20世纪30年代,在美国随着汽车和公路交通的迅速发展,混凝土路面也大量的使用。但是在北方冬季的时候,混凝土会经常出现开裂的现象。但调查发现,普通混凝土抗冻性较差,但是使用油脂类物质做助磨剂(水泥在粉磨的时候加入这种助剂能够降低磨机消耗的物质)的水泥配置的混凝土路面,其抗冻性极好。这是因为加入了油脂类物质容易在混凝土搅拌过程中引入大量均匀稳定的气泡,气泡的引入有效的调节了水结冰对混凝土结构的破坏。
所以今天我们一起来探索一下混凝土中和气泡有关的两个外加剂,引气剂和消泡剂。
混凝土的气泡的引入会对混凝土的性能产生哪些影响呢?
1、增加混凝土的流动度,一个个小气泡在混凝土中,就像滑板鞋下面的一个个小的滚轮,让混凝土“摩擦”时的阻力降低。同时气泡还会改善混凝土的和易性(和易性可以这么理解,混凝土中的各组分大家都均匀分布,很和谐,水泥和水形成的水泥浆包裹着沙子形成均匀的水泥砂浆,水泥砂浆均匀的包裹着石子周围)。
2、增加混凝土的抗冻性。在混凝土中引入气泡,在冬季混凝土低温时,水结冰体积膨胀的情况下,气泡就好像一个小型的海绵,结冰可以有效压缩气泡而不会破坏硬化混凝土的结构,从而能够提高混凝土的抗冻性。
3、对混凝土强度的影响。气泡的引入降低了混凝土致密性,对混凝土的强度会产生不利的影响,所以在混凝土中对含气量也是有着限定条件,具有明显抗冻融耐久性能的混凝土含气量为3.0%~8.0%,推荐控制值范围为3.5%~6.0%。对混凝土强度影响较小的混凝土含气量为3.0%~4.5%。通常情况下,建议控制新拌混凝土含气量在3.5%~4.5%。
混凝土的气泡通常是由搅拌而产生的,但是如果未掺引气剂的混凝土,夹带空气量少、气泡尺寸大、分布不均匀,而掺引气剂的混凝土,夹带空气量多、气泡尺寸小、分布均匀。常用的引气剂有松香类,烷基磺酸钠,木质素类的,这些引气剂的存在能够使引入的空气易于形成微小气泡,还能保持微小气泡的稳定,并均匀分布在混凝土中。
在未掺引气剂的混凝土下虽然能够引气,但是引入的大的不均匀分布的气泡是不利的,所以这时需要通过先将这些不利的气泡消掉,以便形成更好的气泡。所以,消泡剂就起到了这个功能,常见的消泡剂主要有:有机硅类,聚醚类的等等。
混凝土中的气泡虽小但是作用也很大,合理的气泡能够有效改善混凝土的性能,因此通过合适的引气消泡剂的调配能够使混凝土达到我们所预期的结果。