水泥和矿物掺合料对引气剂影响

水泥对引气的影响主要包括物理上的和化学上的两个方面,物理上的方面的影响关键与水泥细度有关,细度较大的水泥比表面积大,需水量较大,可用于汽泡产生的水量降低了,使得汽泡的产生变得较困难,同时浆体黏度的增大也使汽泡更加难以产生。

水泥中的有些化学物质与水触碰后反应迅速,他们会对引气过程有所影响。例如,铝酸三钙、石膏和碱的硫酸盐反应生成钙矶石,钙矶石分子含有31个分子的水,并且呈针状,它的产生从物理上的和化学上的两个方面提升了浆体的黏度。如果钙矶石的生成较快,则汽泡的产生由于黏度提高而受影响;如果钙矶石生成较慢(或者起初产生短针状钙矶石,以后逐渐再结晶转变为长针状钙矶石),则由于浆体黏度的逐渐变化会引起汽泡稳定性问题。

纯硅酸盐水泥的引气能力要高于普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥。矿渣硅酸盐水泥的引气能力弱于普通硅酸盐水泥。要获得相同引气量,矿渣硅酸盐水泥的引气剂掺量要比普通硅酸盐水泥的引气剂掺量高30%~40%。水泥使用量每提升80~90kg/m3.混凝土的含气量降低1%左右。

碱也对引气剂的性能有很大影响,根据目前国内外的研究报道,碱对引气剂性能的影响主要是由于两方面的原因:

①硫酸盐形式存在的碱可使初始汽泡变粗,非硫酸盐形式存在的碱并不影响汽泡的产生;

②碱离子由于在环绕汽泡的浆体薄壳中的水泥颗粒之间产生了离子桥,使得浆体薄壳变得坚固,汽泡难以聚合,从而有助于汽泡的稳定。

矿物掺合料(主要包括硅灰、磨细矿渣、粉煤灰、天然火山石、石灰石和其他填料)对引气剂性能的影响,除了细度的影响外,粉煤灰、硅灰中的碳含量会缓慢抑止引气剂的作用而对汽泡的产生与稳定性有一定的影响。有研究报道,对于质量较差的Ⅲ级粉煤灰,以1.5系数超量取代水泥,每提升10%的粉煤灰,混凝土引气量将降低1~2个百分点。对于硅灰混凝土,由于其浆体密实和低渗透性,冻融期间水分向汽泡迁移更困难,通常必须具有比普通混凝土更小的汽泡间距系数来满足抗冻性要求。

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