掺引气减水剂道面混凝土试验研究

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发布时间：2021-09-07

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掺引气减水剂道面混凝土试验研究
何付成，蒋政
(中国航空港建设第二工程总队，江苏徐州 221005)
摘要：针对我国北方寒冷地区环境条件恶劣，采用传统的普通道面混凝土施工质量难以控制，道面表面品质和使
用寿命难以保证，通过掺加引气剂和减水剂配制适应于寒冷地区的高性能道面混凝土，并在北方地区修建的多个
机场道面工程中进行了推广应用。室内试验研究和现场应用结果表明，与普通道面混凝土相比较，掺引气减水剂
的高性能道面混凝土工作性良好，强度和耐久性能均有显著提高。
关键词：道面混凝土；引气剂；减水剂；试验研究
中图分类号：TU528．37 文献标志码：B 文章编号：1008—1933(2014)04—250—03
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机场道面在使用条件下不仅要承受飞机机轮的
冲击震动作用，还要承受风吹雨淋、太阳曝晒、冰冻
盐冻、侵蚀介质等各种自然因素的复合作用，环境条
件非常恶劣。道面}昆凝土大面积露天铺筑，由于施
工周期和养护的需要，一般选择在夏季热天气候条
件下施工。传统的普通道面混凝土由于保水性较
差，铺筑时易产生泌水离析现象，泌水则在混凝土内
部产生毛细管通道，表层产生浮浆，使混凝土出现早
期塑性收缩、龟裂裂纹等常见质量通病¨ 。尤其是
我国北方寒冷地区气温低、温差大、大风多，环境条
件非常恶劣，在这些地区修建的机场混凝土道面不
同程度存在着道面表面品质和耐久性不良现象，有
些机场道面达不到设计使用年限即产生龟裂裂纹、
冻胀脱皮、开裂断板、表面磨损等耐久性破坏现
象，不得不进行频繁的修补和翻修，势必花费巨
额维修和重建费用，造成了能源和资源的极大浪费。
因此，寒冷地区修建的机场道面工程，在普通混凝土
中掺加引气剂和减水剂等外掺剂来配制铺筑和易性
好、强度高、寿命长的高性能混凝土道面成为必然趋
势。
1 引气减水剂的作用机理
减水剂的作用机理主要有吸附分散、润滑润湿
作用。水泥加水后，由于水化产物所带不同电荷的
相吸作用、溶剂化水膜产生缔合作用和水泥质点运
收稿日期：2013-06-08
作者简介：何付成(1978一)，男，江苏邳州人，工程师，主要从事机场
建筑工程施工与管理。
E—mail：hfcjspz@ 163．coin
动碰撞吸引，形成絮凝网状结构，截留、包围水分，使
混凝土的流动性降低。加入减水剂后，减水剂的憎
水基定向吸附于水泥颗粒表面，形成单分子或多分
子膜层，溶剂化水膜膜层增厚，水泥质点润滑流动；
由于减水剂分子的定向吸附，使水泥颗粒表面带有
同性电荷，彼此间产生静电斥力，使水泥的絮凝网状
结构解体，释放水分，使新拌混凝土的流动性提高。
减水剂的加入还可以降低水灰比，减少混凝土的孔
隙率和有害孔，使混凝土的结构更为致密，混凝土的
强度提高，耐磨性能也显著提高。
引气剂的作用机理主要是：混凝土在搅拌过程
中不可避免的会引入一部分空气，而引气剂大部分
是阴离子表面活性剂，在水一空气界面上，憎水基定
向吸附空气，在水泥一水界面上，水泥或者其水化粒
子与亲水基相吸附，憎水基背离水泥及其水化粒子，
形成憎水化吸附层，并力图靠近空气表面，由于这种
粒子向空气表面靠近和引气剂分子在空气一水界面
上的吸附作用，显著降低了水的表面张力，使混凝土
在拌和过程中产生大量的微小气泡，这些气泡带有
相同电荷的定向吸附层，所以相互排斥并能均匀分
布；另一方面，许多阴离子引气剂在含钙量高的水泥
水溶液中有钙盐沉淀，吸附在气泡膜上，能有效地防
止气泡破灭，引入的细小均匀的气泡能在一定时间
内稳定存在，均匀固化在水泥石中。当冬季混凝土
受冻时，这些微小匀质的独立气泡，缓解了冻融过程
中水结冰产生的冰胀压力和毛细孔水的渗透压力，
使得混凝土的抗冻性、抗渗性均得以提高 j。
引气减水剂兼具引气剂和减水剂的功能。引气
剂在提高混凝土的耐久性的同时也不可避免地降低
了混凝土的强度，混凝土含气量每增加1％，强度降
低3％～5％，这使得引气剂的推广使用受到了一定