混凝土含气量

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混凝土含气量范文第1篇

【关键词】含气量；气泡；强度；抗冻性能

1 前言

近年来，建筑物对混凝土的耐久性能尤其是抗冻性能要求越来越高。尤其北方地区的工程要求也大多在D300左右，普通混凝土很难达到这么高的抗冻要求。引气剂的应用无疑是目前国内外混凝土工程普遍采用的改善和保证混凝土抗冻融性的最有效技术手段。引气剂掺入后，大大改善了混凝土的抗冻融性能。对混凝土的其他性能也产生不同的影响。本文重点阐述含气量对混凝土抗冻融性能的影响。

2 含气量对混凝土抗冻性能的影响

2.1 抗冻机理

混凝土中水泥石内孔隙自由水的存在是混凝土产生冻害的原因，孔隙中的自由水反复冻融，对孔隙壁不断产生胀压力，最终使混凝土胀裂。要提高混凝土的抗冻融能力，须使混凝土内部尽可能密实，这就要求混凝土水灰比尽可能小，一般认为，非引气混凝土要达到较高的抗冻能力，水灰比应小于0.30。采用这种方式抗冻，不仅不经济，高水泥用量引起的水化温升会产生温度应力而引起混凝土的开裂，反而会降低混凝土耐久性性能。引气混凝土是通过混凝上中产生的气泡抵抗冻融破坏。这些微小封闭气泡互不连通、均匀稳定分布在混凝土中，当孔隙内自出水冻结时，气泡被压缩，可大为减轻冰冻给孔隙带来的胀压力；溶解时这些气泡可恢复原状，出此孔隙内自由水反复冻融也不致对孔壁产生很大的压力。只要引气量合适，普通混凝土也可以获得非常高的抗冻性能。

2.2 含气量对抗冻融能力影响

对于含气量小于3.5％的普通混凝土，其水灰比对抗冻性有显著的影响，水灰比越小，抗冻性越好。但高抗冻要求混凝土单纯依靠降低水灰比很难达到，而且也不经济。William lerch认为水泥的成份、细度或水泥用量与混凝上的抗冻性儿乎无关。要得到较高的抗冻能力，混凝土中必须掺入一定的引气剂。笔者在哈地铁―期工程配合比试验中曾对引气混凝土和非引气混凝土的抗冻性能进行过对比。

未掺引气剂的混凝土抗冻标号最高仅达D40，掺引气剂混凝上尽管粉煤灰掺量增加，抗冻标号均提高到D100以上。我们进一步提高混凝土的含气量，使含气量在4.5％～6％的范围内，水胶比0.50、粉煤灰掺量35％、胶凝材料仅400kg/m3(使用P.O42.5水泥)的混凝土抗冻能力达D300以上。西北工业大学张德思等的结果表明，水灰比0.71、含气量在3.5％以上的普通混凝土(普通42.5#水泥)及水灰比0.84，含气量4.5％以上的粉煤灰混凝土，经过300次冻融循环后，其耐久性系数均在90％以上。这说明如果混凝土中有足够的引气，则水灰比对混凝土的抗冻性影响不大，高水灰比混凝土只要引气量合适仍然可满足高抗冻要求。

2.3 适宜含气量和气泡参数

对于混凝土拌和物，均存在为防止冻害所必需的最小气泡体积。此体积相当于砂浆体积的9％，适宜气体含量为拌和物砂浆的9±1％，且与混凝土水泥含量或骨料最大粒径无关。当采用整个拌和物的含气量表示时，所需含气量大小则随骨料的最大粒径变化而变化（见表2）。这与《水工混凝土施工规范(SDl207－82)》提出的含气量基本―致。

含气量要对混凝土的抗冻性起作用。所引的气泡必须微小、互不相连、能稳定均匀地分布在混凝土中。气泡的尺寸通常介于0.05～1.27mm之间。气泡过大，则容易逸出，不易稳定存在，对抗冻融反而不利。气泡间距是影响混凝土抗冻能力的关键因素。对于同一强度等级的混凝土，其耐久性系数随气泡的间距增大而显著降低。美国混凝土协会认为，为充分防止冻害，气泡间距应为0.25mm，德国则要求为0.20mm。西北工业大学张德思等通过试验认为，对于耐久性系数为90％的混凝土，相对于不同的强度等级，其气泡间距可在0.33～05mm之间变化，见图l，并对气泡间距临界指数提出建议值，见表3。表3的建议值是否具有普遍性，尚有待论证。

只要混凝土引气量足够。水灰比对混凝土的抗冻性影响很小，但水灰比却是影响气泡尺寸和间距的重要因素。通过对不同水灰比引气混凝土气泡尺寸研究，发现混凝土气泡尺寸随水灰比降低而减小，随水灰比增大而增大，见图2。水灰比对气泡间距的影响也类似，见图3。从图3可见，在混凝土引气量相近的情况下，水灰比越大，气泡的间距越大，表现为混凝土抗冻性能越差。因此，大水灰比混凝土要达到与小水灰比混凝土相近的抗冻能力，其引气量应相应增加。

气泡尺寸和气泡间距最终都反映到含气量上。当含气量一定时，气泡尺寸越小，气泡数量越多，则气泡间距值越小。当气泡尺寸不变时，则含气量越大，气泡间距值越小，抗冻性能越好。因此对混凝土抗冻融能力控制最终还是对含气量的控制。

2.4 影响混凝土含气量因素

水泥、粉煤灰、砂石料、减水剂、水灰比等对引气量大小均有影响。一般粉煤灰掺量越高，水灰比越大，引气剂掺量需增大。

对含气量的损失问题，我们关心的是在室内试验含气量可以满足抗冻要求，经过运输和浇筑振捣后含气量必然有所损失(哈尔滨地铁一期工程我们测得经过6km的运输后，含气量约下降1.5%左右)，那么浇筑后的混凝土抗冻能力是否还能保证？在室内测试的含气量中一般均有一部分属不稳定的大气泡，同济大学朱蓓蓉等认为引气合理的混凝土(即室内抗冻试验满足要求)在运输和振捣过程中的损失通常是由于这些大气泡的逸出所致，气泡的间距系数影响很小。试验表明：在50s振动时间内，混凝土的气泡间距系数变化极小，运输对气泡间距系数的影响也很小。由于气泡间距是影响混凝土抗冻融能力的最直接因素(间距系数其实间接反映为混凝土的含气量)，据此是否可以这样认为，只要混凝土机口取样抗冻要求能满足，则经运输浇筑后的混凝土含气量测试值尽管变小，其抗冻融能力是应该可以保证的。经过在混凝土浇筑现场取样，测试混凝土的抗冻融性能是可以保证设计的要求。这样我们只需关心搅拌机出口的混凝土含气量就可以。

3 引气剂对混凝土强度的影响

混凝土中掺入引气剂后，引入大量均匀、稳定而封闭的微小气泡，在混凝上中起类似滚珠的作用。使混凝土的流动性大为改善，提高了混凝土的和易性，减少泌水和分离。由于和易性改善，可以降低混凝土的单位用水量，在水泥用量不变的情况。可以弥补部分由于引气而致的强度损失。

对于高性能耐久性混凝土，笔者在哈尔滨地铁一期工程中进行过对比，尽管引气后用水量降低很少，混凝土强度却几乎没有损失。推测可能是混凝土内部本身不密实，引入的气泡大部分只是填充混凝土内部的孔隙，因而对混凝土强度几乎没有影响。

研究发现混凝土中含气量增加对断裂模量影响很小，对抗折强度几乎没有影响，这对强调抗折强度的道路混凝土的抗冻融非常有利。

抗压强度是控制混凝土抗冲磨能力的最重要因素，混凝上抗冲磨能力随抗压强度的增加而增加，引气混凝土的抗冲磨能力与相同强度的素混凝土抗冲磨能力是一样的。

混凝土中引气后总孔隙率虽然增加，但抗渗强度末见降低，似有提高的趋势。可能是这些不连通的封闭气泡阻隔了水的通道，延缓了水的浸入。

4 结语

引气剂掺入混凝土中后，除影响抗压强度外，对其他性能无不良影响，使混凝土的抗冻融耐久性大为改善。对于引气混凝土，水灰比、水泥品种、粉煤灰等都不成为决定性因素，只要引气合适，大水灰比混凝土、粉煤灰混凝土、耐久性混凝土等均能获得较好的抗冻性能。由于地铁混凝土要求的强度等级一般不高，混凝土受到最大水灰比的限制，抗压强度一般均有富余，因此应提倡在这些混凝土中掺加引气剂，对混凝土的抗冻融、抗渗透等耐久性能将很有好处。如何在混凝土中引入气泡尺寸较小、间距指数也较小的稳定气泡，将是我们以后研究的方向。

参考文献

[1]A.M.内维尔.《混凝土的性能》

混凝土含气量范文第2篇

关键词：混凝土耐久性引气剂

中图分类号：TU528文献标识码： A 文章编号：

一、引言

混凝土构筑物由于受环境干湿、冷热、冻融交替等因素的影响，会使其受到不同程度的损害，从而影响混凝土结构的耐久性。提高混凝土结构的耐久性，对于延长混凝土结构的使用寿命具有重大意义。冻融循环是造成混凝土结构物破坏的最主要因素。本文主要对影响混凝土抗冻融能力因素的分析，探讨改善混凝土抗冻融能力的方法。

二、混凝土冻融破坏机理

混凝土内部存在着连通或不连通的孔隙，这些孔隙是渗水的途径。当混凝土内部处于饱合水状态并遇到负温时，内部水分冻结，体积约膨胀9％。

冻结由表面开始，逐渐向内部发展。表面部位水冻结后，由于结冰而膨胀，将内部未冻结的部分水封闭并沿毛细孔通道压向内部，使内部未冻水压力越来越高，当内部压力增高到超过混凝土的抗拉强度时，就会把毛细孔胀破，产生微裂纹。随着冻融循环次数的增多，使细微裂缝逐渐扩展和连接起来，致使混凝土开裂疏松破坏。混凝土冻结产生的膨胀压力，不仅使混凝土产生直接的组织破坏，还由于冻融时膨胀收缩部分的不同，如骨料部分和水泥浆部分的不同，表层部分和内层部分的不同等，也会引起混凝土发生破坏。从外观上看，表面出现裂缝、表皮砂浆层剥落等现象。

三、混凝土耐久性能的解决方法和含气量的影响因素

3.1 混凝土耐久性常用解决方法

解决混凝土耐久性常用的方法：一种是增加水泥用量同时减小水灰比，提高混凝土密实度，增加强度；另一种是在混凝土拌和物内加入混凝土引气剂，混凝土硬化后，其内部会均匀分布微小气泡，这些气孔会缓解冻胀压力，从而增加混凝土的抗冻融能力。

3.2 影响含气量的主要因素

3.2.1、引气剂掺量：一般情况下，含气量随掺量的增加而增大，但当掺量达到某一数值后继续增加掺量，含气量则不再增大；

3.2.2、坍落度：随着坍落度的增大，含气量也相应增大，但坍落度过大，含气量在运输浇筑过程中更容易损失，造成含气量的下降；

3.2.3、砂率：当砂率在32%以下时，砂率的大小与含气量的大小关系但不明显，但可以确认是呈正比关系。砂率处在32%至35%时，砂率的大小与含气量的大小关系很明显，即随着砂率的增加，含气量会明显增加；砂率大于35%时，砂率的大小与含气量又找不到关系了。

3.2.4、维勃稠度：当维勃稠度在8S以下时，维勃稠度与含气量的关系是呈反比的，即随着维勃稠度的增加，含气量也在缓慢减小；维勃稠度在8S至18S之间时，随着维勃稠度的增加，含气量会明显减小；当维勃稠度大于18S时，维勃稠度与含气量有找不到关系了。

3.2.5、混凝土的工作性：影响含气量的主要因素是塌落度大小，塌落度越大，含气量越大；次要因素有砂子的含泥量等。

3.2.6、水灰比:水灰比是影响气泡尺寸和间距的重要因素。通过对不同水灰比引气混凝土气泡尺寸研究，发现混凝土气泡尺寸随水灰比降低而减小，随水灰比增大而增大(见图1)。水灰比对气泡间距的影响也类似(见图2)。在混凝土引气量相近的情况下，水灰比越大，气泡的间距越大，表现为混凝土抗冻性能越差。因此，大水灰比混凝土要达到与小水灰比混凝土相近的抗冻能力，其引气量应相应增加。

图1 不同水灰比引气混凝土气泡尺寸分布情况图 图2 水灰比对混凝土气泡间距的影响（平均含气量5%）

四、引气剂正确额使用方法和范围

要正确地解决有抗冻要求的工程结构的耐久性问题，应优先考虑减少或消灭裂缝，其次才是防止发生冻融破坏，这才是有远见的工作思路。否则，就有虽然提供了抗冻性，但是同时降低了耐久性的危险。在此对这一问题提出了经验、措施和建议如下

4.1、在条件允许的前提下，尽可能地使用干硬性混凝土

这主要的原因有以下几点：

（1）在同等条件下，半干硬性和塑性混凝土更容易产生裂缝，而裂缝会给结构的耐久性带来更大的危害。

由于硬性到半干硬性，再到塑性混凝土和流动性，从单方混凝土的粗骨料用量在不断降低，容重也在不断变小。干硬性混凝土的砂率大致范围是28%--32%，半干硬性范围是32%--35%，塑性和流动都在35%以上，以上这些因素都会使混凝土体积的稳定性变差，产生裂缝的可能性增加。

（2）工程结构的实际情况给使用干硬性混凝土提供了条件。需要增加抗冻性的工程一般都是含钢筋较少或者无钢筋混凝土结构。

（3）其抗冻性的提高在不需要采用引气剂的方法，可以采取控制好搅拌时间、尽可能降低水灰比、提高水泥品质、增加抹子遍数等方法和措施，来提高结构的抗冻性。

4.2加入引气剂

在干硬性混凝土实际工程使用中，也有必要加入引气剂，引气剂只是对提高半干硬性和塑性混凝土的抗冻性有明显作用，但干硬性和半干硬性及塑性混凝土的主要区别就是水灰比。

五、配合比确定

5.1原材料选择

（1）水泥

燕赵P.O42.5R水泥的性能指标如下表1所示。

燕赵P.O42.5R水泥的性能指标 表1

（2）粗骨料

石家庄市鹿泉Ⅰ类碎石，5-25mm连续级配，各项性能指标如表2所示。

石家庄市鹿泉碎石各项指标 表2

（3）细骨料

砂场中砂，细度模数2.8，Ⅱ区连续级配，性能指标如表3。

正定中砂的性能指标表3

（4）引气剂

河北久强建材有限责任公司生产的PC-2Y型混凝土引气剂。

PC-2Y型混凝土引气剂各技术性能指标表4

（5）膨胀剂

河北省久强生产的UEA-D（Ⅰ）型膨胀剂，掺量为8% 。

（6）外加剂

河北省外加剂厂生产的NC牌系列混凝土外加剂，NC-4型混凝土超早强剂，掺量3.0%，性能如表5。

NC-4型混凝土超早强剂性能指标 表5

（7 ）水正定县自来水。

5.2 配合比试验分析

根据国标《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》(GB/T50082—2009)， 经试验确定抗冻标号F150混凝土配合比。但是配合比周期快冻法为50～60d，慢冻法为l0O～1lOd，而一次达到设计指标较为困难，因此按照常规不能使其满足工程的需要。

混凝土的抗冻融能力与混凝土的含气量在一定范围内存在正变关系，因此通过控制混凝土中的含气量就可以使混凝士达到设计的抗冻融指标。经与相关专业人士探讨，依据以往成熟的经验及相关规程，用控制拌和物含气量的方法确定抗冻融混凝土配合比。这样既大大缩短了确定配合比所用时间，又解决了施工中进行现场检测和控制问题。

六、 结论

1、影响混凝土抗冻融性的最主要因素是混凝土适宜的含气量，含气量为5.6%时达到了很好的抗冻融效果。

2、引气剂的应用是改善和保证混凝土抗冻性的较有效技术手段。引气剂掺入后，大大改善了混凝土的抗冻融性能。

3、通过本次工程对混凝土抗冻融性能的研究，使我们认识到在各种潮湿环境或有特殊要求的工程都可以使用引气剂，这可以改善混凝土的耐久性能，提高工程的使用寿命。

4、半干硬性和塑性混凝土，只有在引气剂的帮助下才能提高抗冻性。对使用干硬性混凝土来说，引气剂就是一种质量保险剂。

参考文献：

[1]游宝坤，韩立林，赵炎龙．如何正确使用混凝土膨胀剂[J]、山西建筑，2002(1)：72—74．

[2] A．M．内维尔．混凝土的性能[M]．北京：中国建筑工业出版社.

[3] WiUiara Lereh．美国大坝混凝土加气外加剂的应用[M].

混凝土含气量范文第3篇

（南昌航空大学土建学院，江西 南昌 330063）

【摘　要】实验中，用掺入消泡剂并控制其量的方法探求更优秀的混凝土配合比。首先，按照相关规定设计SCC40自密实混凝土的配合比，其次，逐渐掺入微量消泡剂，测试混凝土试块的强度及工作性能。本实验采用同一种消泡剂逐渐增加用量，尽管消泡剂的增大一定程度上提高了混凝土的强度，但当消泡剂增加到一定程度上却会明显降低混凝土的流动性[1]，当介于0.15%~0.25%之间时混凝土强度趋于最高。

关键词 自密实混凝土；消泡剂；工作性能

作者简介：霍雅男（1993.04—），女，土木工程专业本科生。

0　引言

SCC作为一种新型建筑材料由于其不同的组份拥有良好的流变性能和更富有成效的施工过程[2]，但在众多的试配过程中，我们发现虽然混凝土工作性能良好，但是强度却差强人意。自密实混凝土是一种高性能混凝土，它优秀的性能使其在生产生活中的角色越来越重要，在保持它的工作性能的前提下进一步增加强度是现阶段的一个任务，而空隙是影响混凝土强度的主要因素[3]。聚羧酸高效减水剂已成为混凝土配合比中不可缺少的第五组分，由于聚羧酸母液本身含气量大，形成混凝土外观气泡多的现象，与消泡剂复配的聚羧酸减水剂，消除混凝土中多余的大气泡。[4]根据以往的实际表现，每当混凝土中的含气量增大1%时，就将损失5%的强度，而没有掺入消泡剂的混凝土含气量为8.2%[5]，虽然消泡剂对混凝土的工作性能有一定的影响，但是其强度的增加还是很可观的，本实验目的就是找到最佳掺入量。本实验采用XP-3型消泡剂，消泡剂 SB2052DL和 SB2320DL 对自流平砂浆体系的消泡效果显著[6]。

1　试验研究

1.1　实验材料

实验采用的材料有：

（1）水泥：海螺牌P.O42.5，表观密度1.6g/cm3；

（2）矿物掺合料：I级粉煤灰，密度2200kg/m3；

（3）细骨料：中砂，级配良好；

（4）外加剂：聚羧酸减水剂，葡萄糖酸钠缓凝剂；

（5）水：普通自来水；

（6）天然粗骨料（NG）：石子，5~20mm连续级配的碎石，级配良好，石子表观密度：2.45~2.55g/cm3；

（7）消泡剂。

1.2　配比设计

1.3　试验方法

1）SCC40的自密实混凝土配合比设计，见表1；

2）测定新拌混凝土的工作性能及含气量，并成型试块测其强度；

3）加入消泡剂。以消泡剂添加量为混凝土总质量的0.05%为基础，每次增加0.05%，对其工作性能测试及含气量的测定，并成型试块测其强度，记录在表2中；

4）分析数据，得出消泡剂对自密实混凝土工作性能、含气量及强度的影响。

2　试验结果及分析

1）消泡剂掺入量增加，大体积气泡减少，减水率降低，且能改善由于聚羧酸母液本身含气量大，形成混凝土外观气泡多的现象[7]，并使混凝土和易性更好，如图2（未添加消泡剂）、图3（消泡剂含量0.2%）。

2）性能测试显示混凝土28d抗压强度增加,且呈现抛物线形式，如图1。

3　结论

1）适当加入消泡剂能减少含气量并增强混凝土的强度。

2）如图1所示，消泡剂最适宜含量为：0.20%左右。

参考文献

［1］黄快忠,龚明子,陈茜,刘尊云,刘光锐,苏艺凡.引起与消泡组分对混凝土性能的影响[C]// “第四届全国特种混凝土技术”学术交流会.2013.

［2］I.M. Nikbin M.H.A. Beygi, M.T.Kazemi, J. Vaseghi Amiri, S. Rabbanifar, E. Rahmani,S. Rahimi. A comprehensive investigation into the effect of water to cement ratio and powder content on mechanical properties of self-compacting concrete[J].Construction and Building Materials.2014,57:69-80.

［3］涂成厚,林宗寿,米春艳.水泥基体中消泡剂作用浅析[J].国外建筑科技,2000(4).

［4］田艳华.消泡剂对掺聚羧酸减水剂混凝土性能的影响[J]科技创新导报,2009.

［5］王践诺,尹海鹏,范斌.消泡剂在自密实混凝土中的应用[J].商品混凝土,2009(6).

［6］张琳,朱海霞,吴兆毅.消泡剂在水泥基自流平砂浆中的应用研究[J].新型建筑材料,2009,2.

［7］田艳华.消泡剂对掺聚羧酸减水剂混凝土性能的影响[J].科技创新导报,2009,26.

混凝土含气量范文第4篇

1试验结果及讨论

1.1不同机制砂与河砂的比例对混凝土性能影响对不同机制砂与河砂的比例对混凝土性能的影响进行了实验研究，实验通过调整外加剂掺量做到相同的混凝土初始流动性，具体实验数据如表2、表3、表4所示。混凝土工作性能测试结果显示，随着机制砂的用量的提升，为了达到同样的混凝土初始坍落度及扩展度，外加剂掺量需要提高，但混凝土经时损失依旧变大，混凝土含气量降低；主要是由于机制砂中石粉含量较高，机制砂颗粒呈不规则形状，导致混凝土初始流动性差，经时损失大；故要求混凝土减水剂质量要好，减水率要高，保坍性能要好。混凝土强度测试结果显示，掺入一部分机制砂会使得混凝土强度略微提高，造成这一现象可能有以下几个方面的原因：首先，由于机制砂本身棱角多，表面粗糙，与水泥浆粘结力高，最终体现为混凝土强度提高；其次，由于掺入机制砂时会引入一部分石粉，适量的石粉能填充混凝土中的小缝隙使得混凝土更为密实，因而强度提高；再者，由于使用机制砂的混凝土不容易引气，使得混凝土含气量降低，从而提高了强度。而从编号N5的强度来看，后期强度有所降低，可能是由于本次试验全部使用机制砂，引入的石粉含量过高，而由于石粉本身是惰性的，会导致强度增长受限，影响后期强度。

1.2不同机制砂与河砂的比例对混凝土用水量影响对不同机制砂与河砂的比例对用水量的影响进行了实验研究，试验配比及混凝土工作性能、混凝土强度测试结果如表5、表6、表7所示。从表中数据可以看出，随着机制砂的用量的提升，为了达到同样的混凝土初始扩展度，混凝土单方用水量需提高，同时可以通过调整外加剂的掺量，使得用水量提高量在合理的范围内，最终使得混凝土强度也在合理的范围。结合对比实验N1、N3、N5、N6、N7，而提高用水量后，外加剂掺量可以降低，混凝土含气量升高，混凝土经时损失也有所改善。

1.3不同机制砂与河砂的比例对混凝土外加剂影响考虑到外加剂在当今混凝土行业的重要性和相对可控性，试验针对机制砂的用量变化，对应调整外加剂来调整混凝土和易性及含气量，试验配比及混凝土工作性能、混凝土强度测试结果如表8、表9、表10所示。通过外加剂的配方调整，达到在不同机制砂与河砂的比例下，混凝土初始坍落度、扩展度及含气量相同，来观察对经时损失及强度的影响。试验结果显示，通过调整外加剂配方来提高混凝土的含气量后，混凝土经时损失得到改善，可能是由于由外加剂引入的微小气泡对机制砂表面起到一定的作用，另一方面这些气泡可以附着在石粉表面，对石粉对外加剂的吸附起到一定的限制作用。通过对比实验N3与N8、N5与N9，混凝土强度同等对比有所下降，主要是由于混凝土含气量提高引起的。把实验编号N1、N8、N9的所用外加剂标记为A、B、C，依据GB8076-2008对其进行检测，结果见表11。实现结果显示，提高机制砂用量后，需要的外加剂减水率要提高，同时需要提高外加剂的引气性能，从各个期龄的抗压强度比来看，添加根据机制砂特点调制的外加剂C的受检混凝土的抗压强度比偏低。虽然外加剂的减水率有所提高，用水量减少，有利于抗压强度比的提升，但是由于按照GB8076-2008检测外加剂性能时采用的砂为河砂，导致添加根据机制砂特点调制的外加剂C的受检混凝土含气量偏高，使抗压强度比下降更多，最终使得添加外加剂C的受检混凝土测得的抗压强度比偏低。实验N1、N8、N9的数据结果显示，虽然根据机制砂特点调制的外加剂C检测抗压强度比不足，但是在搭配不同机制砂比例的情况下，可以得到抗压强度差不多的混凝土，这一结果也证实了产生外加剂C检测的抗压强度比偏低的原因就是因为按照GB8076-2008要求检测外加剂时所用的砂子与实际掺入机制砂的砂子不同。

2结论

混凝土含气量范文第5篇

关键词：水泥混凝土；路面施工；外加剂；公路建设；交通运输 文献标识码：A

中图分类号：U414 文章编号：1009-2374（2016）30-0109-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.30.053

随着科学技术的快速发展，我国的公路建设技术也在不断发展，对于公路水泥混凝土路面的要求也不断提升。传统的混凝土配合比设计已经难以满足现代运输的需求。外加剂因其自身特点而备受关注，外加剂技术可以改善水泥混凝土的性能，引发了研究人员的高度关注。然而水泥混凝土路面外加剂的正确运用是关键性技术，如果外加剂使用不当，也极易引起水泥混凝土路面的质量事故，影响到公路整体工程的建设质量。

1 水泥混凝土路面的材料早期收缩开裂现状及化学外加剂研究

1.1 水泥混凝土路面的早期收缩开裂

水泥混凝土的水泥早期收缩开裂的机理较为复杂，由于胶凝材料剧烈的水化反应，混凝土的体积会产生明显的变化，通常来说，混凝土的抗拉强度和极限拉应变较低，早期的约束变形应力对混凝土的影响极大，混凝土在这种应力作用下产生裂缝，导致钢筋锈蚀，严重影响结构的整体性。

1.2 外加剂的研究

1.2.1 外加流变剂。它是用于改善水泥混凝土性能的外加剂，有不同的形式，如塑化剂、流化剂和减水剂等，其中减水剂是常用的典型外加剂，它们可以使水泥混凝土的单位用水量减少，改善水泥混凝土的和易性，增强水泥混凝土的强度，对于水泥混凝土的抗冻、抗磨、收缩等物理性能也有重要的影响。在这种表面活性材料的作用之下，水泥颗粒会产生扩散反应，将游离水加以释放，从而明显降低水泥混凝土的水灰比，它的主要品种有木质素系、糖蜜类等。减水剂的添加可以使水泥混凝土的减水率由原先的10%～20%提升到25%～30%。

1.2.2 调凝剂。它是用于调节水泥混凝土凝结时间的外加剂，主要有以下种类：

第一，促凝剂。在促凝剂与水泥混凝土的作用之下，可以生成稳定、难溶的化合物，它可以缩短水泥浆由塑性状态转化为固体状态所需的时间，加速水泥浆的凝结。通常在水泥混凝土工程中使用的促凝剂有水玻璃、铝酸钠、碳酸钠、氟化钠等。

第二，缓凝剂。它主要是延缓水泥凝结的时间，可以在水泥混凝土的水化物表面上产生吸附作用或者可以与水泥产生反应，生成不溶层，以达到延缓水泥凝结的效应。

第三，早强剂。它可以加速水泥的早期强度发展，对于水泥混凝土中的硅酸三钙和硅酸二钙等矿物的水化，产生催化作用，促使水泥快速硬化，常用的早强剂种类有氧化钙和三乙醇胺。

第四，速凝剂。它可以使水泥混凝土快速凝结和硬化，尤其适用于寒冷的冬季施工，它可以使水泥中的石膏丧失缓凝作用，使水泥中的铝酸三钙快速水化并析出水化物，以达到快速凝结的目的。

1.2.3 引气剂。它可以在水泥混凝土中生成细微的、均匀分布的空气微泡，是一种憎水性表面活性物质，在定向排列的结构之下，可以生成单分子吸附膜，生成孔径为0.01～2mm的气泡，均匀而稳定地排列于水泥混凝土之中，可以改变水泥混凝土的含气量，使摊铺的路面平滑而密实，具有平整度、外观齐整的特点。

1.2.4 阻锈剂。它可以阻抗水泥混凝土中钢筋产生锈蚀，增强结构的整体性和效能。常用的阻锈剂有苯甲酸盐、磷酸盐、氯铝酸盐等。

2 外加剂在水泥混凝土路面的应用研究

2.1 外加剂在水泥混凝土路面施工应用中的注意要点

外加剂在水泥混凝土路面施工中的应用，要依据工程的性质和特点添加，要注重水泥品种的选取，由于外加剂材料对水泥的作用较大，水泥的品种不同，掺加外加剂会产生不同的减水或增强效果。同时也要注重外加剂的质量，要在应用不同外加剂之前，对外加剂进行掺量和混凝土性能试验，就掺量而言，不同的外加剂有各自不同的掺量，要保持适宜、合理的掺量，避免掺量问题而导致质量事故。就混凝土的配合比而言，要进行适当的调整，重点对砂率、水泥用量和水灰比进行科学合理的设计和配制。

2.2 不同外加剂使用的要求分析

2.2.1 减水剂的使用要求。对于普通或高效的减水剂要进行质量全面检验，重点对pH值、密度、减水率进行检验，待检验合格后方可使用。要确定好减水剂的最佳掺量，并根据工程需要，与其他外加剂进行复配，对于两种单独可溶解的外加剂要进行检验，观察有无絮凝、沉淀、挥发等现象。在炎热的夏季施工时，要采用高效减水剂，避免水泥混凝土坍落度损失。同时对于掺减水剂的水泥混凝土要进行养生，防止出现裂缝，它在不同的温度下要把握不同的养生天数。具体养生天数要求如下：气温在0℃～10℃时养生28天；气温在10℃～15℃时养生21天；气温在15℃～20℃时养生14天；气温在20℃～25℃时养生10天；气温在25℃以上时养生7天。

2.2.2 缓凝剂的使用要求。为了控制水泥混凝土在高温状态下的坍落度损失，可以掺入缓凝剂，由于在高温条件下，气温急剧上升时，水泥的水化反应会增加一倍，因而要在水泥混凝土初凝时完成全部工序，否则就会影响公路路面的质量，而掺加缓凝剂可以延缓水泥混凝土的初凝时间，有利于施工工序的顺利完工。不同的缓凝剂对水泥混凝土凝结时间的影响表现为：缓凝剂为柠檬酸时，延缓初凝时间为8～9h；缓凝剂为氯化锌时，延缓初凝时间为10～12h；缓凝剂为糖蜜时，延缓初凝时间为2～4h；缓凝剂为木钙时，延缓初凝时间为2～3h。

缓凝剂要与溶液和水进行同时拌和，要提前一个小时配制好粉剂，在充分溶解的前提下，搅拌均匀，对于固体沉淀物要加以清除，绝不能使用已经分层或已经沉淀的缓凝剂。对于难溶、不溶的缓凝剂可以采用干掺法，并且适当地延长搅拌的时间。它还可以与其他外加剂复合使用，一旦在复配时产生絮凝或沉淀现象，则要分别配制和添加。

在高温条件下，掺加缓凝剂外加剂的水泥混凝土保持塑性状态的时间较长，表面水分蒸发的时间也长，这就需要在水泥混凝土的浇筑振捣施工过程中，进行多遍的碾压，在表面硬化之前进行浇水养生。

2.2.3 引气剂的使用要求。加入引气剂的混凝土的收缩和徐变较小，在水泥混凝土路面施工中，混凝土的含气量允许误差，要根据以下要求：在最大粒径为16mm时，水泥路面无抗冻性含气量允许误差要求为5.0±1（%），水泥路面有抗冻性要求含气量允许误差为6.0±0.5（%），水泥路面有抗盐动性要求含气量允许误差为7.0±0.5（%）；在最大粒径为19mm时，水泥路面无抗冻性要求含气量允许误差为4.5±1（%），水泥路面有抗冻性要求含气量允许误差为5.5±0.5（%），水泥路面有抗盐动性要求含气量允许误差为6.5±0.5（%）；最大粒径为26.5mm时，水泥路面无抗冻性要求、水泥路面有抗冻性要求与路面有抗盐动性要求含气量允许误差分别为5.0±0.5（%）、4.0±1（%）、6.0±0.5（%）；在最大粒径为31.5mm时含气量允许误差分别为3.5±1（%）、4.5±0.5（%）、5.5±0.5（%）。

另外，在进行水泥混凝土路面的配合比计算时，要考虑含气量对重度的影响因素，不得随意减少水泥的用量。施工时，为了提高搅拌的速度、质量和效果，必须采用机械拌和，机械搅拌时间要比普通混凝土延长10～20s，可以采用插入式振捣方式，并且振捣时间应当控制在20～30s之内。对于含气量的检测，可以从拌和机出口取样，实施现场检测，对于使用引气剂之后的水泥混凝土路面要进行抗冻性评价。

3 在水泥混凝土路面中应用外加剂的注意事项

3.1 要对水泥混凝土路面进行掺加外加剂的适应性检验

由于外加剂较为复杂，可以采用标准稠度的水泥净浆，进行定性检验。对于几种外加剂的掺合运用，要防止它们的共溶性，以免产生絮凝和沉淀现象。

3.2 要对外加剂进行产品质量检验

需要检验的内容包括外加剂的主要化合物、物理性能、掺量范围等，它们是水泥混凝土路面添加外加剂的前提和条件。

3.3 外加剂的计量精度要求

对于外加剂的掺量，通常采用胶凝材料总量的百分率表示，其计量精确度应当符合以下要求：混凝土强度等级小于或等于C25，计量精确度每盘水泥为±2%、砂为±2%、粗集料为±3%，水为±2%、外加剂为±2%、掺合料为±2%；在混凝土强度等级高于C25，计量精确度每盘水泥为±1%、砂为±2%、粗集料为±2%、水为±1%、外加剂为±1%、掺合料为±1%；累计计量或连续计量1车，微机控制搅拌每盘水泥为±1%、砂为±1%、粗集料为±2%、水为±1%、外加剂为±1%、掺合料为±1%。

4 结语

综上所述，外加剂对于水泥混凝土路面具有重要的作用，在确定外加剂的质量检验和适应性检验条件下，可以合理地确定减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂等外加剂的最佳掺量。在水泥混凝土路面施工环境下，增强水泥混凝土路面的设计强度、耐久性能，减少工程损害，避免因外加剂添加错误而造成的损失，可以减少因使用外加剂而对质量产生的不良影响，可以推动我国公路水泥混凝土路面全面、可持续性发展。

参考文献

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