引气剂明显地影响混凝土的单位质量,混凝土的含气量越大单位质量越小。
混凝土的抗冻作用混凝土中引气是大幅度地改善混凝土冻融耐久性的重要方法。抗冻耐久性差主要是由于水泥浆体硬化形成脆性的水泥石和粗骨料质量差引起,引气剂大大改善了水泥浆体的性能,确实能解决实际问题,但对由劣质骨料引起的问题没有重大影响。在一定引气量之内,混凝土的耐久性随引气量而增大,但过多的空气量是不必要的。掺有引气剂的混凝土,大大延长了其在受冻融循环反复作用下的使用寿命,这种改善不是百分之几十,而是几倍,甚至十几倍地提高。
掺引气剂后为什么能显著改善混凝土的抗冻融性能,美国的T.C.Powers作如下解释。当混凝土表面处于冰点以下时,靠近表面孔隙中的非结晶水和渗进的水分冻结,产生约9%的体积膨胀,产生膨胀压,使没有冻结的水不得不迁移,当迁移受约束时就形成静水压,混凝土的薄弱部分由此造成微裂缝。当遭受反复冻融循环时,裂缝发展,逐步造成剥落,混凝土中掺入引气剂后,由于引入微细气泡均匀分布在混凝土体内,就可以容纳自由水的迁移,从而大大缓和了静水压力,因此显著地提高了混凝土承受反复冻融循环的能力。
由于水灰比降低,提高了水泥石的密实度;由于减少了拌合物的体积含水量,使沉淀形成的毛细管体积减少;由于毛细管被气泡堵塞,毛细管的表面疏水层及开孔变闭孔,使毛细管吸力降低;气泡对水分冻结的局部压力增大起缓冲作用。
01强度
引气剂对混凝土不利影响是降低强度。一般凭经验来预测结果,空气含量增加,强度下降左右,这仅是近似的,在收缩正常含气量的范围内是有效的。由引气造成抗压强度的下降,在一定程度上可用降低用水量来抵消一部分。
02弹性模量
引气混凝土的弹性模量下降与抗压强度下降相同,即在引气情况下,一般不改变强度和弹性模量之间的关系。
03徐变和
引气剂对收缩和徐变没有明显的影响,但有些研究已指出引气混凝土有较大的收缩。Neuille已经指出,引气剂对混凝土的徐变没有重要的影响。
04渗透性
引气剂对混凝土的渗透性影响,是由在混凝土的孔结构中夹带有大量的气孔隙和引气所导致的。
液体通过多孔固体的流速正比于气孔的体积和孔大小的面积。因此,如果不考虑其他的变化,夹带相当大孔隙到混凝土中就会提高其渗透性。但由于气泡大和以后水渗入的毛细管压力小,气泡不会被更多吸附水填满,吸附就会相对没有什么变化。拌和水用量减少使浆体的体积变小,但是更重要的是水灰比降低浆体渗透性的降低远低于水灰比的下降,这是关键性的因素,因此适当引气,混凝土的渗透性和毛细管吸附的速度低于非引气混凝土。此外,引气混凝土具有相当好的均匀性及和易性,产生了具有较小和不连续通道的更为均匀材料,这也促成了较高的水密性。
引气剂改善了混凝土耐硫酸侵蚀的能力,这种作用似乎与降低水灰比直接有关。因为降低了渗透性和侵蚀溶液的侵入。但这种影响是间接的,气泡本身的影响是不重要的,正如所预料的一样,对水泥掺量少的混凝土的耐久性改善最大。引气混凝土对碱骨料反应敏感性的影响没有专门的试验。Vi-vian指出,即使出现广泛的反应,具有相当大量空间的砂浆不会产生膨胀。Mccoy和Calwell发现,引气剂是降低砂浆膨胀性外加剂的一种,孔隙空间在一定程度限制了膨胀应力,大概是由于提供容纳反应产物的空间的缘故。因为受影响的混凝土,有时在其孔隙中会发现反应物。