三萜皂苷引气剂对混凝土性能的影响.pdf

2 0 1 0 年第2 期 一 一 ． 壅 型 皇 【 文章编号 】 1 o 0 2 —0 6 2 4 ( 2 0 1 0 ) O 2 —0 o 5 5 一O 2 水利科研 三萜皂苷引气剂对混凝土性能的影响 胡庆华 ， 李 远 ， 李艳红 ( 1 ． 辽宁省水利水 电科学研究院， 辽宁 沈 阳 1 1 0 0 0 3 ； 2 ． 辽宁江海水利工程公司禹泰新型建筑材料分公司， 辽宁 沈阳 1 1 0 0 0 3 ； 3 ． 辽宁省水利水电工程局， 辽宁 沈阳 1 1 0 1 7 9 ) [ 摘 要]文章研究了掺用三萜皂苷引气剂的混凝土对新拌混凝土性能、 抗冻性能、 抗渗性能和 抗压强度的影响。尤其反映了混凝土含气量、 抗冻性 、 抗渗性和抗压强度的变化规律。 [ 关键词]引气剂； 含气量； 抗冻性能； 抗压强度 [ 中图分类号]T V 4 9 [ 文献标识码] A 引气剂是一种在搅拌混凝土过程中能引入大 量均匀分布、 稳定而封 闭的微小气泡 的外加剂。引 气剂 的主要作 用是提高混凝土的抗冻性和抗除冰 盐对路面混凝 土的侵蚀 。除此以外 ， 引气 剂还能改 善混凝土的许 多性能 ， 如减小泌水性 、 提 高流动性 和可泵性 。提高抵抗交变膨胀和收缩引起裂纹的 性能。 三萜皂苷 引气 剂掺量小 ，能明显改善混凝 土 的性能。当含气量小于 3 ％时， 混凝土强度略 有提 高 ： 含气量再提高混凝土强度不断降低 。当混凝土 含气量在 3 ％- 6 ％时 。 抗冻性和抗渗性明显提高。 1 主要原材料 水泥。抚顺浑河牌 P o 4 2 ． 5级水泥。 外加 剂。萘系高效减 水剂( 粉 剂) 常规掺量为 0 ． 7 5 ％的减 水率为 2 1 ％， 三萜皂苷引气剂 ( 粉剂 ) 由 辽宁江海水利工程公司禹泰新型建筑材料分公司 提供。 石子。粒径为 5 - 2 5 mm的碎石。 砂。细度模数为 2 ． 8的中砂 。 2 混凝土配合比和试验方法 研究中， 除减水率外 ， 其它试验的混凝土配合 比原材料用量不变， 只改变引气剂掺量的情况下， 研究引气剂对混凝土性能的影响。减水剂的掺量 为水泥用量的0 ．6 ％ 。基准混凝土的坍落度加水控 制在 8 0 +1 0蚴： 试件采 用 1 0 0 l r l l- r l x 1 0 0 n l l n x 1 0 0 1 T l l T I 的规格 ， 混凝土配合比见表 1 。减水率的根据 G B 8 0 7 6 -1 9 9 7 ( 混凝土外加剂》 进行试验。 在各试验 过程 中混凝土搅拌试件控 制在 3 mi n 。 表 1 配合比所用 的原材料 k g ／ m， 原材 料 水泥 水 砂 碎石减水剂 坍落度 数量 3 6 0 1 6 0 7 2 5 1 1 3 5 2 ． 1 6 9 0 _+ 2 0 mm 3 试验 结果及 分析 3 ． 1 减水率 根据 G B 8 0 7 6 - 1 9 9 7《 混凝土外加剂》进行试 验 ， 随着引气剂掺量的增加减水率在不断提高 ， 当 掺量到达 0 ． 0 0 8 ％时为饱和掺 量 ，减 水率为 6 ． 3 ％， 引气剂掺 量继续增加减水率增加比较缓慢 。 3 ． 2 新拌混凝土试验结果 3 ． 2 ． 1 含 气量 依 据表 1的混凝土配合比进行混凝土拌和物 试验 ，随着引气剂掺量 的增加混凝土含气量不断 提高。 不掺加引气剂时混凝土的含气量为 1 ．7 ％： 引 气剂掺量为 0 ． 0 0 8 ％时， 混凝土含气 量为 5 ． 0 ％。 3 ． 2 ． 2 坍 落度 依据表 1的混凝 土配合 比进行混凝土拌和 物 试验 ， 随着引气 剂掺量增加混凝土坍落度先增大 ， 后减小。引气剂掺量为 0 ％时 ， 混凝土坍落度为 8 2 mm； 引气 剂的掺量为 0 ． 0 1 0 ％时 ， 混凝土坍落度达 到最大 ， 即坍落度为 1 2 0 I T l I n 。 ． 55 水利科研 东北水利水 电 2 0 1 0年第 2期 3 ． 3 硬化混凝土性能试验结果 3 ． 3 ． 1 混 凝 土抗 压 强度 依据表 1的混凝土配合 比， 对各龄期 ( 3 d ， 7 d ， 2 8 d ) 混凝土试件进行抗压强度试验 ， 试验结果见 表 2 。在相同水灰比条件下， 当混凝土含气量小于 3 ％时 ， 即含气量为 2 ． 7 ％， 混凝土强度略有提高 ； 当 混凝土含气量继续增加 。混凝土抗压 强度不断减 小降低 。 当混凝土含气量大于 3 ． 0 ％时， 含气量每增 加 1 ． 0 ％； 混凝 土前 期抗压强度约降低 3 ． 0 ％- 6 ． 0 ％， 混凝土 2 8 d抗压强度约降低 2 ． 0 ％- 4 ． 0 ％。含气 量 在 4 ． 0 ％- 5 ． 5 ％之间时， 混凝土 2 8 d抗压强度降低 相 对较 小； 因此 ， 在实际应 用中根据工程要求通过试 验确定混凝土引气剂的掺量。 3 ． 3 ． 2 混凝土抗渗性 掺入引气剂后混凝土不 同含气量条件下抗渗 试验结 果表 明， 引气剂掺入混凝土后 ， 引入 微小的 气泡切 断毛细管 ， 改善 了混凝土 的和易性 ， 从 而使 混凝土抗渗性得 到显著提高。 含气量为 5 ． 5 ％时， 抗 渗性达到最佳 ， 即抗渗高度 比为 5 9 ％； 随着混凝土 含气量继续增加， 抗渗性微略有所降低。 3 ． 3 ． 3 混凝 土抗 冻性 ． 掺 入引气 剂后不 同含气 量条件 下抗冻试验 ， 根据 S L 3 5 2 --2 0 0 6 { 水工混凝土试验规程》 进行试 验。 试验结果表明： 相对动弹模量下降至初始值得 6 0 ％或质量损失率达 5 ％时 ， 认为试件已达 到破坏 ， 即可停止冻融试验。不掺加 引气 剂的混凝土抗冻 性 只能达 到 5 O次冻融 。含气 量在 0 ％- 5 ． 5 ％之 间 时， 随着含气量的增加混凝土抗冻性不断提高 ； 当 含气量大于 5 ． 5 ％ 时，随着含气量的增加混凝土抗 冻性有所 降低 ，但混凝 土冻融次数都能达 到 3 0 0 次。含气量为 3 ．9 ％时， 混凝土冻融达到 2 5 0 次 ； 含 气量为 5 ． 5 ％时 ， 混凝 土冻融次数 大于 3 0 0次 ， 并达 到最佳效果。 4 结论 ( 1 ) 三萜皂苷引气 剂的饱和掺量为 0 ． 0 0 8 ％时 ， 减水率达到 6 ．3 ％。 ( 2 ) 随着三萜皂苷引气剂掺量的增加混凝土 含气量不断增加：当引气剂的饱和掺量为 0 ．0 0 8 ％ 时 。 混凝土含气量为 5 ． 0 ％。 ( 3 ) 掺三萜 皂苷 引气 剂混凝土含气量小 于 3 ％ 5 6 表 2 各龄期 混凝土试件 抗压强度试验 结果 时， 混凝土抗压 强度略有提高 ； 当混凝 土含气量大 于 3 ． 0 ％时， 含气量每增加 1 ． 0 ％： 混凝土 3 d和 7 d 抗压强度约降低 3 ． 0 ％- 6 ． 0 ％。混凝土 2 8 d抗压强 度约降低 2 ． 0 ％ - 4 ． 0 ％。 ( 4 ) 掺入三萜皂苷引气剂后 ， 混凝土抗渗性得到 显著提高。含气量为 5 ． 5 ％时， 抗渗性达到最佳状态。 ( 5 ) 掺三萜皂苷引气剂含气量为 3 ． 9 ％时， 冻融 次数达到 2 5 0次 。 含气量为 5 ． 5 ％时 ， 冻融次数大于 3 0 0次 ．混凝 土 3 0 0次 冻 融 后 相 对 动弹 模 量为 9 0 ％。 质量损失率为 0 ． 4 ％。 [ 参考文献] [ 1 ]陈改新， 蔡跃波( 主编) ． 水工混凝土试验规程[ M] ． 北京： 中国水利水 电出版社 出版发行 ． 2 0 0 6 ． [ 2 ]余化． 混凝土常用标准汇编I s ] ． 北京： 中国标准出版社出 版发行 ， 2 0 0 5 ， 1 2 ． [ 3 ]黄大能． 混凝土外加剂应用指南[ M] ． 北京： 中国计划出 版社 ． 2 0 0 4 ． [ 4 ]A ． M 内维尔． 混凝土的性能[ M] ． 李国洋， 等， 译． 北京： 中国建筑 工业出版社 ， 1 9 8 2 ． [ 5 ] 吴中伟． 高性能混凝土( H P C ) 的发展趋势与问题[ J ] ． 建 筑 技术 ， 1 9 9 8 ， ( 1 ) ： 8 —1 3 ． [ 6 ]妖燕． 新型高性能混凝土耐久性的研究与工程应用[ M] ． 北京 ： 中国建材 工业 出版社 ， 2 0 0 4 ． [ 7 ] 陈建奎． 混凝~9 1- ；t D I I 原理与应用[ M] ． 北京： 中国计划 出版 社 ． 2 0 0 4 ． [ 8 ]葛兆明． 混凝土外加剂[ M] ． 北京： 化学工业出版社， 2 0 0 4 ． I殳 稿日期】 2 0 0 9 — 1 1 — 0 2 [ 作者简介] 胡庆华( 1 9 6 5 一 ) ， 女， 高级工程师， 主要从事水工建筑 材料 与岩土科研 工作 。