常用外加劑之引氣劑原理及特性

引氣劑是在攪拌混凝土過程中能引入大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡的外加劑。引氣劑的主要種類有：松香樹脂類，如松香熱聚物、松香皂等；烷基苯磺酸鹽類，如烷基苯磺酸鈉、烷基磺酸鈉等；脂肪醇類，如脂肪醇硫酸鈉、高級脂肪醇衍生物等；非離子型表面活性劑，如烷基酚環(huán)氧乙烷縮合物等；木質(zhì)素磺酸鹽類，如木質(zhì)素磺酸鈣等。

1．常用引氣劑

我國應用較多的引氣劑為松香熱聚物、松香皂、烷基苯磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽類等。

松香熱聚物是松香與石碳酸、硫酸、氫氧化鈉以一定配比經(jīng)加熱縮聚面成。松香皂是由松香經(jīng)氫氧化鈉皂化而成。松香熱聚物的適宜摻量為水泥質(zhì)量的 O．005％～0．02％?；炷梁瑲饬繛?％～5％，減水率為8 ％左右。松香皂引氣減水劑摻量為水泥質(zhì)量的0．005％～O．01％，減水率為10％以上。引氣劑的摻量雖然極微，但引氣劑對混凝土性能影響卻很大。其主要作用有：

(1)改善混凝土拌合物的和易性。引氣劑的摻入使混凝土拌合物內(nèi)形成大量微小的封閉球狀氣泡，這些微氣泡如同滾珠一樣，減少骨料顆粒間的摩擦阻力，使混凝土拌合物的流動性增加。若保持流動性不變，就可減少用水量。同時由于水分均勻分布在大量氣泡的表面，這就使能自由移動的水量減少，混凝土拌合物的泌水量因此減少，而保水性、粘聚性相應隨之提高。

(2)降低混凝土的強度。由于大量氣泡的存在，減少了混凝土的有效受力面積，使混凝土強度有所降低。但引氣劑有一定的減水作用(尤其象引氣減水劑，減水作用更為顯著)，水灰比的降低，使強度得到一定補償。當水灰比固定時，空氣量每增加1％體積時，混凝土的抗壓強度要降低4％～5％，抗折強度降低2％～3 ％。因此，引氣劑的摻量應嚴格控制，一般引氣量以3％～6％為宜。此外，由于大量氣泡的存在，使混凝土的彈性變形增大，彈性模量有所降低，這對提高混凝土的抗裂性是有利的。

(3)提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍性。

引氣劑使混凝土拌合物泌水性減小(一般泌水量可減少30％～40％)。因此泌水通道的毛細管也相應減少。同時，大量封閉的微氣泡的存在，堵塞或隔斷了混凝土中毛細管滲水通道，改變了混凝土的孔結構，使混凝土抗?jié)B性顯著提高。氣泡有較大的彈性變形能力，對由水結冰所產(chǎn)生的膨脹應力有一定的緩沖作用，因而混凝土的抗凍性得到提高，耐久性也隨之提高。

2．引氣劑的作用機理

引氣劑都為表面活性劑，其界面活性作用基本上與前述的減水劑相似，而區(qū)別在于減水劑的界面活性作用主要發(fā)生在液一固界面上。而引氣劑的界面活性作用主要發(fā)生在氣一液界面上。含有引氣劑的水溶液拌制混凝土時，由于引氣劑能顯著降低水的表面張力和界面能，使水溶液在攪拌過程中極易產(chǎn)生許多微小的封閉氣泡，氣泡直徑大多在200μm以下。引氣劑分子定向吸附在氣泡表面，形成較為牢固的液膜，使氣泡穩(wěn)定而不易破裂。引氣劑適用于抗凍、防滲、抗硫酸鹽、泌水嚴重的混凝土、貧混凝土、輕骨料混凝土以及對飾面有要求的混凝土等。由于單摻引氣劑有可能會使混凝土強度降低，故近年來較多使用引氣減水劑。