影响混凝土孔含量和孔结构的主要因素

影响混凝土孔含量和孔结构的主要因素

一、原材料的影响

1、集料

混凝土中，集料体积占总体积的3/4左右，集料的最大粒径、颗粒、形状、弹性模量等均会对混凝土的强度、碱集料反应、体积稳定性以及耐久性等性能产生重要的影响。研究表明:岩石的孔隙率较小，为0%-5%，又有足够高的强度承受冻结的破坏力;同时骨料被硬化水泥浆体包裹，水分首先为浆体饱和。所以混凝土受冻融的薄弱环节应该是硬化浆体，骨料对抗冻性的影响相对说是次要因素。但是如果掺加引气剂，集料对含气量是有一定影响的。粗集料本身对引气没有很大的影响，但粗集料会影响混凝土拌合物的干硬性，从而间接影响气泡的形成。通常如果粗集料量大，拌合物浆体量就较少，其混凝土的含气量一般就较低。细集料对引气较为重要的影响是细集料的颗粒尺寸，随着细集料细度提高，含气量有下降的趋势。

2、水泥

水泥对引气物理方面的影响主要与水泥的细度有关，较细的水泥由于比表面积大，需水量也就较大，则相对可用于气泡形成的水量减少了，使得气泡形成变得较为困难，同时浆体粘度的增大也使气泡更难以形成。

3、外加剂和矿物质掺合料

目前，使混凝土高性能化的途径有两条:

(1) 在混凝土中掺加高效减水剂(即超塑化剂)。近几年许多学者研究超塑化剂对气泡体系的影响，他们得出的结论是:利用三聚氰胺或蔡系类超塑化剂来提高新拌混凝土和易性将引起气泡间距系数增大，气泡比表面积降低，含气量损

失。超塑化剂对气泡体系的影响包括两个方而:首先，超塑化剂提高了浆体流动性，从而增大了气泡聚合的可能性;其二，超塑化剂增加了水泥颗粒间的排斥力，从而削弱了起防止气泡聚合作用的气泡周围水泥浆薄壳作用。

(2) 在混凝土中掺加活性矿物质掺和料。矿物质掺和料对混凝土含气量的影响，除类似水泥细度外，粉煤灰和硅灰中的碳含量由于缓慢抑制引气剂的作用而对气泡的形成与稳定性有一定的影响国内有研究报道，对于质量较差的III级粉煤灰，以1.5超量系数超量取代法水泥，每增加10%粉煤灰，混凝土引气量将降低1%~2%。对于硅灰混凝土，由于其浆体密实和低渗透性，冻融其间水分向气泡迁移更困难，通常必须其有比普通混凝土更小的气泡间距系数来满足抗冻性要求。

根据高性能混凝土定义的有关内涵蔡跃波认为:没有塑化剂的混凝土不可能是高性能混凝土，而没有活性掺和料的混凝土也不应该称之为高性能混凝土。另一方面，当今世界所面临的资源和环境保护问题日益严峻，生产高耐久性混凝土以及使其朝着可持续发展材料方向发展是大势所趋。因此合理的应用粉煤灰、矿渣、硅灰等工业废渣成为解决这一问题的最佳选择。

二、配合比的影响

1、水灰比

水灰比对引气有一定影响，水灰比越大，相对可用于气泡形成的水量多，使得气泡的形成变得较为容易，同时浆体粘度的较小也使气泡更易形成。反之，则难引入气体。所以通常贫混凝土比富混凝土较易引气。

2、砂率

砂率是否适当，对于混凝土的品质有着很大的影响，砂率大，则比表面积大，

水泥用量多，不易引入气体;砂率小，砂量不足以填充石子的空隙，拌合物会发生离析、泌水现象，对引气不利。

3、桨骨比

浆骨比小时，浆体含量少，不易引气，浆骨比大时，浆体所占的比例较大，使得混凝土用水量较高，从而在混凝土中形成较多的孔洞，孔隙率增大，出现大孔的几率增加，使混凝土整体的孔结构不好。

三、施工工艺的影响

1、搅拌时间

混凝土搅拌越强烈，引气量越大。但如搅拌时间过长，含气量下降。

2、振动时间

正常的振动只会消除大的夹杂气泡延长搅拌时间，引气量而不会减少引入的小气泡，所以适当的增加振捣时间对气泡结构有利。

3、养护龄期

养护龄期越长，水泥水化越充分，混凝土的孔隙率下降，细孔结构变化比较大，>10μm气孔结构变化很小。对于掺有混合材的混凝十，随着龄期的延长，

发生火山灰反应生成C-S-H凝胶填充在毛混合材与水泥水化生成的Ca（OH）

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细粗孔中，细化了毛细孔，起到了填孔作用。所以说养护龄期对于掺有混合材的混凝土影响比较大。

对于硬化混凝土气孔含量和气孔结构的检测可以采用仪器设备来辅助进行，VISION208混凝土含气量检测仪可以测定硬化混凝土的气孔体系参数，所测定参数主要有气泡总个数、硬化后混凝土含气量、气泡比表面积、气泡平均半径、气泡间距系数和气泡孔径分布等参数，为混凝土气孔含量和结构提供了更直观的

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