混凝土引气剂是一种表面活性剂(松香酸钠及K12),混凝土搅拌过程中能引入大量均匀、稳定且封闭的微小气泡(直径通常为0.02–0.2mm)的外加剂,主要成分为憎水性表面活性剂,可显著提升混凝土的抗冻性、抗渗性和工作性。
掺入混凝土后,可使混凝土在搅拌进程中引入大量均匀分布且独立封闭的微小气泡。这些小气泡与混凝土搅拌过程中引入空气生成的气泡不同,靠机械搅拌引入空气生成的气泡既不均匀也不稳定,在混凝土搅拌与振捣的过程中很容易由小变大而溢出,若想形成稳定、细小的气泡则必须使用引气剂。
引气剂较重要的性质就是降低表面自由能(表面张力),改变体系界面状态,从而产生润湿、乳化、起泡、增溶等一系列作用,这正是气泡形成的必要条件。因为溶液中产生气泡后,由于极大扩展了气-液两相的界面,使表面能也随之增加。而对任何一个体系来说都有一个自由能自动趋于较小才稳定的趋势,因此要产生稳定的气泡必须是气-液界面的表面能足够低。引气剂能在气、液分界面处形成正吸附,分子呈定向排列,极性基朝向水中,非极性基朝向空气,使气液界面的表面能显著降低,为气泡的形成提供了必要条件
通常,随着引气剂浓度的提高,表面张力会下降很大,起泡力也提高,但当达到更高点以后,浓度再提高,则起泡能力反丽下降。另外也有少数引气剂,它降低表面张力虽不大,但其起泡能力却一点都不小。
核心作用与性能改善
提升耐久性:微气泡作为“缓冲阀”,能有效缓解水分冻结膨胀带来的内应力,使混凝土抗冻融循环次数达200–300次,适用于寒冷地区道路、桥梁等工程。
改善工作性:气泡的“滚珠效应”减少骨料间摩擦,提高流动性,降低泌水和离析,增强混凝土的和易性与泵送性能。
增强抗渗性:封闭气泡阻断毛细孔通道,降低水分及氯离子渗透率约30%,提高抗渗等级。
调节力学性能:虽可提高抗折强度10%–20%,但含气量每增加1%,抗压强度约下降3%–5%,需严格控制掺量在0.4‱–1.5‱(即每吨水泥40–150克)。
使用注意事项:1、不宜用于蒸养混凝土及预应力混凝土,高温可能破坏气泡结构。2、搅拌时间应延长1–2分钟,确保气泡均匀分布。3、高频振捣不超过20秒,避免气泡破裂。4、掺量需通过试验确定,含气量宜控制在3%–5%范围内。