常用外加剂之引气剂原理及特性

常用外加剂之引气剂原理及特性

引气剂是在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。引气剂的主要种类有：松香树脂类，如松香热聚物、松香皂等；烷基苯磺酸盐类，如烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠等；脂肪醇类，如脂肪醇硫酸钠、高级脂肪醇衍生物等；非离子型表面活性剂，如烷基酚环氧乙烷缩合物等；木质素磺酸盐类，如木质素磺酸钙等。

1．常用引气剂

我国应用较多的引气剂为松香热聚物、松香皂、烷基苯磺酸盐、木质素磺酸盐类等。

松香热聚物是松香与石碳酸、硫酸、氢氧化钠以一定配比经加热缩聚面成。松香皂是由松香经氢氧化钠皂化而成。松香热聚物的适宜掺量为水泥质量的 O．005％～0．02％。混凝土含气量为3％～5％，减水率为8 ％左右。松香皂引气减水剂掺量为水泥质量的0．005％～O．01％，减水率为10％以上。引气剂的掺量虽然极微，但引气剂对混凝土性能影响却很大。其主要作用有：

(1)改善混凝土拌合物的和易性。引气剂的掺入使混凝土拌合物内形成大量微小的封闭球状气泡，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，混凝土拌合物的泌水量因此减少，而保水性、粘聚性相应随之提高。

(2)降低混凝土的强度。由于大量气泡的存在，减少了混凝土的有效受力面积，使混凝土强度有所降低。但引气剂有一定的减水作用(尤其象引气减水剂，减水作用更为显著)，

水灰比的降低，使强度得到一定补偿。当水灰比固定时，空气量每增加1％体积时，混凝土的抗压强度要降低4％～5％，抗折强度降低2％～3 ％。因此，引气剂的掺量应严格控制，一般引气量以3％～6％为宜。此外，由于大量气泡的存在，使混凝土的弹性变形增大，弹性模量有所降低，这对提高混凝土的抗裂性是有利的。

(3)提高混凝土的抗渗性、抗冻性。

引气剂使混凝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，堵塞或隔断了混凝土中毛细管渗水通道，改变了混凝土的孔结构，使混凝土抗渗性显著提高。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，因而混凝土的抗冻性得到提高，耐久性也随之提高。

2．引气剂的作用机理

引气剂都为表面活性剂，其界面活性作用基本上与前述的减水剂相似，而区别在于减水剂的界面活性作用主要发生在液一固界面上。而引气剂的界面活性作用主要发生在气一液界面上。含有引气剂的水溶液拌制混凝土时，由于引气剂能显著降低水的表面张力和界面能，使水溶液在搅拌过程中极易产生许多微小的封闭气泡，气泡直径大多在200μm以下。引气剂分子定向吸附在气泡表面，形成较为牢固的液膜，使气泡稳定而不易破裂。引气剂适用于抗冻、防渗、抗硫酸盐、泌水严重的混凝土、贫混凝土、轻骨料混凝土以及对饰面有要求的混凝土等。由于单掺引气剂有可能会使混凝土强度降低，故近年来较多使用引气减水剂。