引氣方式對水泥基材料性能的影響

孔德玉,孫立豪,孫子祥,陳元朋

(1.浙江工業大學 土木工程學院,浙江 杭州 310023;2.杭州博墅科技有限公司,浙江 杭州 311300;3.浙江泛華工程咨詢有限公司,浙江 杭州 310005)

在嚴寒地區,為防止混凝土因凍融循環作用而過早出現開裂與剝落等破壞現象,通常會在混凝土生產時摻加引氣劑,其引入的氣泡雖然會導致混凝土強度下降,但可為混凝土內部孔隙水在結冰時提供一定的膨脹空間,從而可緩解內部凍脹壓力,明顯改善混凝土抗凍性[1-3]。杭美艷等[4]研究發現:摻加引氣劑可降低水泥基材料孔溶液的表面張力,因而在早期有助于減弱毛細管壓力并抑制層間水的遷移,從而有助于減小水泥基材料的收縮。肖剛[5]研究發現:通過摻加引氣劑引入適量氣泡,在提高水泥基材料勻質性的同時,還能削弱水泥基材料中微裂縫端部的應力集中并阻斷內部微裂紋的發展。摻量較低的引氣劑雖然能推遲砂漿開裂時間,但是當摻量逐漸增加時,易形成連通孔隙,導致試件開裂時間有所提前[6]。

除摻加引氣劑可在混凝土中引入適量氣孔外,采用在加氣混凝土生產過程中廣泛應用的加氣劑——鋁粉,亦可在水泥基材料中引入少量或大量氣孔,并可利用其發氣作用補償水泥基材料早期收縮。例如,在高速鐵路CRTS Ⅰ型和Ⅱ型板式無碴軌道作為彈性調整層的CA砂漿[7]中引入適量鋁粉,以保證CA砂漿在凝結硬化過程中具有一定的膨脹率,從而可有效填充軌道板與混凝土基層之間的空隙,使其充分發揮彈性調整作用。……