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引气剂那么多 应该怎么选

编辑:华伟银凯   发布时间:2017-6-27?
  引气剂的使用可以改善混凝土的耐久性,提高混凝土抗冻、抗渗、抗碳化,日益被重视。特别是在北方地区,为了提高混凝土的抗冻性能,大都需要掺入引气型外加剂,其中引气剂是必要成分之一。
  现阶段引气剂品种繁多,性能参差不起,为了更好的应用,引气剂的研究成为混凝土外加剂领域的一个热点。
  本文通过对不同种类引气剂对混凝土减水率、含气量及含气量1h经时变化量、抗压强度比和抗冻性影响的分析,试图为大家选择和应用引气剂提供依据。

  

引气剂


  一、引气剂的种类

  1. 松香皂及松香类
  松香与苯酚、硫酸和氢氧化钠以一定比例加热条件下制成。目前在国内水工混凝土最常用的引气剂。主要有:松香酸钠、改性松香热聚物、松香酸盐等,研究选用的是改性松香热聚物。
  2. 烷基苯磺酸盐类
  工业上是用低价的石油化学制品丙烯为原料,使其聚合成丙烯四聚体,再与苯反应,则得到十二烷基的复杂混合物。主要有:十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠等,研究选用的是十二烷基硫酸钠。
  3. 皂角苷类
  皂角苷类引气剂产品主要用三萜皂甙与少量改性化学物质混合而成。它的生产原理主要是利用三萜皂甙易溶于水和乙醇的特性,从植物原料中溶出三萜皂甙成份,然后经与残渣分离、浓缩精制而成。该类引气剂的气泡结构较好,产泡半径较小,因此抗冻指标较高,降低强度相对较小。
  4. 木质素盐类
  木质素盐类是造纸工业的副产品,该产品具有减水剂和引气作用。主要有:木质素磺酸钠、木质素磺酸钙等,研究选用的是木质素磺酸钠。
  5. 聚醚多元醇类
  该类引气剂主要与聚羧酸高性能减水剂进行复配应用。


  二、试验

  1. 试验方法
  研究中,混凝土配合比和试验方法参照GB8076-2008《混凝土外加剂》进行试验。
  2. 试验内容
  拌合物性能主要包括减水率、含气量及含气量1h经时变化量,硬化混凝土包括抗压强度比、200次相对耐久性;以及各引气剂在混凝土中相同含气量的抗冻性能。

  

  三、试验结果及分析

  1. 松香皂及松香类

  表1 改性松香热聚物性能试验结果


引气剂那么多 应该怎么选


  随着掺量的增加减水率和含气量不断增加,当掺量为0.020%时,减水率为6%达到标准要求;当掺量为0.012%时,含气量为3.3%达到标准要求,含气量1h经时变化量为-0.7%~-0.9%。随着混凝土含气量的增加抗压强度比不断降低;当混凝土含气量小于3%时,抗压强度比约有增加;当混凝土含气量3%~5%时,含气量每提高1%,抗压强度比降低2%~3%;当混凝土含气量在5%~8%时,含气量每提高1%,抗压强度比降低4%~6%。随着混凝土含气量的增加抗冻性先增加后降低;当掺量为0.020%,混凝土含气量为5.6%,动弹性模量保留值达到最高值,即为92%。
  2. 烷基苯磺酸盐类

  表2十二烷基磺酸钠性能试验结果


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  随着掺量的增加减水率基本为0,当掺量为0.010%时,减水率也只有1%;随着掺量的增加含气量不断增加,当掺量为0.002%时,含气量为3.3%达到标准要求,含气量1h经时变化量为-1.0%~-1.5%。
  随着混凝土含气量的增加抗压强度比不断降低;当混凝土含气量小于3%时,抗压强度比约有增加;当混凝土含气量3%~5%时,含气量每提高1%,抗压强度比降低2%~3%;当混凝土含气量在5%~8%时,含气量每提高1%,抗压强度比降低5%~6%。随着混凝土含气量的增加抗冻性先增加后降低;当掺量为0.006%,混凝土含气量为5.8%,动弹性模量保留值达到最高值,即为84%。
  3. 皂角苷类

  表3 三萜皂苷性能试验结果


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  随着掺量的增加减水率和含气量不断增加;当掺量为0.016%时,减水率为6%达到标准要求,含气量为3.4%达到标准要求,含气量1h经时变化量为-0.3%~-0.6%。随着混凝土含气量的增加抗压强度比不断降低;当混凝土含气量小于3%时,抗压强度比约有增加;当混凝土含气量3%~5%时,含气量每提高1%,抗压强度比降低1%~2%;当混凝土含气量在5%~8%时,含气量每提高1%,抗压强度比降低4%~5%。随着混凝土含气量的增加抗冻性先增加后降低;当掺量为0.024%,混凝土含气量为6.2%,动弹性模量保留值达到最高值,即为95%。
  4. 木质素盐类
  木质素磺酸钠的试验结果详见表4。随着掺量的增加减水率、含气量和凝结时间差不断增加,含气量1h经时变化量为-1.3%~-1.7%。随着掺量的增加抗压强度比和抗冻性先增加后降低,当掺量达到0.6%凝结时间差急剧增加,抗压强度比急剧降低。该类外加剂一般归纳为普通减水剂,达到一定掺量有较强的缓凝效果,在掺量不大于0.4%,抗压强度比都有明显提高。

  表4 木质素磺酸钠性能试验结果


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  5. 聚醚多元醇类

  表5 聚醚多元醇类性能试验结果


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  随着掺量的增加减水率不断增加,但都小于标准要求;随着掺量的增加含气量不断增加,当掺量为0.016%时,含气量为3.3%达到标准要求,含气量1h经时变化量为-0.9%~-1.3%。随着混凝土含气量的增加抗压强度比不断降低;当混凝土含气量小于3%时,抗压强度比约有增加;当混凝土含气量3%~5%时,含气量每提高1%,抗压强度比降低2%~3%;当混凝土含气量在5%~8%时,含气量每提高1%,抗压强度比降低5%~6%。随着混凝土含气量的增加抗冻性先增加后降低;当掺量为0.010%,混凝土含气量为5.4%,动弹性模量保留值达到最高值,即为90%。
  6. 抗冻对比试验
  表6 各引气剂在混凝土相同含气量试验结果


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  混凝土在相同含气量下,各引气剂的掺量由小至大为:十二烷基磺酸钠、聚醚多元醇类、改性松香热聚物、三萜皂苷、木质素磺酸钠;混凝土在相同含气量下,各引气剂的抗冻性能由低至高为:木质素磺酸钠、十二烷基磺酸钠、聚醚多元醇类、改性松香热聚物、三萜皂苷。由此可知,引气剂掺量最小的是十二烷基磺酸钠,抗冻性能最优的是三萜皂苷。

  四、结论
  各种引气剂对混凝土性能都存在一定差异,其中差异如下:
  1)减水率。在引气剂的合理适用范围内十二烷基苯磺酸钠基本没有减水率,聚醚多元醇类的减水率次之,其他品种引气剂到达一定掺量具有满足标准要求的减水率。
  2)含气量。在相同含气量下,各引气剂的掺量由小至大为:十二烷基磺酸钠、聚醚多元醇类、改性松香热聚物、三萜皂苷、木质素磺酸钠;含气量1h经时变化量由小至大为:木质素磺酸钠、十二烷基磺酸钠、聚醚多元醇类、改性松香热聚物、三萜皂苷。
  3)抗压强度比。除木质素磺酸钠以外的引气剂,当含气量小于3%抗压强度比约有提高;当含气量在3%~5%,含气量每提高1%,抗压强度比降低1%~3%;当含气量在5%~8%,含气量每提高1%,抗压强度比降低4%~6%。
  4)抗冻性。各引气剂在相同含气量条件下,混凝土抗冻性由低至高为:木质素磺酸钠、十二烷基磺酸钠、聚醚多元醇类、改性松香热聚物、三萜皂苷。


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