引气剂

出自 MBA智库百科(https://wiki.mbalib.com/)

　　引气剂是指在混凝土搅拌过程中，能引入大量分布均匀的微小气泡，以减少混凝土拌和物的泌水、离析，改善和易性，并能显著提高硬化混凝土抗冻性、耐久性的外加剂。目前，应用较多的引气剂为松香热聚物 、松香皂、烷基苯磺酸盐等。由于大量微小、封闭并均匀分布的气泡的存在，使混凝土的某些性能得到明显改善或改变。

　　中国目前引气剂的产品种类仍很少。许多工程对应用引气剂或引气型外加剂仍有顾虑，担心含气量影响混凝土的强度；有的工程单位认为松香类引气剂质量欠稳定，使用不方便；有的研制和生产单位认为引气剂用量少，投入大，经济效益不明显。总之，这些因素都影响到引气剂的开发和推广应用。目前，国内的常用引气剂基本可以分为这样几类：

　　1.松香树脂类的钠盐化物

　　松香热聚物PC-2型引气剂、松香皂、CON-A型以及固省牌微沫剂等。松香类引气剂主要是松香酸皂化以及松香和苯酚、硫酸、氢氧化钠等在一定温度下缩合反应成酯类，进一步缩聚成较大分子，再经过氢氧化钠处理，成为钠盐的缩聚物。松香的化学结构复杂，含有松脂酸类、芳香烃类、芳香醇类、芳香醛类及氧化物等。其中松香酸具有羧基(-C00H)，加碱后，发生皂化反应而生成松脂皂。第一代：松香皂引气剂，优点：生产简单、价格低；缺点：引气泡较大且不稳定，混凝土强度降低较大溶解性差，与其他外加剂复合性差。第二代：松香热聚物引气剂，优点：引气效率高、掺量小；缺点：因聚合反应程度不同，引气剂及其引气泡质量差异较大。

　　2.烷基苯磺酸盐类

　　各种合成洗涤剂，例如十二烷基苯磺酸钠，属于阴离子表面活性剂，易溶于水而产生气泡。合成工艺简单，以丙烯为原料先聚合成丙烯四聚体一十二烯，再与苯共聚成十二烷基苯，经发烟硫酸磺化成十二烷基苯磺酸，再中和成钠盐。优点：发泡能力强、掺量小；缺点：引气泡较不稳定，气泡结构较差。

　　3.脂肪醇类

　　脂肪醇硫酸钠(FS)，高级脂肪醇衍生物(801-2)凡是动物脂肪经过皂化生成的脂肪酸盐均具有引气效果。优点：无明显优点；缺点：引气泡较大且不稳定，混凝土强度损失较大。

　　4.非离子型表面活性剂

　　烷基酚环氧乙烷缩合物(0P)及皂荚苷类引气剂。多年生乔木皂荚树果实中含有一种辛辣刺鼻的提取物，主要成分为三萜皂苷，它具有良好的引气性能。三萜皂苷由单糖基、苷基和苷元组成。苷元基有2个相连接的苷元组成，一般情形下1个苷元可以连接3个或3个以上单糖，形成一个较大的五环三萜空间结构。单糖基中的单糖具有很多羟基能与水分子形成氢键，因此具有较强的亲水性，而苷元基中的苷元具有亲油性是憎水基。三萜皂苷属于非离子型表面活性剂。当三萜皂苷溶于水后，大分子被气液界面上，形成两种基团的定向排列，从而降低了气液界面上的张力，使新界面的产生变得容易。若用机械方法搅拌溶液，就会产生气泡。并且由于三萜皂分子结构较大，形成的分子膜较厚，气泡壁的弹性和强度较高，气泡能保持相对稳定。优点：引气泡细小、稳定、结构良好，强度损失小，水溶性非常好，外加剂的复合性能良好，有一定的减水和缓凝效果；缺点：掺量较大、受资源制约大、价格较高。

　　5.木质素磺酸盐类

　　木质素磺酸钙。优点：有较明显的减水效果，有一定的缓凝作用；缺点：引气泡结构不好，掺量大。

　　6.引气剂选择依据

　　气泡结构良好；引气效率高；与其他外加剂及原材料相匹配。

　　引气剂的应用范围较广，除蒸养混凝土及预应力混凝土外，一切混凝土皆可适用，例如：

　　(1)用于改善新拌混凝土和易性、工作性、可泵性、匀质性。

　　(2)用于提高硬化混凝土抗渗、抗冻、抗碳化等耐久性能。

　　(3)用于改善混凝土泌水性，防止混凝土离析，降低混凝土沉降收缩。

　　(4)在普通混凝土中应用以极少掺量替代数十倍的减水剂或高效减水剂，提高混凝土技术经济效益。

　　(5)用于改善混凝土界面特性。

　　(6)用泵送混凝土、商品混凝土、高性能混凝土，防止水泥粒子二次吸附，改善混凝土保塑性，减少混凝土坍落度经时损失。

　　实践证明引气剂在商品混凝土、泵送混凝土、防水混凝土、水工混凝土、道路}昆凝土、高强混凝土(需控制掺量)中的应用都能取得较好的技术经济效益。必须指出的是众多施工技术人员对引气剂给混凝土强度带来的影响还存在一定误区，即认为混凝土中含气量增加必定会降低强度，其实那只是在同水灰比的条件下的检测数据。引气剂和减水剂一样都有一定减水效果，一些好的引气剂如：JDU减水率可达10％，与常用木钙木钠相同。少量引气剂与高效减水剂复合使用后减水率可达20％以上。

　　混凝土水灰比大幅度减少，混凝土强度不但不会降低，还会有所提高。上海建科院曾对掺JDU引气剂混凝土进行过检测，CA0混凝土在含气量增加4％后，混凝土3天、7天、28天仍有较大提高。即使是在高强混凝土中，适当控制掺量，混凝土强度仍有较大提高。