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引气剂干粉砂浆的性能影响 2015-04-27

我国上世纪50年代研制了以松香热聚物为主要成分的引气剂,接着进行了松香皂、OP乳化剂和801-2等引气剂的研究应用工作。目前市场上销售的引气剂主要有PC-2型引气剂、CON-A型引气剂、KF微沫剂和SJ-1、SJ-2引气剂等。

根据化学成分,引气剂主要有以下8类:1.木材树脂酸盐;2.合成洗涤剂类;3.磺化木质素的盐类;4.石油酸盐类;5.蛋白质的盐类;6.脂肪酸或树脂酸及其盐类;7.有机硅化合物类;8.磺酸烃的有机盐类等。

引气剂的掺量虽然极微,但引气剂对干粉砂浆的性能影响却很大。

引气剂对干粉砂浆的影响主要表现在三个方面:一是改善干粉砂浆的和易性。引气剂的掺入使混凝土拌合物内形成大量微小的封闭状气泡,这些微气泡如同滚珠一样,减少骨料颗粒间的摩擦阻力,使混凝土拌合物的流动性增加。若保持流动性不变,就可减少用水量。同时由于水分均匀分布在大量气泡的表面,这就使能自由移动的水量减少,湿砂浆的泌水量因此减少,而保水性、黏聚性相应随之提高。二是降低干粉砂浆的强度。由于大量气泡的存在,减少了干粉砂浆的有效受力面积,使混凝(泥)土强度有所降低。但引气剂有一定的减水作用(尤其像引气减水剂,减水作用更为显著),水灰比的降低使强度得到一定补偿。但引气剂的加入,还是会使干粉砂浆的强度下降,特别是抗压强度。因此,引气剂的掺量应严格控制,可以通过实验干粉砂浆的含气量、施工性能和相关的强度来确定最佳添加量。此外,由于大量气泡的存在,使干粉砂浆的弹性变形增大,弹性模量有所降低,这对提高干粉砂浆的抗裂性是有利的。三是提高干粉砂浆的抗渗性、抗冻性。引气剂使混凝(泥)土拌合物泌水性减小(一般泌水量可减少30%~40%)。因此泌水通道的毛细管也相应减少。同时,大量封闭的微气泡的存在,堵塞或隔断了干粉砂浆中毛细管渗水通道,改变了干粉砂浆的孔结构,使干粉砂浆抗渗性得到提高。气泡有较大的弹性变形能力,对由水结冰所产生的膨胀应力有一定的缓冲作用,因而干粉砂浆的抗冻性得到提高,耐久性也随之提高。

引气剂的主要性能:掺AH系列引气剂能提供混凝土坍落度、流动性和可塑性。减少混凝土泌水和离析,提供混凝土的均质性。提供混凝土的抗折强度,当含气量为3%-5%时,抗折强度提高10%-20%。掺AH系列引气剂弹性模量较低,刚性较小,柔韧性好。混凝土的热扩散及传导系数降低,提高了混凝土的体积稳定性,增强了野外结构的耐候性,延长道路混凝土的使用寿命。大大提高了混凝土抗冻性、抗盐渍性、抗渗性、耐硫酸盐侵蚀及抗碱集料反应性能。

引气剂产品用途:气泡结构好,气泡半径小,抗冻指标高,用于高耐久性的混凝土结构,如水坝、高等级公路、热电站冷却塔、水池水工、港口等。撒除冰盐的混凝土公路及桥梁。高和易性混凝土工程。泵送混凝土。

引气剂使用技术特点:AH系列引气剂与水泥、砂、石一起加入搅拌机,搅拌时间需延长1分钟-2分钟。建筑工程混凝土掺量应选低限,水工混凝土掺量应选高限。抗冻融要求较高的混凝土,以及冬季施工砼,其掺量应根据混凝土含气量的要求,通过试验确定。引气剂也可配制溶液使用,但必须充分溶解。引气量受配制混凝土的材料及配制操作环境温度影响,故必须尽量保持稳定才能控制含气量波动。高频振捣不超过20秒。

一般情况下,混凝土引气后,水泥浆体的孔隙率增大,承截面积减小,导致抗压强度降低。实际上,混凝土的抗压强度不仅与含气量有关,也与引入的气泡结构、孔径大小与分布有关,还与集料和水泥石英界面结构及混凝土成型质量等有关。在保持水灰比不变时,掺入适量引气剂后,页岩陶粒混凝土的抗压强度不但在降低,反而有所提高。这主要是由于引气提高了水泥浆体的体积,进一步填充了集料间的空隙,提高了匀质性和密实度;引气还降低了浆体的体积密度,有效地抵制了轻集料的上浮,极大地减小了离析、泌水性能,减少了集料界面缺陷;引入气泡结构较好的大量小孔,对抗压强度影响较小,这些正面作用弥补了由于含气量增加所引起的抗压强度损失。

引气剂页岩陶粒混凝土的抗折强度与含气量有很大的关系,随着含气量的增加,抗折强度也随之增加,一般在5%~10%之间。当混凝土的含气量在2.5%~5.5%时,抗折强度较高;当含气量超过5.5%后,抗折强度下降明显。在高性能混凝土中,必须加入矿物掺合料,以进一步改善混凝土的性能。为考察粉煤灰对引气页岩陶粒混凝土抗压强度的影响,在D3配合比基础上,用粉煤灰等量取代20%的水泥。试验结果表明,引气轻集料混凝土掺入粉煤灰后,28d抗压强度降低,90d抗压强度较未掺粉煤灰的提高了5%,影响规律与普通混凝土相同。

集料界面结构和混凝土的匀质性对拉应力非常敏感。页发达地区陶粒混凝土中引入大量的气泡,提高了混凝土的匀质性,减少了页岩陶粒混凝土拌合物的离析、泌水,改善了砂浆的孔结构,页岩陶粒界面结构得到进一步改善。只是提高的幅度在同。据文献[4]和[6]介绍,普通混凝土引气后,抗折强度可提高15%左右。试验结果表明:引气后页岩陶粒混凝土的抗折强度约提高8%~10%,提高幅度粒普通混凝土你,其原因可能是其界面结构较普通混凝土好,引气虽能改善集料的界面结构,但改善程度不如普通混凝土明显。

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