出機(jī)口加入，由于拌和不易均勻，因此達(dá)不到效果；也不可把引氣劑直接加在水泥中，這樣將加大引氣劑的摻量；對(duì)于粉狀引氣劑應(yīng)將引氣劑加到水中拌和均勻，然后加入攪拌機(jī)中。2、拌和物特性對(duì)含氣量的影響2.1

6、和易性是衡量混凝土拌和物工作性的一個(gè)指標(biāo)。它的好壞直接影響到含氣量，和易性差、流動(dòng)度小的混凝土，即使增加拌和時(shí)間，加大引氣劑摻量，氣泡仍不易生成。原因是沒有足夠的水泥漿體，水泥及細(xì)骨料滿足不了氣泡形成所需的條件。和易性好、坍落度較大的混凝土，在摻量固定的情況下，含氣量在10分鐘內(nèi)仍不斷增加，并在一小時(shí)內(nèi)保持不變，為達(dá)到增強(qiáng)混凝土抗凍性的目的，摻加引氣劑的混凝土，必須保證有良好的和易性。骨料級(jí)配影響含氣量。在對(duì)不同級(jí)配混凝土進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)摻同樣引氣劑，骨料粒徑小的一級(jí)配混凝土含氣量普遍偏大，骨料粒徑大的二級(jí)配混凝土則小。說明小粒徑骨料中微粒漿體含量大，氣泡形成條件好于大粒徑骨料混凝土。2.3坍

7、落度是施工所需要的指標(biāo)，坍落度大小直接影響含氣量。坍落度增加34厘米，含氣量約增大0.5-1.0%，在引氣劑相同的情況下，含氣量的增加值與坍落度增加加值成正比。當(dāng)含氣量為4-6%的情況下，坍落度為6-8厘米，松香熱聚物摻量為0.6-1.0/萬；坍落度為12-14厘米時(shí)，松香熱聚物摻量為0.1-0.4/萬。對(duì)于大坍落度混凝土，應(yīng)減少引氣劑摻量。3、單方用水量對(duì)混凝土抗凍性能的影響水灰比、含氣量是決定混凝土抗凍性能的兩個(gè)基本參數(shù)，除此以外，從試驗(yàn)結(jié)果看，混凝土的單方用水量也具有重要的影響，是一個(gè)不容忽視的因素。我們有針對(duì)性的進(jìn)行了下列試驗(yàn)，采用了相同的外加劑使8組試驗(yàn)結(jié)果的含氣量、坍落度保持一致，

8、結(jié)果見表-3。表-3混凝土的單方用水量與混凝土的抗凍性編號(hào)水泥標(biāo)號(hào)水灰比用水量水泥用量?jī)鋈诖螖?shù)動(dòng)彈模數(shù)1礦425#0.4410523927578.62礦425#0.4411025025072.93礦425#0.4512628015094.84礦425#0.4514231615079.45礦325#0.4210023815080.46礦325#0.4210023830065.57礦325#0.4011027515093.48礦325#0.4012531315085.4結(jié)果表明：當(dāng)水泥標(biāo)號(hào)一定且水灰比接近時(shí)，排除外加劑的影響，用水量小的砼配合比具有較高的凍融次數(shù)或較高的動(dòng)彈模數(shù)?；炷恋膯畏接盟?/p>

9、小，意味著混凝土內(nèi)的可凍水量低。混凝土中的可凍水是毛細(xì)孔中的游離水，它不參與水泥的水化，因此降低單方用水量，可使混凝土具有較好的抗凍性。4、減水劑品種對(duì)抗凍性能的影響緩凝減水劑及早強(qiáng)劑加大混凝土的含氣量。以木鈣為例，其本身的含氣量為2-3%，與引氣劑復(fù)合使用，引氣劑的摻量可降低50%，尤其在低溫季節(jié)引氣劑摻量可降低70%左右。減水劑的品種不僅影響混凝土的含氣量，而且也影響混凝土的抗凍性能。見表-4表-4減水劑品種對(duì)混凝土抗凍性能的影響水泥品松香熱聚物+木鈣松香熱聚物+建1水灰比種凍融次數(shù)動(dòng)彈模%失重率%凍融次數(shù)動(dòng)彈模%失重率%礦425#0.4432578.63.8330063.42.69礦42

10、5#0.4732573.23.0527583.33.23礦425#0.5030082.73.2722590.34.96礦425#0.5330086.34.3722583.34.64注：松香熱聚物+木鈣配比的用水量為110公斤/立米松香熱聚物+建1配比的用水量為105公斤/立米在水灰比相同的情況下，兩種不同的引氣減水劑所配制混凝土的抗凍能力相差50-75次。松香熱聚物+木鈣的凍融次數(shù)多于松香熱聚物+建1的凍融次數(shù)，這與建1的氣泡較大有關(guān)，這表明混凝土抗凍能力的高低，不僅取決于混凝土的水灰比及單方用水量，在保證含氣量的同時(shí)，還取決于外加劑的品種對(duì)抗凍性能的影響。5、引氣劑品種對(duì)抗凍性能的影響不同品

11、種的引氣劑由于成分不同，每一種引氣劑的引氣量都不是固定值，在性能上也存在著一定的差異，因此導(dǎo)致混凝土性能也有所不同。我們挑選了四種北京地區(qū)常見的引氣劑,對(duì)其與混凝土抗凍性能相關(guān)的指標(biāo)進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。采用同一個(gè)混凝土配合比，變換不同品種引氣劑，結(jié)果見下表。表-5試驗(yàn)編號(hào)引氣劑品種抗壓強(qiáng)度凍融150次彈氣泡間距含氣量坍落度（MPa）模/失重率（閃1）（%）（mm）DB-1松香熱聚物0.4/萬36.483.8/1.964514.8200DB-2801引氣劑46.159.8/1.466325.12005/萬DB-3MPAE42.779.5/1.794325.91700.7/萬DB-4DH-937.78

12、3.3/2.122885.11800.7/萬試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：在含氣量相同時(shí)，混凝土的抗壓強(qiáng)度、動(dòng)彈模數(shù)、氣泡間距都有不小的差異。從抗壓強(qiáng)度看：松香熱聚物、DH-9對(duì)強(qiáng)度的降低較801引氣劑、MPAE對(duì)強(qiáng)度的降低大。從彈性模數(shù)看：在達(dá)到150次時(shí)，只有801引氣劑與其他三種有較大差異。從氣泡間距看：DH-9最好，其次為MPAE、松香熱聚物、801引氣劑。氣泡間距是反應(yīng)混凝土中氣泡分布的一個(gè)指標(biāo)，數(shù)值越小說明分布的越均勻、混凝土的抗凍性能越好。引氣劑的品種決定著混凝土的含氣量、氣泡間距大小以及混凝土的抗凍性能，在應(yīng)用過程中要合理、有針對(duì)性的選擇引氣劑。6、引氣劑對(duì)水泥及摻合料的適應(yīng)性水泥細(xì)度大、含堿

13、量高，引氣量均減?。辉谝龤鈩┫嗤瑫r(shí)，硅酸鹽水泥的引氣量依次高于普通水泥、礦渣水泥；摻和材的應(yīng)用也降低引氣劑的引氣量。在對(duì)粉煤灰試驗(yàn)過程中我們發(fā)現(xiàn)，摻和料對(duì)引氣量的影響更為突出，見表-6。表-6水膠比膠材水泥粉煤灰引氣劑坍落度含氣量總量用量等量/超量%mm%F-00.453293290.061206.0F-10.4532929633+100.071555.5F-20.4532929633+130.101455.4F-30.4532926366+330.111805.5F-40.4532926366+390.102005.3F-50.4532923099+490.202105.0F-60.4532923099+620.302055.0F-70.4532923099+740.501855.5注:用水量均