消泡剂在水泥基材料中的应用

气泡结构是影响混凝土性能及外观形貌的重要指标，而良好的气泡参数是合理气泡结构建立的必要条件。表征混凝土气泡结构特征的参数有3个：含气量稳定性、气泡孔径分布和气泡间距系数。常见的气泡结构调控措施有：原材料控制、配合比调整以及消泡剂和引气剂的使用。其中又以消泡剂和引气剂的使用最为高效。消泡剂通过脱泡和破泡作用消除混凝土中有害气泡，随着消泡剂掺量增加，混凝土含气量降低，气泡在浆体和骨料间的润滑作用减弱，导致混凝土和易性变差。引气剂通过降低气液界面张力，使混凝土在搅拌过程中引入大量均匀、稳定且封闭的微小气泡，可增强浆体的润滑作用和黏度，使混凝土工作性和内聚性显著提高。国内外针对消泡剂和引气剂单独使用对混凝土性能的影响已进行了较多研究，而关于消泡剂和引气剂复合使用的影响的研究还较为少见。随着现代工程对混凝土性能和外观质量的要求越来越高，单一使用消泡剂或引气剂已难以满足混凝土高性能指标的要求，而消泡剂和引气剂的复掺不仅能够提升混凝土综合性能，还能有效改善混凝土气泡结构，对增强混凝土外观质量大有裨益。新拌混凝土在拌和过程中引入的大量气泡在静置过程中相互接近，聚结成更大气泡，在浮力作用下克服浆液黏性阻力上升排出，造成混凝土含气量损失，且静置时间越长，混凝土内部大量独立存在的气泡相遇并聚结的可能性越大，含气量损失越大。通过复掺引气剂与消泡剂，不仅可改变混凝土内部气泡结构与气泡分布，还对浆液黏度产生影响，进而影响混凝土含气量稳定性。单独使用消泡剂时，混凝土硬化混凝土气泡间距系数增大，而平均孔径减小。在消泡剂掺量较高时，随着引气剂掺量增加，硬化混凝土气泡间距系数与平均孔径先减小后增大。适量的消泡剂和引气剂复合使用，可提升混凝土的含气量稳定性，降低硬化混凝土气泡间距系数和平均孔径，有效改善混凝土外观形貌。