混凝土引气剂在混凝土中的应用浅析

马永胜，王文胜，曹海庆

（1.哈尔滨佳连混凝土技术开发有限公司,黑龙江 哈尔滨 150008；2.齐齐哈尔齐鲁商品混凝土有限公司,黑龙江 齐齐哈尔 161000）

1 引言

混凝土是建筑工程结构主体的一种主要材料，混凝土引气剂在其中起着重要作用，在倡导绿色高性能混凝土的今天，混凝土引气剂也发挥了很大的作用。混凝土引气剂是最古老的混凝土外加剂之一，在混凝土中的作用已得到混凝土领域专家学者的公认。

国外，对混凝土引气剂的应用率、重视率较高，在日本规范中规定：混凝土中必须掺入引气剂或引气减水剂。美国北部地区和加拿大所有露天使用的混凝土，规定都要掺用引气剂，这主要是考虑到改善混凝土的耐久性。

目前，我国只有在水工和港工混凝土设计规程中，有明确掺引气剂的要求。然而，随着混凝土技术发展的需要，引气剂也开始在其他场合使用。《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T10-2011 标准中3.2 要求，混凝土在泵送前，要进行混凝土的可泵性分析，为增加混凝土的可泵性，混凝土中也可适当掺加引气剂。黄士元教授也一再撰写论文呼吁对引气剂的使用，这说明引气剂的确是改善混凝土耐久性的优良外加剂。

引气剂在使用过程中，应谨慎。目前常常出现对混凝土引气剂、混凝土引气辅助组分混淆使用的现象，导致混凝土的强度、耐久性方面出现不良结果，所以，选取使用引气剂也是重要的工作，必须进行大量试验，拥有足够的数据，才能正确地选择和应用。

黑龙江省齐齐哈尔市污水处理厂，为国家重点工程。通过对AE 引气剂进行大量的试验，得到了较多的有效数据，最终，将AE 引气剂的掺量选为占胶凝材料质量的0.02%。AE 引气剂应用到此工程中，得到了很好的效果。下面是AE 混凝土引气剂的不同掺量对混凝土各项性能的比对试验。

2 原材料情况

混凝土原材料性能指标见表1～表6。

表1 P·O42.5 水泥复检性能指标

表2 Ⅱ级粉煤灰复检性能指标 %

表3 粗骨料（碎石）复检性能指标 %

表4 细骨料（砂）复检性能指标

表5 萘系减水剂复检性能指标

表6 AE 混凝土引气剂复检性能指标

3 混凝土配合比设计

下述混凝土配合比主要应用在该工程中的池壁部位。

此混凝土配合比是依据JGJ55、JTJ270、施工图纸技术要求等相关国家法律、法规，且通过大量配合比试验后，得出的此部位配合比（表7）。

此次混凝土配合比设计试验的主要目的就是采用上述合格的原材料，根据AE 引气剂的不同掺量应用在同一混凝土配合比中，考察混凝土各项物理性能指标发生的变化，从中选取AE 混凝土引气剂的最佳掺量。试验序号1、2、3 的AE 混凝土引气剂掺量分别为：0.015%、0.020%、0.025%。

表7 混凝土配合比 kg/m3

4 混凝土试验

4.1 混凝土试验依据

（1）《普通混凝土拌合物性能试验方法》GB/T50080- 2002；

（2）《普通混凝土力学性能试验方法》GB/T50081-2002；

（3）《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082-2009。

4.2 混凝土工作性能和试验结果

表8 经时损失后混凝土坍落度保留值

根据表8中试验结果可得出：试验1 中混凝土引气剂的掺量过低，引入混凝土中的气泡相对较少，对混凝土的保坍方面作用极小；试验3 中混凝土引气剂的掺量过高，未加稳泡剂，引入混凝土中的气泡相对较多，未起到稳泡作用，反而在90 min 后消泡过快，在保坍方面也不理想；试验2 中混凝土引气剂的掺量适中，表面张力作用为佳，整个试验过程中，混凝土的保坍效果均良好。所以，混凝土引气剂都有一个最佳掺量，发挥作用良好，方能达到更好的效果。

表9 混凝土立方体抗压强度（养护条件：标准养护）

根据表9中的试验可得出：试验1、试验3 两组配合比可以看出，混凝土引气剂的掺量高与低，直接影响着混凝土的含气量，最终对混凝土的抗压强度有明显的影响。所以，有大量试验证明，混凝土引气剂对混凝土的抗压强度影响很大，在超出最佳掺量时，混凝土中每增加1%的含气量，混凝土立方体抗压强度就会降低10%。

表10 混凝土抗氯离子渗透性能试验 Q/C

在表10中的试验混凝土抗氯离子渗透试验以电通量来表示，根据表10中的试验可得出：混凝土引气剂的加入，对混凝土的抗氯离子渗透影响也是很大的，虽然，试验1、试验2两组试验中得出的数据均满足要求，试验3 中得出的数据与1000C 相差也不大，但比较后，我们可以看出，试验2 中的数据还是较好的。

表11 混凝土抗冻融性能试验 %

当混凝土抗冻融循环次数为300 次时，混凝土的质量损失率、相对动弹性模量数据如下：

表11中试验均按照GB/T50082 标准中的混凝土快速冻融法的要求进行严格试验，根据上述试验可得出：试验1 中的混凝土质量损失率超出5%；试验3 中的混凝土质量损失率也超出了5%；只有试验2 的AE 掺量能达到质量损失率、相对动弹性模量的要求。所以，混凝土引气剂在抗冻融混凝土中发挥的作用较大，不仅与其自身引入的气泡大小、气泡间距有关，也与引气剂的最佳掺量息息相关。

表12 混凝土抗渗性能试验

表12中混凝土抗渗试验采用逐级加压法，对其混凝土进行抗渗试验，根据上述试验数据可得出：

试验1、试验3 得出的数据也符合设计抗渗等级P8 要求，但试验2 中得出的数据要远远高于1 和3 的混凝土抗渗指标，这也说明，混凝土引气剂的最佳掺量值对引入混凝土气泡与混凝土的密实度是有很大关联的，只有引入的气泡集中，气泡大小均衡，混凝土的密实度自然会有所提高，混凝土的抗渗指标也会随之提高。所以，混凝土引气剂的掺量高与低，直接影响着混凝土的密实度，对混凝土抗渗性能有直接影响。

5 检测结果

该引气剂应用在此重点工程中，实际检测数据如表13所示。

此重点工程中应用了AE 混凝土引气剂后，通过大量的混凝土试体检测、实体检测。试验数据均达到相应的技术指标，符合国家标准的要求。

6 结论

表13 检测结果

混凝土引气剂对混凝土的硬化前、硬化后的性能影响极大，只有通过大量试验，数据优化后，选取最佳掺量，才能使混凝土的各项性能指标符合要求，才能满足工程的技术要求。

混凝土引气剂的使用顺应混凝土技术发展的趋势，适应高性能混凝土发展的需要，混凝土引气剂的开发、推广和应用意义深远，它应是今后发展高性能混凝土的必备外加剂，使用过程中，选取混凝土引气剂的最佳掺量是至关重要的。