引气剂对硬化混凝土性能的影响

引气剂对硬化混凝土性能的影响
掺加引气剂对混凝土的力学性能和耐久性均有较大影响，具体如下。
1)对混凝土强度的影响
在混凝土单位水泥用量和坍落度不变的情况下，由于掺入引气剂或引气减水剂，一方面，可以增加混凝土的含气量，另一方面，可减少混凝土的单位用水量，即降低水灰比，因而会对其强度产生的影响。
从减水的结果来讲，混凝土的强度会提高，然而，从引气的角度来讲，混凝土的强度一般是下降的(多数情况如此)。因此，掺加引气剂或引气减水剂后对混凝土的强度的影响是两种作用的综合结果。
一般，在水泥用量和坍落度不变的情况下，每增加含气量1%，28天抗压强度降低2%-3%；若保持水灰比不变，则每增加含气量1%，28天抗压强度降低5%-6%。掺加引气减水剂，由于减水率较大，混凝土的强度可以不降低或略有提高。
2)对弹性模量的影响
掺加引气剂或引气减水剂的混凝土，其弹性模量比不掺者普遍降低，且降低的幅度大于强度的变化幅度。其原因是由于水泥浆体中大量微小气泡的存在，使浆体的弹性模量降低了。
3)对干缩的影响
掺加引气剂或引气减水剂对干缩的影响情况是这样的：引气作用会使干缩增大，而减水作用又会使干缩减小，所以其最终结果实际上是两种作用的综合作用。
一般来说，掺加引气剂后，混凝土的干缩会增加，但增加不多。而掺加引气减水剂的混凝土，由于减水率较大，其干缩与不掺者基本相当。
4)对抗渗性的影响
由于掺加引气剂或引气减水剂，使得混凝土用水量减小，泌水沉降率降低，也即硬化浆体中大毛细孔减少，集料浆体界面结构改善，泌水通道、沉降裂纹减少，另外，引入的气泡占据了混凝土中的自由空间，破坏了毛细管的连通性，这些作用都将会提高混凝土的抗渗透性。
掺加引气剂或引气减水剂等外加剂提高混凝土抗渗性的方法也已应用于工程实践，并取得较好的效果。
水利科学研究院等单位的实验结果表明：在相同水灰比条件下，掺引气剂混凝土的抗渗性比不掺者有所提高；在同坍落度、同水泥用量情况下，掺引气剂者的抗渗性比不掺者有显著提高。表4-2是掺加引气剂对混凝土抗渗性影响的部分实验结果。
5)抗化学侵蚀性
与基准混凝土相比，掺加引气剂或引气减水剂的混凝土，由于抗渗性提高和独立微气泡的存在，其抗化学侵蚀性有提高。但是有关单位的试验证明，掺引气剂或引气减水剂的作用仅表现在使混凝土受化学介质作用的破坏程度减轻，而不存在质的变化。影响混凝土抗化学侵蚀性的最根本的因素是水泥品种、矿物组成和水灰比。
6)抗冻融循环性能
如果在混凝土中掺加一定量引气剂或引气减水剂，则在拌合过程中，混凝土内部产生适量微小气泡，将大大改善混凝土的耐久性，尤其是混凝土的抗冻融循环性能显著提高(几倍甚至几十倍)，这对延长混凝土结构的使用寿命十分重要。
米伦兹(Mielenz)和鲍威尔斯(Powers)等认为，要使混凝土的抗冻融性能良好，气泡间隔系数L值最好控制在100-200μm以下。实验表明，混凝土的含气量与冻融性能密切相关。
引气混凝土的含气量与耐久性指数的关系，可见，当混凝土含气量为3%-6%时，混凝土有良好的耐久性，而含气量超过6%时，耐久性随含气量的增大呈下降趋势。混凝土含气量太大，其耐久性不但不随含气量的增加而提高，反而有下降趋势，其原因之一，是由于其强度产生了大幅度下降，如图4-3。表4-3是几个国家对引气混凝土适宜含气量的推荐值，可供参考。
应注意的是，砂浆的含气量为9%时，对改善抗冻融循环性的效果最好。
当掺加引气减水剂时，由于其同时较好的减水作用，对混凝土的抗冻融性的改善效果更佳。
使用不同种类的引气剂，即使在引气量相同的情况下，由于引入的气泡的组织，即气泡大小和分布状态不同，其对混凝土抗冻融性的改善效果有差异。