由于凍融破壞涉及水結(jié)冰膨脹,從邏輯上可以推斷,若過量的水能迅速逃離至附近的充氣孔中,則不會發(fā)生灌漿料破壞。這就是引氣的原理。然而,應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是,首先應(yīng)保證毛細(xì)孔的體積**小化,否則可結(jié)冰水量可能會引起超過引入氣泡所能容納的水量。這項(xiàng)要求可轉(zhuǎn)換成要求水灰比足夠小,這樣也可能保證灌漿料的強(qiáng)度,因而能更好地抵抗冰凍產(chǎn)生的破壞壓力。根據(jù)ACI201.2R規(guī)定,為了抵抗凍融作用,灌漿料的水灰比應(yīng)不大于0.50;對于模板,包括橋面和橋緣,**大水灰比則不超過0.45,。或者,灌漿料強(qiáng)度必須達(dá)到34MPa才能暴漏于凍融循環(huán)條件下(青島灌漿料的強(qiáng)度達(dá)到40MPa以上)。
灌漿料中引起定義為選用適當(dāng)?shù)耐饧觿┫蚬酀{料中特意引入空氣。這種空氣應(yīng)與偶然截留的空氣明確區(qū)分開來:區(qū)別在于氣泡的大小,一般引入氣泡的直徑在50um左右,而偶然截留空氣形成的氣泡較大,有些就像我們熟悉的灌漿料表面麻點(diǎn)(盡管形容不夠貼切)那么大。
引人的空氣會在水泥漿中形成分散的、近似球形的氣泡,這樣就不會形成水流通道,也不會提高灌漿料的滲透性。由于凝膠只能在水中形成,所以孔隙絕不會被水化產(chǎn)物填充。
當(dāng)水泥中滲入牛油作助磨劑時(shí),發(fā)現(xiàn)用這種水泥配置的灌漿料比未滲入助磨劑配置的灌漿料耐久性更好,這才偶然發(fā)現(xiàn)它可以改善灌漿料的抗凍性。
引氣劑的主要品種有:
(A)動植物脂肪油中提煉出來的脂肪酸鹽(牛油是其中的一種)
(B)木樹脂堿鹽;
(C)硫酸鹽和磺化有機(jī)化合物堿鹽。
所以這些引氣劑都是表面活性劑,既長鏈分子定向排列以減小水分子表面張力,分子的另一端朝空氣定向排列。因此,形成的氣泡在攪拌時(shí)會穩(wěn)定存在;引氣劑分子互相排斥,形成一層薄膜覆蓋在氣泡表面,這樣可阻隔氣泡聚結(jié),保證引氣空氣均勻分布。
引氣劑通常以溶液的形成直接加入攪拌機(jī)中,加入時(shí)機(jī)的選擇十分重要,可以保證氣泡的均勻分布和充分拌合。若同時(shí)還滲用其他外加劑,在加入攪拌機(jī)前必須確保其與引氣劑不發(fā)生直接接觸,因?yàn)樗鼈兓ハ喾磻?yīng)可能會影響使用性能。
也可以將引氣劑直接加入到水泥中,但這會降低灌漿料中含氣量的可控性,所以加氣水泥通常僅限于小型工程。