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混凝土引氣劑原理

網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載 · 2012-08-06 00:00

  混凝土引氣劑基本上都屬于陰離子表面活性劑,其分子結(jié)構(gòu)由憎水基團(tuán)和親水基團(tuán)組成,親水基團(tuán)在分子溶于水解離后會因釋放出陽離子而帶正電荷。

  概括起來講,引氣劑的作用機理在于:在混凝土攪拌過程中能使其大量包裹微小的氣泡,而這些微小的氣泡又能穩(wěn)定地存在于混凝土體內(nèi)。

  具體地分析,引氣劑的作用機理包括以下方面:

  界面活性作用

  不加引氣劑時,攪拌混凝土過程中,也會裹入一定量的氣泡。但是當(dāng)加入引氣劑后,在水泥-水-空氣體系中,引氣劑分子很快吸附在各相界面上。在水泥-水界面上,形成憎水基指向水泥顆粒,而親水基指向水的單分子(或多分子)定向吸附膜;在氣泡膜(也即水-氣界面)上,形成憎水基指向空氣,而親水基指向水的定向吸附層。由于表面活性劑的吸附作用,大大降低了整個體系的自由能,使得在攪拌過程中,容易引入小氣泡。

  起泡作用

  泡可分為氣泡、泡沫和溶膠性氣泡三種?;炷林械呐輰儆谌苣z性氣泡。

  清凈的水不會起泡,即使在劇烈攪動或振蕩作用下,使水中卷入攪成細(xì)碎的小氣泡而混濁,但靜置后,氣泡立即上浮而破滅。但是當(dāng)水中加入引氣劑(比如洗衣粉)后,經(jīng)過振蕩或攪動,便引入大量氣泡。其原因是:液體表面具有自動縮小的趨勢,而起泡是一種界面面積大量增加的過程,在表面張力不變的情況下,必然導(dǎo)致體系自由能大大增加,是熱力學(xué)不穩(wěn)定的系統(tǒng),會導(dǎo)致氣泡縮小、破滅。但在引氣劑存在的情況下,由于它能吸附到氣-液界面上,降低了界面能,即降低了表面張力,因而使起泡較容易。

  穩(wěn)泡作用

  通過試驗發(fā)現(xiàn),將有些表面活性劑加入混凝土中,在攪拌過程中也能引入大量微小氣泡,但是當(dāng)將混凝土靜置一定時間,或經(jīng)過運輸、裝卸、澆注后,混凝土的含氣量卻大大下降,大部分氣泡都溢出消失了,而引氣劑則不同,摻入后,不但能使混凝土在攪拌過程中引入大量微小氣泡,而且這些氣泡能較穩(wěn)定地存在,這是使硬化混凝土中存在一定結(jié)構(gòu)的氣孔的重要保證。

  研究表明,氣泡的穩(wěn)定與靜表面張力并非簡單的關(guān)系,還取決于一些其它的條件,包括在氣泡周圍形成有一定機械強度和彈性的膜、要有適當(dāng)?shù)哪け砻嬲扯?、適當(dāng)?shù)囊合嘟橘|(zhì)粘度、使泡膜不易流失、泡膜動電電位提高等,對于混凝土這樣的多項系統(tǒng),情況就更復(fù)雜了。

  由于上述作用,使得摻加引氣劑的混凝土在攪拌過程中所形成的氣泡大小均勻(20-1000μm),遷移速度小,且相互聚并的可能性也很小,基本上都能穩(wěn)定地存在與混凝土體內(nèi)。

 


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