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常用外加劑之引氣劑原理及特性

中國減水劑網(wǎng) · 2010-06-09 00:00

  引氣劑是在攪拌混凝土過程中能引入大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡的外加劑。引氣劑的主要種類有:松香樹脂類,如松香熱聚物、松香皂等;烷基苯磺酸鹽類,如烷基苯磺酸鈉、烷基磺酸鈉等;脂肪醇類,如脂肪醇硫酸鈉、高級(jí)脂肪醇衍生物等;非離子型表面活性劑,如烷基酚環(huán)氧乙烷縮合物等;木質(zhì)素磺酸鹽類,如木質(zhì)素磺酸鈣等。

  1.常用引氣劑

  我國應(yīng)用較多的引氣劑為松香熱聚物、松香皂、烷基苯磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽類等。

  松香熱聚物是松香與石碳酸、硫酸、氫氧化鈉以一定配比經(jīng)加熱縮聚面成。松香皂是由松香經(jīng)氫氧化鈉皂化而成。松香熱聚物的適宜摻量為水泥質(zhì)量的 O.005%~0.02%。混凝土含氣量為3%~5%,減水率為8 %左右。松香皂引氣減水劑摻量為水泥質(zhì)量的0.005%~O.01%,減水率為10%以上。引氣劑的摻量雖然極微,但引氣劑對(duì)混凝土性能影響卻很大。其主要作用有:

  (1)改善混凝土拌合物的和易性。引氣劑的摻入使混凝土拌合物內(nèi)形成大量微小的封閉球狀氣泡,這些微氣泡如同滾珠一樣,減少骨料顆粒間的摩擦阻力,使混凝土拌合物的流動(dòng)性增加。若保持流動(dòng)性不變,就可減少用水量。同時(shí)由于水分均勻分布在大量氣泡的表面,這就使能自由移動(dòng)的水量減少,混凝土拌合物的泌水量因此減少,而保水性、粘聚性相應(yīng)隨之提高。

  (2)降低混凝土的強(qiáng)度。由于大量氣泡的存在,減少了混凝土的有效受力面積,使混凝土強(qiáng)度有所降低。但引氣劑有一定的減水作用(尤其象引氣減水劑,減水作用更為顯著),水灰比的降低,使強(qiáng)度得到一定補(bǔ)償。當(dāng)水灰比固定時(shí),空氣量每增加1%體積時(shí),混凝土的抗壓強(qiáng)度要降低4%~5%,抗折強(qiáng)度降低2%~3 %。因此,引氣劑的摻量應(yīng)嚴(yán)格控制,一般引氣量以3%~6%為宜。此外,由于大量氣泡的存在,使混凝土的彈性變形增大,彈性模量有所降低,這對(duì)提高混凝土的抗裂性是有利的。

  (3)提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍性。

  引氣劑使混凝土拌合物泌水性減小(一般泌水量可減少30%~40%)。因此泌水通道的毛細(xì)管也相應(yīng)減少。同時(shí),大量封閉的微氣泡的存在,堵塞或隔斷了混凝土中毛細(xì)管滲水通道,改變了混凝土的孔結(jié)構(gòu),使混凝土抗?jié)B性顯著提高。氣泡有較大的彈性變形能力,對(duì)由水結(jié)冰所產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力有一定的緩沖作用,因而混凝土的抗凍性得到提高,耐久性也隨之提高。

  2.引氣劑的作用機(jī)理

  引氣劑都為表面活性劑,其界面活性作用基本上與前述的減水劑相似,而區(qū)別在于減水劑的界面活性作用主要發(fā)生在液一固界面上。而引氣劑的界面活性作用主要發(fā)生在氣一液界面上。含有引氣劑的水溶液拌制混凝土?xí)r,由于引氣劑能顯著降低水的表面張力和界面能,使水溶液在攪拌過程中極易產(chǎn)生許多微小的封閉氣泡,氣泡直徑大多在200μm以下。引氣劑分子定向吸附在氣泡表面,形成較為牢固的液膜,使氣泡穩(wěn)定而不易破裂。引氣劑適用于抗凍、防滲、抗硫酸鹽、泌水嚴(yán)重的混凝土、貧混凝土、輕骨料混凝土以及對(duì)飾面有要求的混凝土等。由于單摻引氣劑有可能會(huì)使混凝土強(qiáng)度降低,故近年來較多使用引氣減水劑。


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