淺析引氣劑分類及其作用

1、淺析引氣劑分類及其作用摘要:引氣劑作為混凝土外加劑的一種,對(duì)混凝土的耐久性有至關(guān)重要的作用,可以進(jìn)步抗凍性、增加和易性等。文章從原理出發(fā),提出相應(yīng)的分類及其各自特點(diǎn),并對(duì)目前引氣劑使用情況進(jìn)展了分析。關(guān)鍵詞:引氣劑;分類;特點(diǎn);作用Abstrat:Theairentrainingagentasthenretesadixturenekind,hastheveryiprtantfuntintthenretesdurability,ayenhanethefrstresistane,inreasesandsnrkability.Thisartileprpsedthattherrespndinglass

2、ifiatinandtherespetiveharateristi,andhavearriedntheanalysistthepresentairentrainingagentservienditin.Keyrds:airentrainingagent;lassifiatin;funtin1引言引氣劑是一種能使混凝土在攪拌過程中產(chǎn)生大量均勻、穩(wěn)定、封閉的微小氣泡,從而改善其和易性,并在硬化后仍然能保存微小氣泡以改善混凝土抗凍融耐久性的外加劑。優(yōu)質(zhì)引氣劑還具有改善混凝土抗?jié)B性,以及有利于降低堿骨料反響產(chǎn)生的危害性膨脹,與減水劑及其他類型的外加劑復(fù)合使用,可進(jìn)一步改善混凝土的性能。在混凝土中摻人引

3、氣劑,引入大量均勻、穩(wěn)定的微小氣泡,可以有效改善混凝土的孔構(gòu)造,是大幅進(jìn)步混凝土耐久性的技術(shù)措施之一。1.1作用機(jī)理引氣劑一般都是陰離子外表活性劑,它的憎水基是由非極性分子組成長(zhǎng)碳鏈。在水氣界面上,憎水基向空氣一面定向吸附,在水泥水界面上,水泥或其水化粒子與親水基相吸附,憎水基背離粒子,形成憎水化吸附層,并力圖靠近空氣界面。由于這種離子向空氣外表靠近和引氣劑分子在空氣水界面上的吸附作用,將顯著降低水的外表張力,使混凝土拌和過程中形成大量微細(xì)氣泡。這些氣泡有定向吸附層,互相排擠且均勻分布,而且陰離子外表活性劑在含鈣溶液中,作為鈣鹽而沉淀,吸附于氣泡膜,使氣泡更趨穩(wěn)定。因此,混凝土在拌和時(shí)引入的空

4、氣泡,能以較穩(wěn)定的形式存在,又能使這些起泡的直徑比擬小而且均勻。使用引氣劑的目的:氣泡更容易產(chǎn)生,保證引氣泡能穩(wěn)定存在。1.2引氣劑質(zhì)量的評(píng)價(jià)(1)一樣摻量下含氣量或起泡高度愈高,含氣量損失愈小或消泡時(shí)間愈長(zhǎng)引氣效率愈高。(2)一樣含氣量下平均氣泡間距系數(shù)愈小及氣泡愈小,氣泡構(gòu)造愈好。2引氣劑種類及特點(diǎn)中國(guó)目前引氣劑的產(chǎn)品種類仍很少。許多工程對(duì)應(yīng)用引氣劑或引氣型外加劑仍有顧慮,擔(dān)憂含氣量影響混凝土的強(qiáng)度;有的工程單位認(rèn)為松香類引氣劑質(zhì)量欠穩(wěn)定,使用不方便;有的研制和消費(fèi)單位認(rèn)為引氣劑用量少,投入大,經(jīng)濟(jì)效益不明顯?？傊?這些因素都影響到引氣劑的開發(fā)和推廣應(yīng)用。目前,國(guó)內(nèi)的常用引氣劑根本可以分為

5、這樣幾類:2.1松香樹脂類的鈉鹽化物松香熱聚物P-2型引氣劑、松香皂、N-A型以及固省牌微沫劑等。松香類引氣劑主要是松香酸皂化以及松香和苯酚、硫酸、氫氧化鈉等在一定溫度下縮合反響成酯類,進(jìn)一步縮聚成較大分子,再經(jīng)過氫氧化鈉處理,成為鈉鹽的縮聚物。松香的化學(xué)構(gòu)造復(fù)雜,含有松脂酸類、芳香烴類、芳香醇類、芳香醛類及氧化物等。其中松香酸具有羧基(-H),加堿后,發(fā)生皂化反響而生成松脂皂。第一代:松香皂引氣劑,優(yōu)點(diǎn):消費(fèi)簡(jiǎn)單、價(jià)格低;缺點(diǎn):引氣泡較大且不穩(wěn)定,混凝土強(qiáng)度降低較大溶解性差,與其他外加劑復(fù)合性差。第二代:松香熱聚物引氣劑,優(yōu)點(diǎn):引氣效率高、摻量小;缺點(diǎn):因聚合反響程度不同,引氣劑及其引氣泡質(zhì)

6、量差異較大。2.2烷基苯磺酸鹽類各種合成洗滌劑,例如十二烷基苯磺酸鈉,屬于陰離子外表活性劑,易溶于水而產(chǎn)生氣泡。合成工藝簡(jiǎn)單,以丙烯為原料先聚合成丙烯四聚體-十二烯,再與苯共聚成十二烷基苯,經(jīng)發(fā)煙硫酸磺化成十二烷基苯磺酸,再中和成鈉鹽。優(yōu)點(diǎn):發(fā)泡才能強(qiáng)、摻量小;缺點(diǎn):引氣泡較不穩(wěn)定,氣泡構(gòu)造較差。2.3脂肪醇類脂肪醇硫酸鈉(FS),高級(jí)脂肪醇衍生物(801-2)。但凡動(dòng)物脂肪經(jīng)過皂化生成的脂肪酸鹽均具有引氣效果。優(yōu)點(diǎn):無(wú)明顯優(yōu)點(diǎn);缺點(diǎn):引氣泡較大且不穩(wěn)定,混凝土強(qiáng)度損失較大。2.4非離子型外表活性劑烷基酚環(huán)氧乙烷縮合物(P)及皂莢苷類引氣劑。多年生喬木皂莢樹果實(shí)中含有一種辛辣刺鼻的提取物,主要

7、成分為三萜皂苷,它具有良好的引氣性能。三萜皂苷由單糖基、苷基和苷元組成。苷元基有2個(gè)相連接的苷元組成,一般情形下1個(gè)苷元可以連接3個(gè)或3個(gè)以上單糖,形成一個(gè)較大的五環(huán)三萜空間構(gòu)造。單糖基中的單糖具有很多羥基能與水分子形成氫鍵,因此具有較強(qiáng)的親水性,而苷元基中的苷元具有親油性是憎水基。三萜皂苷屬于非離子型外表活性劑。當(dāng)三萜皂苷溶于水后,大分子被氣液界面上,形成兩種基團(tuán)的定向排列,從而降低了氣液界面上的張力,使新界面的產(chǎn)生變得容易。假設(shè)用機(jī)械方法攪拌溶液,就會(huì)產(chǎn)生氣泡。并且由于三萜皂分子構(gòu)造較大,形成的分子膜較厚,氣泡壁的彈性和強(qiáng)度較高,氣泡能保持相對(duì)穩(wěn)定。優(yōu)點(diǎn):引氣泡細(xì)孝穩(wěn)定、構(gòu)造良好,強(qiáng)度損失

8、小,水溶性非常好,外加劑的復(fù)合性能良好,有一定的減水和緩凝效果;缺點(diǎn):摻量較大、受資源制約大、價(jià)格較高。2.5木質(zhì)素磺酸鹽類木質(zhì)素磺酸鈣。優(yōu)點(diǎn):有較明顯的減水效果,有一定的緩凝作用;缺點(diǎn):引氣泡構(gòu)造不好,摻量大。2.6引氣劑選擇根據(jù)氣泡構(gòu)造良好;引氣效率高;與其他外加劑及原材料相匹配。3引氣劑帶來的有利作用3.1改善和易性當(dāng)摻入引氣劑時(shí),互相獨(dú)立的、微小的空氣泡就被引入混凝土中,這宛如滾珠軸承的作用,將顯著改善混凝土的拌和物的和易性,并減少泌水和離析。3.2增加混凝土含氣量,進(jìn)步抗凍性摻引氣劑能使混凝土的含氣量增加3%6%。引氣劑所引入的氣泡直徑為0.0250.25。這種微氣孔,對(duì)于混凝土,由

9、于氣泡彼此隔離,切斷毛細(xì)孔通道,使水分不易滲入,可減緩其水分結(jié)冰膨脹的作用,進(jìn)步混凝土的抗凍性。在水泥用量不變及坍落度不變的條件下能使混凝土的抗凍性進(jìn)步3倍左右。摻引氣劑能使混凝土的含氣量隨引氣劑劑量增加而增加,但到達(dá)某一極限值后,就不再隨之增大。3.3強(qiáng)度有所降低,但折壓比增大由于氣泡的存在,混凝土的強(qiáng)度及彈性模量有所降低。一般而言,假如含氣量增加1%,抗壓強(qiáng)度降低4%6%,抗折強(qiáng)度降低2%3%。引氣劑種類不同,對(duì)混凝土強(qiáng)度降低的影響不同。當(dāng)引氣量一樣的情況下,引入的氣泡細(xì)小,分布均勻,那么強(qiáng)度降低就少一些,甚至不降低。引氣對(duì)混凝土力學(xué)性能的作用使抗壓強(qiáng)度下降、彈性模量下降,變形產(chǎn)生的應(yīng)力隨之降低,但抗折強(qiáng)度和折壓比增大,抵抗變形的才能和抗裂性增加,使之更合適應(yīng)用于公路建立。4引氣劑存在的問題4.1對(duì)引氣劑的認(rèn)識(shí)缺乏目前,很多施工單位只是單純的認(rèn)為,引氣劑會(huì)導(dǎo)致抗壓強(qiáng)度的損失和外表光潔度的降低,并且添加引氣劑會(huì)引入氣泡,這與傳統(tǒng)的要求正好相反(傳統(tǒng)的振搗除氣泡)。4.2仍采取傳統(tǒng)非引氣混凝土的施工工藝當(dāng)在混凝土中添加引氣劑后,應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)攪拌時(shí)間,防止過分振搗、排氣,防止過度摸面(屢次、用力等),否那么不能有效引氣、增加含氣量損失、破壞良好的氣泡構(gòu)造。4.3引氣劑計(jì)量控制、管理不嚴(yán)目前對(duì)于引氣劑的計(jì)量控制、管理并