混凝土引氣劑在混凝土中的應用淺析

馬永勝，王文勝，曹海慶

（1.哈爾濱佳連混凝土技術開發(fā)有限公司,黑龍江 哈爾濱 150008；2.齊齊哈爾齊魯商品混凝土有限公司,黑龍江 齊齊哈爾 161000）

1 引言

混凝土是建筑工程結構主體的一種主要材料，混凝土引氣劑在其中起著重要作用，在倡導綠色高性能混凝土的今天，混凝土引氣劑也發(fā)揮了很大的作用。混凝土引氣劑是最古老的混凝土外加劑之一，在混凝土中的作用已得到混凝土領域專家學者的公認。

國外，對混凝土引氣劑的應用率、重視率較高，在日本規(guī)范中規(guī)定：混凝土中必須摻入引氣劑或引氣減水劑。美國北部地區(qū)和加拿大所有露天使用的混凝土，規(guī)定都要摻用引氣劑，這主要是考慮到改善混凝土的耐久性。

目前，我國只有在水工和港工混凝土設計規(guī)程中，有明確摻引氣劑的要求。然而，隨著混凝土技術發(fā)展的需要，引氣劑也開始在其他場合使用。《混凝土泵送施工技術規(guī)程》JGJ/T10-2011 標準中3.2 要求，混凝土在泵送前，要進行混凝土的可泵性分析，為增加混凝土的可泵性，混凝土中也可適當摻加引氣劑。黃士元教授也一再撰寫論文呼吁對引氣劑的使用，這說明引氣劑的確是改善混凝土耐久性的優(yōu)良外加劑。

引氣劑在使用過程中，應謹慎。目前常常出現對混凝土引氣劑、混凝土引氣輔助組分混淆使用的現象，導致混凝土的強度、耐久性方面出現不良結果，所以，選取使用引氣劑也是重要的工作，必須進行大量試驗，擁有足夠的數據，才能正確地選擇和應用。

黑龍江省齊齊哈爾市污水處理廠，為國家重點工程。通過對AE 引氣劑進行大量的試驗，得到了較多的有效數據，最終，將AE 引氣劑的摻量選為占膠凝材料質量的0.02%。AE 引氣劑應用到此工程中，得到了很好的效果。下面是AE 混凝土引氣劑的不同摻量對混凝土各項性能的比對試驗。

2 原材料情況

混凝土原材料性能指標見表1～表6。

表1 P·O42.5 水泥復檢性能指標

表2 Ⅱ級粉煤灰復檢性能指標 %

表3 粗骨料（碎石）復檢性能指標 %

表4 細骨料（砂）復檢性能指標

表5 萘系減水劑復檢性能指標

表6 AE 混凝土引氣劑復檢性能指標

3 混凝土配合比設計

下述混凝土配合比主要應用在該工程中的池壁部位。

此混凝土配合比是依據JGJ55、JTJ270、施工圖紙技術要求等相關國家法律、法規(guī)，且通過大量配合比試驗后，得出的此部位配合比（表7）。

此次混凝土配合比設計試驗的主要目的就是采用上述合格的原材料，根據AE 引氣劑的不同摻量應用在同一混凝土配合比中，考察混凝土各項物理性能指標發(fā)生的變化，從中選取AE 混凝土引氣劑的最佳摻量。試驗序號1、2、3 的AE 混凝土引氣劑摻量分別為：0.015%、0.020%、0.025%。

表7 混凝土配合比 kg/m3

4 混凝土試驗

4.1 混凝土試驗依據

（1）《普通混凝土拌合物性能試驗方法》GB/T50080- 2002；

（2）《普通混凝土力學性能試驗方法》GB/T50081-2002；

（3）《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》GB/T50082-2009。

4.2 混凝土工作性能和試驗結果

表8 經時損失后混凝土坍落度保留值

根據表8中試驗結果可得出：試驗1 中混凝土引氣劑的摻量過低，引入混凝土中的氣泡相對較少，對混凝土的保坍方面作用極小；試驗3 中混凝土引氣劑的摻量過高，未加穩(wěn)泡劑，引入混凝土中的氣泡相對較多，未起到穩(wěn)泡作用，反而在90 min 后消泡過快，在保坍方面也不理想；試驗2 中混凝土引氣劑的摻量適中，表面張力作用為佳，整個試驗過程中，混凝土的保坍效果均良好。所以，混凝土引氣劑都有一個最佳摻量，發(fā)揮作用良好，方能達到更好的效果。

表9 混凝土立方體抗壓強度（養(yǎng)護條件：標準養(yǎng)護）

根據表9中的試驗可得出：試驗1、試驗3 兩組配合比可以看出，混凝土引氣劑的摻量高與低，直接影響著混凝土的含氣量，最終對混凝土的抗壓強度有明顯的影響。所以，有大量試驗證明，混凝土引氣劑對混凝土的抗壓強度影響很大，在超出最佳摻量時，混凝土中每增加1%的含氣量，混凝土立方體抗壓強度就會降低10%。

表10 混凝土抗氯離子滲透性能試驗 Q/C

在表10中的試驗混凝土抗氯離子滲透試驗以電通量來表示，根據表10中的試驗可得出：混凝土引氣劑的加入，對混凝土的抗氯離子滲透影響也是很大的，雖然，試驗1、試驗2兩組試驗中得出的數據均滿足要求，試驗3 中得出的數據與1000C 相差也不大，但比較后，我們可以看出，試驗2 中的數據還是較好的。

表11 混凝土抗凍融性能試驗 %

當混凝土抗凍融循環(huán)次數為300 次時，混凝土的質量損失率、相對動彈性模量數據如下：

表11中試驗均按照GB/T50082 標準中的混凝土快速凍融法的要求進行嚴格試驗，根據上述試驗可得出：試驗1 中的混凝土質量損失率超出5%；試驗3 中的混凝土質量損失率也超出了5%；只有試驗2 的AE 摻量能達到質量損失率、相對動彈性模量的要求。所以，混凝土引氣劑在抗凍融混凝土中發(fā)揮的作用較大，不僅與其自身引入的氣泡大小、氣泡間距有關，也與引氣劑的最佳摻量息息相關。

表12 混凝土抗?jié)B性能試驗

表12中混凝土抗?jié)B試驗采用逐級加壓法，對其混凝土進行抗?jié)B試驗，根據上述試驗數據可得出：

試驗1、試驗3 得出的數據也符合設計抗?jié)B等級P8 要求，但試驗2 中得出的數據要遠遠高于1 和3 的混凝土抗?jié)B指標，這也說明，混凝土引氣劑的最佳摻量值對引入混凝土氣泡與混凝土的密實度是有很大關聯的，只有引入的氣泡集中，氣泡大小均衡，混凝土的密實度自然會有所提高，混凝土的抗?jié)B指標也會隨之提高。所以，混凝土引氣劑的摻量高與低，直接影響著混凝土的密實度，對混凝土抗?jié)B性能有直接影響。

5 檢測結果

該引氣劑應用在此重點工程中，實際檢測數據如表13所示。

此重點工程中應用了AE 混凝土引氣劑后，通過大量的混凝土試體檢測、實體檢測。試驗數據均達到相應的技術指標，符合國家標準的要求。

6 結論

表13 檢測結果

混凝土引氣劑對混凝土的硬化前、硬化后的性能影響極大，只有通過大量試驗，數據優(yōu)化后，選取最佳摻量，才能使混凝土的各項性能指標符合要求，才能滿足工程的技術要求。

混凝土引氣劑的使用順應混凝土技術發(fā)展的趨勢，適應高性能混凝土發(fā)展的需要，混凝土引氣劑的開發(fā)、推廣和應用意義深遠，它應是今后發(fā)展高性能混凝土的必備外加劑，使用過程中，選取混凝土引氣劑的最佳摻量是至關重要的。