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。

　　

　　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
　　工业上是用廉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

　　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

　　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

　　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

　　5. 聚醚多元醇类

　　表5 聚醚多元醇类性能试验结果

　　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

　　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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