引氣劑的使用可以改善混凝土的耐久性，提高混凝土抗凍、抗?jié)B、抗碳化，日益被重視。特別是在北方地區(qū)，為了提高混凝土的抗凍性能，大都需要摻入引氣型外加劑，其中引氣劑是必要成分之一。
現(xiàn)階段引氣劑品種繁多，性能參差不起，為了更好的應(yīng)用，引氣劑的研究成為混凝土外加劑領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。
本文通過(guò)對(duì)不同種類(lèi)引氣劑對(duì)混凝土減水率、含氣量及含氣量1h經(jīng)時(shí)變化量、抗壓強(qiáng)度比和抗凍性影響的分析，試圖為大家選擇和應(yīng)用引氣劑提供依據(jù)。
一、引氣劑的種類(lèi)
?。? 松香皂及松香類(lèi)
松香與苯酚、硫酸和氫氧化鈉以一定比例加熱條件下制成。目前在國(guó)內(nèi)水工混凝土最常用的引氣劑。主要有：松香酸鈉、改性松香熱聚物、松香酸鹽等，研究選用的是改性松香熱聚物。
2. 烷基苯磺酸鹽類(lèi)
工業(yè)上是用廉價(jià)的石油化學(xué)制品丙烯為原料，使其聚合成丙烯四聚體，再與苯反應(yīng)，則得到十二烷基的復(fù)雜混合物。主要有：十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉等，研究選用的是十二烷基硫酸鈉。
3. 皂角苷類(lèi)
皂角苷類(lèi)引氣劑產(chǎn)品主要用三萜皂甙與少量改性化學(xué)物質(zhì)混合而成。它的生產(chǎn)原理主要是利用三萜皂甙易溶于水和乙醇的特性，從植物原料中溶出三萜皂甙成份，然后經(jīng)與殘?jiān)蛛x、濃縮精制而成。該類(lèi)引氣劑的氣泡結(jié)構(gòu)較好，產(chǎn)泡半徑較小，因此抗凍指標(biāo)較高，降低強(qiáng)度相對(duì)較小。
4. 木質(zhì)素鹽類(lèi)
木質(zhì)素鹽類(lèi)是造紙工業(yè)的副產(chǎn)品，該產(chǎn)品具有減水劑和引氣作用。主要有：木質(zhì)素磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣等，研究選用的是木質(zhì)素磺酸鈉。
5. 聚醚多元醇類(lèi)
該類(lèi)引氣劑主要與聚羧酸高性能減水劑進(jìn)行復(fù)配應(yīng)用。
二、試驗(yàn)
1. 試驗(yàn)方法
研究中，混凝土配合比和試驗(yàn)方法參照GB8076-2008《混凝土外加劑》進(jìn)行試驗(yàn)。
2. 試驗(yàn)內(nèi)容
拌合物性能主要包括減水率、含氣量及含氣量1h經(jīng)時(shí)變化量，硬化混凝土包括抗壓強(qiáng)度比、200次相對(duì)耐久性；以及各引氣劑在混凝土中相同含氣量的抗凍性能。
三、試驗(yàn)結(jié)果及分析
1. 松香皂及松香類(lèi)
表1 改性松香熱聚物性能試驗(yàn)結(jié)果
隨著摻量的增加減水率和含氣量不斷增加，當(dāng)摻量為0.020%時(shí)，減水率為6%達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求；當(dāng)摻量為0.012%時(shí)，含氣量為3.3%達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，含氣量1h經(jīng)時(shí)變化量為-0.7%～-0.9%。隨著混凝土含氣量的增加抗壓強(qiáng)度比不斷降低；當(dāng)混凝土含氣量小于3%時(shí)，抗壓強(qiáng)度比約有增加；當(dāng)混凝土含氣量3%～5%時(shí)，含氣量每提高1%，抗壓強(qiáng)度比降低2%～3%；當(dāng)混凝土含氣量在5%～8%時(shí)，含氣量每提高1%，抗壓強(qiáng)度比降低4%～6%。隨著混凝土含氣量的增加抗凍性先增加后降低；當(dāng)摻量為0.020%，混凝土含氣量為5.6%，動(dòng)彈性模量保留值達(dá)到最高值，即為92%。
2. 烷基苯磺酸鹽類(lèi)
表２十二烷基磺酸鈉性能試驗(yàn)結(jié)果
隨著摻量的增加減水率基本為0，當(dāng)摻量為0.010%時(shí)，減水率也只有1%；隨著摻量的增加含氣量不斷增加，當(dāng)摻量為0.002%時(shí)，含氣量為3.3%達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，含氣量1h經(jīng)時(shí)變化量為-1.0%～-1.5%。
隨著混凝土含氣量的增加抗壓強(qiáng)度比不斷降低；當(dāng)混凝土含氣量小于3%時(shí)，抗壓強(qiáng)度比約有增加；當(dāng)混凝土含氣量3%～5%時(shí)，含氣量每提高1%，抗壓強(qiáng)度比降低2%～3%；當(dāng)混凝土含氣量在5%～8%時(shí)，含氣量每提高1%，抗壓強(qiáng)度比降低5%～6%。隨著混凝土含氣量的增加抗凍性先增加后降低；當(dāng)摻量為0.006%，混凝土含氣量為5.8%，動(dòng)彈性模量保留值達(dá)到最高值，即為84%。
3. 皂角苷類(lèi)
表3 三萜皂苷性能試驗(yàn)結(jié)果
隨著摻量的增加減水率和含氣量不斷增加；當(dāng)摻量為0.016%時(shí)，減水率為6%達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，含氣量為3.4%達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，含氣量1h經(jīng)時(shí)變化量為-0.3%～-0.6%。隨著混凝土含氣量的增加抗壓強(qiáng)度比不斷降低；當(dāng)混凝土含氣量小于3%時(shí)，抗壓強(qiáng)度比約有增加；當(dāng)混凝土含氣量3%～5%時(shí)，含氣量每提高1%，抗壓強(qiáng)度比降低1%～2%；當(dāng)混凝土含氣量在5%～8%時(shí)，含氣量每提高1%，抗壓強(qiáng)度比降低4%～5%。隨著混凝土含氣量的增加抗凍性先增加后降低；當(dāng)摻量為0.024%，混凝土含氣量為6.2%，動(dòng)彈性模量保留值達(dá)到最高值，即為95%。
4. 木質(zhì)素鹽類(lèi)
木質(zhì)素磺酸鈉的試驗(yàn)結(jié)果詳見(jiàn)表4。隨著摻量的增加減水率、含氣量和凝結(jié)時(shí)間差不斷增加，含氣量1h經(jīng)時(shí)變化量為-1.3%～-1.7%。隨著摻量的增加抗壓強(qiáng)度比和抗凍性先增加后降低，當(dāng)摻量達(dá)到0.6%凝結(jié)時(shí)間差急劇增加，抗壓強(qiáng)度比急劇降低。該類(lèi)外加劑一般歸納為普通減水劑，達(dá)到一定摻量有較強(qiáng)的緩凝效果，在摻量不大于0.4%，抗壓強(qiáng)度比都有明顯提高。
表4 木質(zhì)素磺酸鈉性能試驗(yàn)結(jié)果
5. 聚醚多元醇類(lèi)
表5 聚醚多元醇類(lèi)性能試驗(yàn)結(jié)果
隨著摻量的增加減水率不斷增加，但都小于標(biāo)準(zhǔn)要求；隨著摻量的增加含氣量不斷增加，當(dāng)摻量為0.016%時(shí)，含氣量為3.3%達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，含氣量1h經(jīng)時(shí)變化量為-0.9%～-1.3%。隨著混凝土含氣量的增加抗壓強(qiáng)度比不斷降低；當(dāng)混凝土含氣量小于3%時(shí)，抗壓強(qiáng)度比約有增加；當(dāng)混凝土含氣量3%～5%時(shí)，含氣量每提高1%，抗壓強(qiáng)度比降低2%～3%；當(dāng)混凝土含氣量在5%～8%時(shí)，含氣量每提高1%，抗壓強(qiáng)度比降低5%～6%。隨著混凝土含氣量的增加抗凍性先增加后降低；當(dāng)摻量為0.010%，混凝土含氣量為5.4%，動(dòng)彈性模量保留值達(dá)到最高值，即為90%。
6. 抗凍對(duì)比試驗(yàn)
表6 各引氣劑在混凝土相同含氣量試驗(yàn)結(jié)果
混凝土在相同含氣量下，各引氣劑的摻量由小至大為：十二烷基磺酸鈉、聚醚多元醇類(lèi)、改性松香熱聚物、三萜皂苷、木質(zhì)素磺酸鈉；混凝土在相同含氣量下，各引氣劑的抗凍性能由低至高為：木質(zhì)素磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、聚醚多元醇類(lèi)、改性松香熱聚物、三萜皂苷。由此可知，引氣劑摻量最小的是十二烷基磺酸鈉，抗凍性能最優(yōu)的是三萜皂苷。
四、結(jié)論
各種引氣劑對(duì)混凝土性能都存在一定差異，其中差異如下：
1）減水率。在引氣劑的合理適用范圍內(nèi)十二烷基苯磺酸鈉基本沒(méi)有減水率，聚醚多元醇類(lèi)的減水率次之，其他品種引氣劑到達(dá)一定摻量具有滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求的減水率。
2）含氣量。在相同含氣量下，各引氣劑的摻量由小至大為：十二烷基磺酸鈉、聚醚多元醇類(lèi)、改性松香熱聚物、三萜皂苷、木質(zhì)素磺酸鈉；含氣量1h經(jīng)時(shí)變化量由小至大為：木質(zhì)素磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、聚醚多元醇類(lèi)、改性松香熱聚物、三萜皂苷。
3）抗壓強(qiáng)度比。除木質(zhì)素磺酸鈉以外的引氣劑，當(dāng)含氣量小于3%抗壓強(qiáng)度比約有提高；當(dāng)含氣量在3%～5%，含氣量每提高1%，抗壓強(qiáng)度比降低1%～3%；當(dāng)含氣量在5%～8%，含氣量每提高1%，抗壓強(qiáng)度比降低4%～6%。
4）抗凍性。各引氣劑在相同含氣量條件下，混凝土抗凍性由低至高為：木質(zhì)素磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、聚醚多元醇類(lèi)、改性松香熱聚物、三萜皂苷。
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