混凝土含气最与引气剂一、凝土含气量的定义混凝土是由水泥、集料、水和各种外加剂、掺合料按一定比例配合、拌制成的拌和物，经一定时间硬化而成的人造石才混凝土可以分成两个组成部分，即粗集料与砂浆粗集料粒径的大小对空气含量几乎没有直接的影响，引进的气泡乃是分布于混凝土的细颗粒即砂浆之中，并通过砂浆的性能进而决定整个混凝土的性能目前，混凝土含气量的表示方法为砂浆中的气泡体积与全部混凝土体积之比的百分数，亦可表示如下：混凝土含气量＝气泡体积（砂浆）／[粗集料体积＋砂浆体积（包括所含气泡体积）]×100%由上表达式即可看出，其中包括“不起作用”的不确定因素即粗集料体积，而且在试验时，又规定粗集料最大粒径不得大于40mm，当混凝土集料最大粒径大于40mm时，上式中粗集料体积小于混凝土中全部粗集料体积，则又增一个变数，致使混凝土含气量不是定值，而是随着集料最大粒径以及数量的多少变化，比较繁琐且定义含混二、混凝土含气量的因素2.1 原材料混凝土掺入一些外加剂会产生一系列化学反应，包括产生气体，同时混凝土在拌和时会引入一些气体，从而形成空隙而大部分外加剂都为表面活性剂，所谓表面活性剂是指这样的一种物质，溶解于液体并从液体中向界面汇集，作定向排列吸附在界面上，形成单分子吸附膜层，从而显著地降低溶液的表面能。
这里重点介绍引气剂，引气剂的一般成分为松香热聚物，既是含有憎水基，也含有亲水基的两性分子当加入引气剂后，引气剂分子溶于水后，分子就定向排列在气一液界面上，降低了溶液的表面张力，从而使新界面的产生变得更容易，此时若用机械方法搅动溶液，就会产生气泡有的外加剂则有消泡的功能，其原理和作用跟引气剂是相反的除了外加剂之外，粗细集料对混凝土含气量也有一定的影响细集料品种对混凝土含气量影响不明显，但砂率对其有影响，随着砂率的增加，混凝土含气量会增加粗集料对混凝土含气量的影响表现在品种、最大粒径方面粗集料品种不同，引气量不同卵石引气量大于碎石引气量气泡存在于浆体中，粗集料最大粒径增大时，浆体体积相对变小，因此混凝土中含气量应随集料最大粒径的增大而减小此外，水灰比对混凝土含气量也有影响水灰比增大，混凝土含气量也会随之增大2.2 施工工艺一般地，新拌混凝土坍落度越大，含气量就越高，坍落度每增加约70～100mm,含气量就会增加1％但坍落度增大至某一数值后，含气量会开始下降混凝土振捣工艺对含气量有很大影响，从以往实践上看振捣工艺使消泡能力增加的顺序为：高频振捣＞振捣棒＞振动台＞人工捣实且高频振捣与振捣棒的使用，使引入的气泡骤减，如果超过20s，含气量将下降为原来的2／3。
因此《混凝土外加剂应用技术规范》规定，使用振捣棒振捣不能超过20s混凝土结构施工过程的搅拌时间对含气量也有影响，使用引气剂为了保证引气效果必须增加搅拌时间，但搅拌时间过长，又会消除气泡，最适宜搅拌时间为2～3min此外，混凝土泵送过程中在管道内处于受压状态，其含气量会有所降低三、混凝土含气量的测定方法3.1 取样的要求同一混凝土拌和物的取样应取3批，每批取1个试样，结果取其算术平均值若三个试样的最大值或最小值中有一个与中间值之差超过0.5%时，将最大值与最小值一并舍去，取中间值作为该批的试验结果，如果最大值与最小值均超过0.5%，则应重做同一混凝土拌和物的取样应从同一盘混凝土或同一车混凝土中取样取样量应多于试验所需量的1.5倍，且宜不小于20L混凝土拌和物的取样应具有代表性，宜采用多次采样的方法一般在同一盘混凝土或同一车混凝土中的约1／4处、1／2处和3／4处之间分别取样，从第一天取样到最后一次取样不宜超过15min，然后人工搅拌均匀从取样完毕到开始做混凝土含气量试验不宜超过5min3.2 取样的试样制备的要求实验室制备混凝土拌合物时，拌和时试验室的温度应保持在20±3℃，所用材料的温度应与试验室温度保持一致。
注：需要模拟施工条件下所用的混凝土时，所用原材料的温度宜与施工现场保持一致 试验室拌和混凝土时，材料用量应以质量计称量精度：集料为±1%；水、水泥、掺合料、外加剂为±0.5% 混凝土拌和物的制备应符合《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55中的有关规定 从试样制备完毕到开始做各项性能试验不宜超过5min3.3 混凝土含气量测定仪3.4 混凝土含气量的测定方法1）仪器的压力表读值与含气量关系曲线的标定当初次使用改良法混凝土含气量测定仪时，应先按下列步骤标定出含气量与压力表读值关系曲线：（1）量钵容积的标定：先称量含气量测定仪器量钵加玻璃板重，然后量钵加满水，用玻璃板沿量钵顶面平推，使量钵内盛满水而玻璃板下无气泡擦干钵体外表面后连同玻璃板一起称重两次质量的差值除以该温度下的水的密度即为量钵的容积V2）含气量0%点的标定：把量钵加满水，将校正管1接在钵盖下面排水气阀的端部，将钵盖轻放在量钵上，用夹子夹紧使其气密良好并用水平仪检查仪器的水平，打开进水旋塞，松开排水气阀，用吸水球从进水旋塞处加水，直至排水气阀出水口冒水为止然后拧紧进水旋塞和排水气阀，此时钵盖和钵体之间的空隙被水充满用手泵向气室充气，使表面捎大于0.1MPa，用指尖轻弹表面，然后用微调阀调整表压使其为0.1MPa。
放松调整气阀1～2次，使气室的压力气体进入量钵内，读压力表读数，此时指针所示压力相当于含量0%3）含气量1%～10%的标定含气量0%标定后，将校正管2接在钵盖排水气阀的上端，然后放松一下调整气阀，慢慢打开排水气阀，量钵中的水就通过校正管2流到量筒中，当量筒中的水为量钵容积的1%时关闭排水气阀打开进水旋塞，使量钵内的压力与大气压平衡，再关上进水旋塞，然后重新用手泵加压，并用微调阀准确地调到0.1MPa，放松1～2次调整气阀，此时测得的压力表读值相当于含气量1%，同样方法可测得含气量2%～10%的压力表读值以上试验均应进行两次，各次所测压力值均应精确至0.01MPa，对以上的各次试验均应进行检验，其相对误差均应小于0.2%；否则应重新标定；最后，以含气量为横坐标，压力表读值为纵坐标，绘制含气量与压力表读值关系曲线做集料或混凝土试验时请将校正管1拉出 2）集料含气量的测定（1）应按下式计算每个试样中粗、细集料的质量：Mg＝V／1000×mgMs＝V／1000×ms式中：mg、ms——分别为每个试样中的粗、细集料质量（kg）；Mg、Ms——分别为每立方米混凝土拌合物中粗、细集料质量（kg）；V——含气量测定仪容器容积（L）。
2）在容器中先注入1／3高度的水，然后把通过40mm网筛的质量为Mg、Ms的粗、细集料称好、拌匀，慢慢倒入容器水面每升高25mm左右，轻轻插捣10次，并略予搅动，以排除夹杂进去的空气，加料过程中应始终保持水面高出集料的顶面，集料全部加入后，应浸泡约5min，再用橡皮锤轻敲容器外壁，排净气泡，除去水面泡沫，加水至满，擦净容器上口边缘；装好密封圈，加盖拧紧螺栓；（3）打开进水旋塞和排水气阀，用吸水球从进水旋塞处往量钵中注水，直至水从排水气阀出口流出，并且流出的水中无气泡再关紧进水旋塞和排水气阀4）关好所有的阀门，用手泵打气加压，使表压稍大于0.1MPa，用指尖轻弹表面，然后用微调地将表压调到0.1MPa5）放松调整气阀1～2次，待表压指针稳定后，测定压力表读数Pg1，重复以上第4条，对容器内的试样再检测一次记录压力表读数Pg2，若Pg1和Pg2相对误差小于0.2%时，则取Pg1和Pg2的算术平均值，并根据仪器标定的含气量与压力表读数关系曲线，得到所测集料的含气量值C（精确到0.1%）若不满足，则应进行第三次试验测得压力值Pg3当Pg3与Pg1、Pg2 中较接近一个值的相对误差不大于0.2%时，则取此二值的算术平均值。
当仍大于0.2%时，则此次试验无效，应重做3）混凝土含气量的测定（1）用湿布擦净容器和盖的内表面，装入混凝土拌合物试样；（2）捣实可采用手工或机械方法当拌合物坍落度大于70mm时，宜采用手工振捣，当拌合物坍落度不大于70mm时，宜采用机械振捣，用振动台振实15～20s，用高频插入式振捣器（Ø25mm，14000次／min）在模型中心垂直插捣10s用捣棒捣实时，应将混凝土拌合物分3层装入，每层捣实后高度约为1／3容器高度；每层装料后由边缘向中心均匀地插捣25次，捣棒应插透本层高度，再用木锤沿容器外壁重击10～15次，使插捣留下的插孔添满最后一层装料应避免过满；采用机械捣实时，一次装入捣实后体积为容器容量的混凝土拌合物，装料时可用捣棒稍加插捣，振实过程中如拌合物低于容器口，应随时添加；振动至混凝土表面平整、表面出浆即止，不得过度振捣；使用插入式高频振动器捣实时，应避免振动器触及容器内壁和底面；在施工现场测定混凝土拌合物含气量时，应采用与施工振动频率相同的机械方法捣实；（3）捣实完毕后立即用刮刀刮平，表面如有凹陷应予填平抹光；如需同时测定拌合物表观密度时，可在此时称量和计算；然后在正对调整气阀孔的混凝土拌合物表面贴一小片塑料薄膜，擦净容器上口边缘，装好密封圈，加盖并拧紧螺栓； （4）打开进水旋塞和排水气阀，用吸水球从进水旋塞处往量钵中注水，直至水从排水气阀出口流出，并且流出的水中无气泡再关紧进水旋塞和排水气阀。
5）关好所有的阀门，用手泵打气加压，使表压稍大于0.1MPa，用指尖轻弹表面，然后用微调地将表压调到0.1MPa6）放松调整气阀1～2次，待表压指针稳定后，测定压力表读数P01，重复以上第4条，对容器内的试样再检测一次记录压力表读数P02，若P01和P02相对误差小于0.2%时，则取P01和P02的算术平均值，并根据仪器标定的含气量与压力表读数关系曲线，得到所测试样的含气量值B（精确到0.1%）若不满足，则应进行第三次试验测得压力值P03当P03与P01、P02 中较接近一个值的相对误差不大于0.2%时，则取此二值的算术平均值当仍大于0.2%时，则此次试验无效7）混凝土拌合物含气量应按下式计算：A＝B－C式中：A——混凝土拌合物含气量（%）；B——两次含气量测定的平均值（%）；C——集料含气量（%）计算精确至0.1%四、气剂的定义与种类4.1 定义引气剂是指能使混凝土在拌合过程中引入大量微小、封闭而稳定的气泡的外加剂二十世纪30年代，美国的汽车交通发展迅速，而混凝土路面破坏严重，尤其是在北方地区的冬季期间，为防止混凝土路面结冰而喷撒除冰盐（如氯化钙、氯化钠）的路面破坏更加严重通过试验研究发现，用掺入树脂和油类等助剂作为助磨剂的水泥所配制的混凝土，此类破坏程度较轻。
这一发现促使人们对引气剂的作用机理和作用效果进行了深入的研究，并促使人们开发研制有效的引气剂目前已有多种引气剂产品，并且对引气所产生的改善混凝土抗冻融性、和易性方面的效应也进行了深入研究最早取得技术专利的混凝土引气剂是文沙树脂，它是木松香精制过程中的一种副产品我国50年代研制了以松香热聚物为主要成分的引气剂，接着进行了松香皂、OP乳化剂和801－2等引气剂的研究应用工作目前市场上销售的引气剂主要有PC－2型引气剂、CON－A型引气剂、KF微沫剂和SJ－1、SJ－2引气剂等引气剂掺量非常小，却能因使混凝土在搅拌过程中引气而大幅度改善混凝土的抗冻融循环方面的耐久性，应用在道路、桥梁、大坝和港工等方面，大大提高了它们的使用寿命，因此，它是一种非常重要的外加剂所以，引气剂问世至今，仍然被看作是混凝土材料科学发展过程中的一大重要发现4.2 种类根据化学成分，引气剂主要有以下几类：1）木材树脂酸盐；2）合成洗涤剂类；3）磺化木质素的盐类；4）石油酸盐类；。