浅析引气剂对混凝土性能的影响

阐述引气剂含气量对混凝土性能的影响,重点阐述对混凝土抗冻性能的影响,认为只要引气量合适,普通混凝土均能获得较高的抗冻性能.     

再生细骨料对混凝土力学及抗冻性能的影响

通过设计不同水灰比的普通混凝土及引气混凝土,研究不同再生细骨料替代率对不同强度等级混凝土的力学及抗冻性能的影响.研究结果表明:随再生细骨料替代率的增加,普通混凝土的抗压强度和抗折强度都下降明显,而引气混凝土只是抗压强度下降明显,其抗折强度受影响较小;无论是否掺加再生细骨料,高水灰比(m(水)∶m(水泥)=0.52)混凝土抗冻性能均很差,通过掺加引气剂可适度提高其抗冻融循环能力,但抗冻耐久性仍较差;低水灰比(m(水)∶m(水泥)=0.35)混凝土本身具有很强的抗冻耐久性,掺加再生细骨料不会对其抗冻耐久性能产生明显影响.因此,对于高水灰比再生细骨料混凝土,降低水灰比比掺加引气剂更能显著提高混凝土的抗冻耐久性能.     

含气量对混凝土抗冻性能的影响

引气剂掺入混凝土后,除影响抗压强度外,对其它性能无不良影响。只要引气量合适。普通混凝土均能获得较高的抗冻性能。     

引气作用对浮石轻骨料混凝土抗冻耐久性能影响的试验研究

针对长白山天然浮石轻骨料混凝土,对强度等级在LC30以上的不同引气剂掺量的混凝土试件进行系列冻融循环试验,主要考察和研究该浮石混凝土在冻融循环后混凝土的质量和强度损失率的变化。通过试验对比和理论分析研究了该浮石轻骨料混凝土在引气作用下的抗冻耐久性能。     

高原低气压环境对新拌混凝土含气量的影响

通过低气压试验箱模拟高原不同海拔地区气压环境,研究了环境气压对引气剂引气能力的影响.试验结果表明:环境气压的降低将显著削弱引气剂的引气能力,当环境气压降低至50kPa时,混凝土含气量降低约20%~49%;混凝土含气量随环境气压降低呈线性减少,初始含气量越高,随环境气压降低含气量减少速率越大;混凝土坍落度越大,其抵抗因环境气压降低造成含气量降低的能力越强.因此,在高原地区设计引气混凝土时应针对不同结构物,结合当地气压条件及引气剂类型,相较于常压情况适当增加引气剂掺量,以达到抗冻设计指标中要求的含气量.     

引气粉煤灰道面混凝土抗冻融性能试验研究

采用快速冻融法,测定了不同冻融循环次数下引气粉煤灰混凝土试件的质量损失、相对动弹模量和抗弯拉强度。研究了水胶比、引气剂掺量和粉煤灰掺量对混凝土抗冻性能的影响规律。结果表明:提高水胶比会增大水泥石内部孔径和孔隙率,混凝土更容易遭受冻融破坏;掺加粉煤灰不利于提高混凝土抗冻耐久性,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土冻融循环后力学性能呈下降趋势;引气剂能够改善混凝土拌和物的泌水和离析现象,减小混凝土循环冻融后抗弯拉强度的损失。     

混凝土引气剂优选试验研究

结合徐州某中型水库迎水面混凝土护坡工程的抗冻措施,进行了抗冻混凝土引气剂的优选试验,研究了三萜皂苷非离子型(ZY-99)引气剂等6种引气剂对中低标号混凝土抗冻性能的影响.通过对6种常用引气剂的性能比较,得出ZY-99型引气剂与改性松香热聚物型引气剂克服了传统松香热聚物引气剂的缺点,其性能稳定、质量可靠,强度标号C15混凝土抗冻指标可以达到F200的要求的结论.试验结果还表明,同一种引气剂在相同的试验条件下,其掺量不得超过最高掺量,否则会有相反的作用.     

冻融循环条件下引气剂对混凝土抗渗性和抗冻性影响的试验研究

通过电通量试验、表面气体渗透试验和硬化混凝土气泡参数试验,对冻融后混凝土的抗渗性及抗冻性进行了分析研究。试验结果表明引气剂可大范围阻断毛细气孔通路,引气剂对冻融次数越多的混凝土试件抗渗改善效果显著。随着混凝土冻融次数的增加,混凝土的电通量、表面气体渗透深度和表面气体渗透系数均逐渐增大。在相同冻融次数下,随着引气剂掺量的增加,表面气体渗透深度和表面气体渗透系数逐渐减小,抗渗透能力提升。在合理引气的条件下,引气剂掺量越多,引入的小气泡越多,气泡间距系数越小,改善了冻融循环条件下混凝土的抗渗性和抗冻性,提高了混凝土的耐久性。     

橡胶粉对混凝土在水和NaCl溶液中抗冻性的影响

通过快冻试验研究了平均粒径为140μm的橡胶粉对不同水胶比混凝土分别在水中和NaCl溶液中的抗冻性.研究表明,橡胶粉体积掺量为2%～4%时,其在混凝土中的颗粒中心距为330～660μm,高于引气混凝土建议的气泡间距20～200μm,而橡胶粉对混凝土抗压强度及抗冻性的影响效果与引气剂相当.橡胶粉掺量在合适的范围内可大幅度提高混凝土在水中和NaCl溶液中的抗冻性,但在NaCl溶液中的抗冻性较在水中差.     

海洋环境下硅灰混凝土的抗冻性与氯离子扩散性

针对海洋环境条件,重点研究了硅灰混凝土的抗冻性和氯离子扩散性能的关系.试验分析了水胶比、硅灰等量替代水泥掺量大小、引气剂掺量等因素对混凝土抗冻性和氯离子扩散性能的影响,并与普通混凝土进行了对比.结果表明,掺加硅灰不能提高混凝土的抗冻性但可提高混凝土的抗氯离子渗透性;硅灰只有与引气剂共同使用,才能同时提高混凝土的抗冻性和抗氯离子渗透性能;硅灰掺量在10%左右对混凝土的抗冻和抗氯离子渗透综合性能影响存在一个最佳值.为评估混凝土的抗冻性和抗氯离子渗透性的综合性能,提出了新的评价方法--冻渗比(R值方法),并进行了试验验证.     

聚羧酸类混凝土引气剂的工程性能

针对高性能混凝土高施工性、高耐久性要求,通过掺用具有梳型结构的聚羧酸类引气剂实现高性能混凝土,研究了聚羧酸类引气剂对混凝土含气量、气泡间距系数、工作性、强度和抗冻融耐久性的影响及其与减水剂的相容性,分析了聚羧酸类引气剂改善混凝土性能的机理.研究表明:聚羧酸类引气剂在掺量为0.006%时,混凝土含气量和气泡间距系数便可满足高性能混凝土工程使用要求;该类引气剂与常用混凝土减水剂、缓凝剂相容,可与减水剂、缓凝剂复合使用;除引气作用外,聚羧酸类引气剂还具有塑化和保塑作用,尤其适用于低水胶质量比混凝土,可在不降低混凝土强度的情况下,提高混凝土抗冻融耐久性.因此,聚羧酸类引气剂可用于配制高性能混凝土和自密实混凝土.     

混凝土渗透性及引气作用对耐久性的影响

论述了混凝土渗透性与耐久性,引气与耐久性的关系;探讨了引气改善混凝土耐久性的作用机理.混凝土渗透性与Cl-离子侵入、碳化、硫酸盐化学侵蚀有一定相关性.渗透性与其他一些耐久性如抗冻性、硫酸盐结晶破坏、碱集料反应等关系不大.在保证混凝土具有一定强度的前提下,引气可显著改善混凝土综合耐久性能.在同强度条件下,引气可改善混凝土的抗渗性能,有利于混凝土抗Cl-离子侵入、硫酸盐化学侵蚀、碳化等化学侵蚀引起的破坏,引气还可显著改善抗冻、碱集料反应和盐结晶等因膨胀引起的破坏.     

掺加引气剂对道面混凝土抗盐冻性的影响

为了解决北方地区机场道面混凝土盐冻性问题,采用单面盐冻法分别研究不同种类、掺量引气剂对混凝土抗盐冻性和抗折强度的影响;以及分析掺加引气剂后道面混凝土孔间系数变化与抗盐冻性的相关性。通试过验表明,不同种类的引气剂对抗盐冻性的影响差别很微小。对于道面混凝土抗盐冻性,随着引气量的增加而增强;但当引气量超过5%后,道面混凝土抗盐冻性的增强不再明显;引气量为7.2%的道面混凝土其抗折强度相对于未掺引气剂的道面板强度下降26.4%;所以为保持道面混凝土所需的抗折强度,建议引气量掺量为3%~5%。相比平均孔径,气孔间距系数和混凝土盐冻剥蚀量程很高的相关性,最后通过Matlab计算拟合求得盐冻剥蚀量与气孔间距系数的关系式为二次幂函数。     

混凝土抗冻性试验研究

结合实际工程要求,试验研究了水胶比、引气剂、矿物外加剂对混凝土抗冻性的影响。结果表明,水胶比越低、抗冻性越好,适量使用引气剂对改善抗冻性十分有效,掺入一定量的矿物外加剂可进一步提高抗冻性。     

氯盐阻锈型防冻剂中引气组分掺量对混凝土性能影响研究

如今防冻剂在混凝土冬季施工中普遍采用,本文有针对性的对混凝土防冻剂进行研究,着重对氯盐阻锈型防冻剂中引气组分的研究。随着气体的引入对混凝土强度发展造成一定的影响。通过大量的试验结果表明,防冻剂中引气组分对混凝土耐久性和工作性均有一定的改善作用,并提出在混凝土中掺入引气剂的必要性。     

混凝土耐久性的研究与应用

结合工程实例，研究了引气剂，膨胀剂，缓凝减水剂三对混凝土耐久性的影响，结果表明：采用三种外加剂配制的混凝土具有优良的抗冻融，抗渗和抗裂性能，满足混凝土建筑物耐久性要求，为海工混凝土的配合比设计以及耐久性能研究提供了新的途径和应用经验。     

多重环境因素作用下混凝土抗冻技术研究

针对青藏高原的干冷、干热、紫外线辐射强、风速高、干湿交替频繁的自然环境，结合合理的混凝土配合比设计，通过混凝土冻融循环试验，研究了高性能混凝土抗冻耐久性，提出掺入活性粉煤灰和硅粉，使用FDN减水剂和引气剂是解决青藏高原高性能混凝土抗冻耐久的有效措施和主要途径。     

荷载作用下高强混凝土的抗冻性

混凝土的损伤是一个多因素复合作用的结果。本文研究了引气（ＡＰＣ）和非引气（ＮＰＣ）高强混凝土在三分点加荷受弯和冻融循环同时作用下的损伤过程、机理。通过０％、１０％、２５％、５０％４个荷载比例作用下混凝土的抗冻性比较，分析了荷载和引气对混凝土抗冻性的影响。结果表明，荷载和冻融循环双因素作用下，荷载比例较大时，混凝土试件的破坏主要是荷载在冻融引起的微裂缝处产生应力集中，使微裂缝迅速扩展造成混凝土破坏。     

气泡结构特征对混凝土抗盐冻性能的影响

采用快冻法研究普通混凝土、引气混凝土和高性能混凝土在3.5%(质量分数)的NaC l溶液中的抗盐冻性能以及混凝土抗盐冻性能与气泡特征参数间的关系.结果表明:当引气剂的品种确定后,混凝土的气泡平均间距(L-)和气泡平均直径(D-)在很大程度上依赖于含气量,含气量越高,L-和D-越小;矿物掺合料对混凝土的气泡结构特征及其规律性并没有明显的影响;掺引气剂是提高混凝土抗冻融破坏能力的有效手段,同一般冻融环境中混凝土的普通抗冻性一样,含气量对抗盐冻性的影响也存在一个临界范围,在普通冻融环境中,混凝土的临界含气量为2.0%～3.0%,盐冻环境下临界含气量提高到4.5%～5.0%;高性能混凝土具有良好抗盐冻性所要求的气泡平均间距与强度等级有关,在强度等级低于C50时,混凝土的气泡平均间距必须小于250μm,当强度等级提高到C60以上时可增大到700μm.     

引气再生混凝土抗冻耐久性试验与损伤模型

通过对再生粗骨料掺量为0、25%、50%、75%、100%的C30再生混凝土和C30引气再生混凝土进行抗冻耐久性试验,得到质量损失率、动弹性模量的性能指标在冻融循环过程中的变化规律。基于Aas-Jakobsen损伤模型,定义实际应力比的相对差值为损伤变量,以相对动弹性模量作为损伤变量来拟合抗冻性能参数α,并对得到的冻融损伤关系进行验证。结果表明:掺量为50%的再生混凝土和普通再生混凝土的抗冻性能相近,较其他掺量的更优;同时,在再生混凝土中添加引气剂,有利于改善抗冻性能。从损伤模型计算值与实测值来看,二者基本相符,验证了损伤模型的合理性。