引气剂与引气减水剂分解
第6章引气剂ppt课件
H O 2 2 漂 白
产品
测含固率
三、木质素磺酸盐类引气剂
木质素磺酸盐是造纸工业的副产品，它在混凝土中
引入空气泡的性能较差，是一种较差的引气剂，但它具
有减水和缓凝作用，是一种引气缓凝减水剂，广泛作为 普通减水剂和缓凝剂使用。
四、石油磺酸盐类引气剂
该类引气剂是精炼石油的副产品。为了产生 轻油，将石油用硫酸处理，生产轻油后留下的残
它是我国上世纪后半叶的主要引气剂和发泡表面活性剂品种。
松香热聚物生产：
将松香与苯酚、硫酸等几种物质做原料，以适当的 比例混合投入反应釜，在70～80℃环境下反应6h后得到钠 盐缩合热聚物产品，即可得到松香热聚物类引气剂，是一
种棕褐色膏状体。
松香热聚ห้องสมุดไป่ตู้掺量一般为0.005~0.02%，混凝土的含气 量为3%~5%，减水率为8%左右。
渣中含有水溶性磺酸，再用氢氧化钠或三乙醇胺
中和得到的水溶性盐；
五、蛋白质盐类引气剂
蛋白质盐类是动物和皮革加工工业的副产品，
它是由羧酸和氨基酸复杂混合物的盐所组成， 这种引气剂使用的数量相当少。
六、脂肪酸和树脂酸及其盐类引气剂
该类引气剂可由不同原材料生产。 动物脂肪水解皂化可制得脂肪酸盐引气剂，其钙盐不溶
种类:
松香热聚物 松香皂（盐） 松香酸钠
1、松香热聚物
发展：
松香热聚物是世界上出现最早的发泡剂，由美国1937
年首创，称为“文沙”树脂（Vinso），1938年获得专利。
它是发泡剂的始祖。 文沙树脂最早是由松树的根部含木松香的浸出物经过
精制过程而得到的副产品。它最初的应用，是以产生的微
小气泡（称微沫）来改善混凝土的保水性，水工工程的抗 渗，寒冷地区路面及大坝施工的抗冻等。
减水剂应用常见问题问答
减水剂应用常见问题问答一混凝土外加剂1、什么是混凝土外加剂？答：在混凝土搅拌之前或搅拌过程中掺入，用以改善新拌混凝土或硬化混凝土性能的物质，掺量不大于5%〔特殊情况除外〕。
2、混凝土外加剂是如何分类的？答：混凝土外加剂品种繁多．按其主要功能分为以下6类：①改善拌合物和易性的外加剂：减水剂(塑化剂)，引气剂、保水剂等；②调节凝结时间或硬化性能的外加剂：速凝剂、早强剂、缓凝剂等；③调节混凝土含气量的外加剂：引气剂，加气剂、发泡剂、消泡剂等；④改善物理和力学性能的外加剂：防冻剂、引气剂、防水剂、粘结剂等；③提高耐久性的外加剂：引气剂、防水剂、防锈剂等；⑥改善*些特殊性能的外加剂：发泡剂、着色剂、防霉剂、杀虫剂等。
3、混凝土外加剂的主要目的有哪些？答：各种不同的外加剂都具有各自的特殊作用，合理使用各种混凝土外加剂，可以满足实际工程对混凝土在塑性阶段、凝结硬化阶段阶段和凝结硬化后期效劳阶段各种性能的不同要求。
归纳起来，使用混凝土外加剂的主要目的有以下几个方面：〔1〕改善混凝土、砂浆和水泥浆塑性阶段的性能1〕在不增加用水量的情况下提高新拌混凝土和易性或在和易性一样时减少用水量；2〕降低泌水率；3〕增加黏聚性，减小离析；4〕增加含气量；5〕降低坍落度经时损失；6〕提高可泵性；7〕改善在水下浇注时的抗分散性等。
〔2〕改善混凝土、砂浆和水泥浆在凝结硬化阶段的性能1〕缩短或延长凝结时间；2〕延缓水化或减少水化热，降低水化热温升速度和温峰高度；3〕加速早期强度的增长速度；4〕在负温下尽快建立强度，以增强防冻性等。
〔3〕改善混凝土、砂浆和水泥浆在凝结硬化后期及效劳期的性能1〕提高强度〔包括抗压、抗拉、抗弯和抗剪强度等〕；2〕增强混凝土与钢筋之间的粘结能力；3〕提高新老混凝土之间的粘结力；4〕增强密实性，提高防水能力；5〕提高抗冻融循环能力；6〕产生一定体积膨胀；7〕提高耐久性；8〕阻止碱-集料反响；9〕阻止部配筋和预埋金属的锈蚀；10〕改善混凝土抗冲击和抗磨损能力；11〕其他，包括配制彩色混凝土、多孔混凝土等。
引气减水剂,引气剂
一、产品简介
本产品是一种阴离子型表面活性剂，显著降低砼表面张力，具有无氯、低碱、减水、缓凝、坍落度损失小等特性。
掺加本剂可以进步混凝土的活动性和可塑性，减少泌水和离析，进步抗折强度10%-20%。
掺加本剂的混凝土热扩散、热传导系数降低，混凝土的体积不乱性和各种户外结构的耐候性得以进步。
水利、桥梁、道路混凝土广泛使用引气减水剂，有利延长道路的使用寿命。
引气混凝土最明显的上风是大大进步耐久性、抗冻性和抗盐冻性，对有抗冻性和耐久性要求的混凝土相宜的含气量为3-5%，含气量不可过大。
二、合用范围
可用于对抗冻融机能要求高的混凝土、防渗混凝土、抗硫酸盐混凝土、泌水严峻的混凝土、贫混凝土、轻骨料混凝土、人工骨料配制的混凝土、普通混凝土以及对饰面有要求的混凝土。
耐久性（特别是抗冻性）要求高的混凝土结构。
如大坝、机场跑道、高等级混凝土公路面、冷却塔、水池、港工和海工结构等。
北方地区撤除冰盐的混凝土公路与桥梁。
对施工和工作性要求高的混凝土工程。
三、执行尺度：GB8076-1997
四、掺量与用法：
1、掺量为水泥重量的1.0-1.5%，使用单位可根据试验确定最佳掺量。
可根据试配调整用量。
2、掺本剂的混凝土必需采用机械搅拌，搅拌时间≥3min。
掺本剂混凝土拌合物出料至浇筑的停放时间不宜过长，采用插入式振捣时，振捣时间≥20s。
五、包装、运输及贮存：
本品用复膜编织袋包装，每袋40±0.25公斤，搬运严禁用钩，贮存留意防潮，防晒、保质期为二年。
第6章引气剂
2、松香皂
是由松香、无水碳酸钠（Na2CO3）和水三种物质按 一定比例熬制而成。使用时稀释成5％浓度的溶液。
掺量：为0.005~0.02％，减水率为10%左右。 特点：
生产工艺简单，成本低、价格低、发泡倍数和泡沫稳定 性一般，其突出优点是与水泥相容性好，可与水泥中的Ca2+ 反应，生成不溶性盐，泡沫稳定性增加，有一定的增强作用。
（3）通过计算表明，若要气泡不上浮离开毛细管， 则：
r：气泡半径； R：刚能离开毛细管的气泡半径，称之 为临界半径。
气泡表层液膜之间的静电斥力作用
用离子型表面活性剂作为引气剂（如十二烷基苯磺
酸钠），其分子在水中电离成阳离子（Na+）和阴离子部
分。 阴离子吸附在气泡表面形成定向排布，使气泡表面 液膜带上相同的负电荷，Na+离子等阳离子分散在液膜中 间，与极性基阴离子形成表面扩散双电层。
弱，液膜变薄时，静电斥力作用增大。 同时溶液中电解质浓度增大，会压缩气泡表面双
电层，从而使动电位（Zeta电位）绝对值降低，因而会 使气泡表层液膜之间的静电排斥作用减小，不利于气泡 稳定。
水化膜厚度及机械强度增大作用
不掺引气剂的混凝土拌合物在搅拌过程中引入的气
泡为什么容易破灭？
当不加引气剂时，所形成的气泡表层水化膜薄，机械 强度低，气泡弹性小。 一方面，当气泡碰撞接触时，气泡之间的液膜受外力 挤压变薄，从而发生小气泡兼并形成大气泡的现象； 另一方面，当多个气泡相互靠近时，会排列成规则的 形状，在气泡间形成三角地带。
则整个体系的液—气界面积A增大。
GS=σA
GS：液—气界面自由焓 σ：液—气界面张力 A：液—气界面积
σ
GS
稳定
《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003
本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载，另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003目录1 总则2 基本规定2.1 外加剂的选择2.2 外加剂掺量2.3 外加剂的质量控制3 普通减水剂及高效减水剂3.1 品种3.2 适用范围3.3 施工4 引气剂及引气减水剂4.1 品种4.2 适用范围4.3 施工5 缓凝剂、缓凝减水剂及缓凝高效减水剂5.1 品种5.2 适用范围5.3 施工6 早强剂及早强减水剂6.1 品种6.2 适用范围6.3 施工7 防冻剂7.1 品种7.2 适用范围7.3 施工7.4 掺防冻剂混凝土的质量控制8 膨胀剂8.1 品种8.2 适用范围8.3 掺膨胀剂混凝土（砂浆）的性能要求8.4 设计要求8.5 施工8.6 混凝土的品质检查9 泵送剂9.1 品种9.2 适用范围9.3 施工10 防水剂10.1 品种10.2 适用范围10.3 施工11 速凝剂11.1 品种11.2 适用范围11.3 施工附录A 混凝土外加剂对水泥的适应性检测方法附录B 补偿收缩混凝土的膨胀率及干缩率的测定方法附录C 灌浆用膨胀砂浆竖向膨胀率的测定方法本规范用词用语说明条文说明1 总则1.0.1为了正确选择和合理使用各类外加剂，使之掺入混凝土中能改善性能，达到预期的效果，制定本规范。
1.0.2本规范适用于普通减水剂、高效减水剂、引气剂、引气减水剂、缓凝剂、缓凝减水剂、缓凝高效减水剂、早强剂、早强减水剂、防冻剂、膨胀剂、泵送剂、防水剂及速凝剂等十四种外加剂在混凝土工程中的应用。
1.0.3外加剂混凝土的制作与应用，除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。
2 基本规定2.1 外加剂的选择2.1.1外加剂的品种应根据工程设计和施工要求选择，通过试验及技术经济比较确定。
2.1.1严禁使用对人体产生危害、对环境产生污染的外加剂。
引气剂作用机理
引气剂作用机理(1)改善混凝土拌合物的和易性。
引气剂的掺入使混凝土拌合物内形成大量微小的封闭球状气泡，这些微气泡如同滚珠一样，减少骨料颗粒间的摩擦阻力，使混凝土拌合物的流动性增加。
若保持流动性不变，就可减少用水量。
同时由于水分均匀分布在大量气泡的表面，这就使能自由移动的水量减少，混凝土拌合物的泌水量因此减少，而保水性、粘聚性相应随之提高。
(2)引气剂都为表面活性剂，其界面活性作用基本上与前述的减水剂相似，而区别在于减水剂的界面活性作用主要发生在液一固界面上。
而引气剂的界面活性作用主要发生在气一液界面上。
含有引气剂的水溶液拌制混凝土时，由于引气剂能显著降低水的表面张力和界面能，使水溶液在搅拌过程中极易产生许多微小的封闭气泡，气泡直径大多在200μm以下。
引气剂分子定向吸附在气泡表面，形成较为牢固的液膜，使气泡稳定而不易破裂。
引气剂适用于抗冻、防渗、抗硫酸盐、泌水严重的混凝土、贫混凝土、轻骨料混凝土以及对饰面有要求的混凝土等。
由于单掺引气剂有可能会使混凝土强度降低，故近年来较多使用引气减水剂。
(3)降低混凝土的强度。
由于大量气泡的存在，减少了混凝土的有效受力面积，使混凝土强度有所降低。
但引气剂有一定的减水作用(尤其象引气减水剂，减水作用更为显著)，水灰比的降低，使强度得到一定补偿。
当水灰比固定时，空气量每增加1,体积时，混凝土的抗压强度要降低4,,5,，抗折强度降低2,,3 ,。
因此，引气剂的掺量应严格控制，一般引气量以3,,6,为宜。
此外，由于大量气泡的存在，使混凝土的弹性变形增大，弹性模量有所降低，这对提高混凝土的抗裂性是有利的。
气剂产品主要性能:1、掺AH系列引气剂能提供混凝土坍落度、流动性和可塑性。
2、减少混凝土泌水和离析，提供混凝土的均质性。
3、提供混凝土的抗折强度，当含气量为3,,5,时，抗折强度提高10,,20,。
4、掺AH系列引气剂弹性模量较低，刚性较小，柔韧性好。
5、混凝土的热扩散及传导系数降低，提高了混凝土的体积稳定性，增强了野外结构的耐候性，延长道路混凝土的使用寿命。
《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003
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1.0.2本规范适用于普通减水剂、高效减水剂、引气剂、引气减水剂、缓凝剂、缓凝减水剂、缓凝高效减水剂、早强剂、早强减水剂、防冻剂、膨胀剂、泵送剂、防水剂及速凝剂等十四种外加剂在混凝土工程中的应用。
1.0.3外加剂混凝土的制作与应用，除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。
2 基本规定2.1 外加剂的选择2.1.1外加剂的品种应根据工程设计和施工要求选择，通过试验及技术经济比较确定。
2.1.1严禁使用对人体产生危害、对环境产生污染的外加剂。
引气剂作用机理
(1)改善混凝土拌合物的和易性。
引气剂的掺入使混凝土拌合物内形成大量微小的封闭球状气泡，这些微气泡如同滚珠一样，减少骨料颗粒间的摩擦阻力，使混凝土拌合物的流动性增加。
若保持流动性不变，就可减少用水量。
同时由于水分均匀分布在大量气泡的表面，这就使能自由移动的水量减少，混凝土拌合物的泌水量因此减少，而保水性、粘聚性相应随之提高。
(2)引气剂都为表面活性剂，其界面活性作用基本上与前述的减水剂相似，而区别在于减水剂的界面活性作用主要发生在液一固界面上。
而引气剂的界面活性作用主要发生在气一液界面上。
含有引气剂的水溶液拌制混凝土时，由于引气剂能显著降低水的表面张力和界面能，使水溶液在搅拌过程中极易产生许多微小的封闭气泡，气泡直径大多在200μm以下。
引气剂分子定向吸附在气泡表面，形成较为牢固的液膜，使气泡稳定而不易破裂。
引气剂适用于抗冻、防渗、抗硫酸盐、泌水严重的混凝土、贫混凝土、轻骨料混凝土以及对饰面有要求的混凝土等。
由于单掺引气剂有可能会使混凝土强度降低，故近年来较多使用引气减水剂。
(3)降低混凝土的强度。
由于大量气泡的存在，减少了混凝土的有效受力面积，使混凝土强度有所降低。
但引气剂有一定的减水作用(尤其象引气减水剂，减水作用更为显著)，水灰比的降低，使强度得到一定补偿。
当水灰比固定时，空气量每增加1％体积时，混凝土的抗压强度要降低4％～5％，抗折强度降低2％～3 ％。
因此，引气剂的掺量应严格控制，一般引气量以3％～6％为宜。
此外，由于大量气泡的存在，使混凝土的弹性变形增大，弹性模量有所降低，这对提高混凝土的抗裂性是有利的。
气剂产品主要性能：1、掺AH系列引气剂能提供混凝土坍落度、流动性和可塑性。
2、减少混凝土泌水和离析，提供混凝土的均质性。
3、提供混凝土的抗折强度，当含气量为3％－5％时，抗折强度提高10％－20％。
4、掺AH系列引气剂弹性模量较低，刚性较小，柔韧性好。
5、混凝土的热扩散及传导系数降低，提高了混凝土的体积稳定性，增强了野外结构的耐候性，延长道路混凝土的使用寿命。
引气剂和引气减水剂
第四章 引气剂和引气减水剂
土木工程学院 材料教研室 梁晓颖
1
第四章 引气剂和引气减水剂
概述 引气剂 引气减水剂
2
第一节 概述
概念 发展概况 应用 发展方向
3
一、概念
引气剂：是一种能使砼在搅拌过程中引入的大量、 引气剂：是一种能使砼在搅拌过程中引入的大量、 搅拌过程中引入的大量 均匀分布、稳定、密闭的微小气泡， 均匀分布、稳定、密闭的微小气泡，从而改善混凝 土的和易性，提高混凝土的抗冻性和耐久性。 土的和易性，提高混凝土的抗冻性和耐久性。 掺量：0.002～0.01%（引气量3 5%） 掺量：0.002～0.01%（引气量3～5%） 减水率6～9% 减水率6 引气减水剂：兼有引气和减水功能的外加剂。 引气减水剂：兼有引气和减水功能的外加剂。 减水率8 减水率8～15%
4
二、发展概况
1、20世纪30年代，在美国随公路的发展，路面破坏 20世纪30年代，在美国随公路的发展， 世纪30年代 太多。 太多。 2、1937年，美国的“文沙”树脂，于1938年取得专 1937年 美国的“文沙”树脂， 1938年取得专 利。 3、日本在引气剂的研究占有领先地位，他们称引气 日本在引气剂的研究占有领先地位， 剂为AE剂 几乎所有的外加剂都含有AE剂的成分。 AE剂的成分 剂为AE剂，几乎所有的外加剂都含有AE剂的成分。 AE
四、发展方向
复合型高效减水剂 高性能引气减水剂
6
第二节 引气剂
一、分类——化学成分 分类——化学成分 ——
1、松香类 2、合成洗涤剂类 3、蛋白质盐类 4、脂肪酸或树脂酸及其盐类 5、有机硅化合物类
7
二、作用机理
1、引气及气泡形成过程 （1）气泡形成过程 （2）作用 2、作用机理
引气剂与引气减水剂ppt课件
高，气泡保持相对稳定。
物理性质： 皂角苷类引气剂产品有固体粉状和液状两种。粉状ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 品呈褐黄色，比重约为 1.3 ，水份含量小于 5 ％，水不溶
物微量，产品中含有少量挥发份和糖份。产品易吸收空气中 的水份而变潮，但不影响产品质量和使用。 液状产品呈深棕色，不透明，固体含量大于 15 ％，沉 淀物微量。产品水溶性极强，可与任何其他外加剂，如萘系 和三聚氰胺类高效减水剂等按用户要求比例复合使用。
皂角苷类引气剂的优缺点：
(1) 引气剂的气泡结构较好，产泡半径较小，因此抗冻 性指标较高，强度降低相对较小。 (2) 水溶性极好，施工使用方便。 (3) 与减水剂、缓凝剂复合性能较好。 (4) 本产品的缺点是有些刺鼻，但无害，配制人员请 戴口罩。易潮解结成小团，但在水中即溶解，不影响 使用效果。
皂角苷类引气剂的生产工艺流程
引气原理
皂角苷类引气剂的引气作用是由三萜皂甙的分子结构 决定的。单糖基中的单糖有很多羟基 (-OH) 能与水分子形 成氢键，因而具有很强的亲水性；而甙元基中的甙元具有 亲油性，是憎水基团。因此三萜单甙是一个即含亲水基团 又含憎水基团的两性分子。 当三萜皂甙溶于水后，分子就定向排列在气液界面上， 降低了溶液的表面张力，从而使新界面的产生变得更容易。 若用机械方法搅动溶液，就会产生气泡。由于三萜皂甙分 子结构较大，形成的分子膜较厚，气泡壁的弹性和强度较
加入载体→粉状产品
与其他减水剂复合→引气减水剂
2. 松香热聚物引气剂
由于树脂酸中具有－ COOH ，加碱后会发生反应生成 皂类。将松香与石碳酸 ( 苯酚 ) 、硫酸按一定比例投入反应 釜，在一定温度和合适条件下反应，该反应过程相当复杂，经 过缩合、聚合反应，变成一种分子比较大的物质，再用过氢化 钠处理成为钠盐的缩合热聚物 。
引气剂和减水剂的区别及其作用机理
引气剂和减水剂的区别及其作用机理
引气剂和减水剂都是表面活性剂。 两者区别： 引气剂的表面活性作用主要和减水剂相似，区别在于减水剂的表面活性作用主要发生在液-固洁面上。引气剂的洁面活性作 用主要发生在气-液上。 引气剂的作用机理： 含有引气剂的水溶液控制混泥土时非常容易产生许多微小的封闭气泡。引气剂分子定向吸附在气泡表面，形成较为牢固的粘 膜，让气泡稳定而不易破裂。引气剂适用于抗冻、防渗、抗硫酸盐、沁水严重的混泥土和拼混凝土、轻骨料混凝土
什么是引气剂？引气剂的作用机理
什么是引气剂？引气剂的作用机理青岛虹厦减水剂培训资料什么是引气剂？引气剂也称加气剂，是指在砂浆搅拌过程中，能引入大量分布均匀的微小气泡，能降低砂浆中调配水的表面张力，从而导致更好的分散性，减少砂浆混凝土拌合物的泌水、离析的添加剂。
另外，细微而稳定的空气泡得引入，也提高了施工性能。
导入空气量取决于砂浆的类型和所用的混合设备。
引气剂的作用机理是什么？引气剂大部分是阴离子表面活性剂，在水界面上，憎水基向空气一方面定向吸附，在水泥水界面上，水泥或其水化粒子与亲水基相吸附，憎水基背离水泥及其水化粒子，行成憎水化吸附层，并力图靠近空气表面，由于这种粒子向空气表面靠近和引气剂分子在空气水界面上的吸附作用，将显著降低水的表面张力，使混凝土拌合过程中产生大量微细气泡，这些气泡带有相同电荷的定向吸附层，所以相互排斥并能均匀分布，另一方面许多阴离子引气剂在含钙量高的水泥水溶液中有钙盐沉淀，吸附于气泡膜上，能有效的防止气泡破灭，引入细小均匀的气泡能在一定时间内稳定存在。
从上述机理可以看出引气剂的界面活性作用与减水剂相似，区别是减水剂的界面活性主要发生在液-固界面上，而引气剂的界面活性主要发生在气-液固界面上。
不难看出，引气剂的主要作用首先是引入气泡，其次是分散与润湿作用。
含有引气剂的干粉砂浆加水搅拌时，由于引气剂能显著降低水的表面张力和界面能，使水溶液在搅拌过程中极易产生许多微小的封闭气泡，气泡直径大多在200um以下。
引气剂通过物理作业在砂浆中引入稳定的微气泡，这使湿砂浆的密度降低，施工性更好，并且提高了湿砂浆的产量。
存留在砂浆中的空气使混凝土具有狼嚎的保温隔热性能，但同时也降低了强度。
引气剂的掺量随干粉砂浆种类和引气剂的种类的不同而不同，但引气剂的掺量通常很低，一般只有水泥质量的0.002%-0.01%，不超过水泥质量的0.05%。
引气剂的作用是什么？改善和易性在拌合物中，微小独立的气泡可起滚珠轴承作用，减少颗粒之间的摩擦阻力，使拌合物的流动性大大提高。
引气剂与引气减水剂
吉林建筑工程学院材料学院高分子教研室
制作人：李祎
① 配制烧碱（NaoH）溶液
a= k100B/c a —— 碱用量，g c —— 碱纯度 K —— 0.71，NaoH换算系数 B —— 松香皂化系数，中和1kg松香所需NaoH质量，
一般160～180。
吉林建筑工程学院材料学院高分子教研室
制作人：李祎
（1）皂角苷类引气剂（三萜皂苷 ） 萜 萜类通式（C5H8）n
吉林建筑工程学院材料学院高分子教研室
制作人：李祎
皂苷（碱皂体 ）
吉林建筑工程学院材料学院高分子教研室
制作人：李祎
单糖基
吉林建筑工程学院材料学院高分子教研室
甙键
甙元基
制作人：李祎
皂角苷类水溶性引气剂产品主要由三萜皂甙与少量改 性化学物质混合而成。它的生产原理主要是利用三萜皂甙 易溶于水和乙醇的特性，从植物原料中溶出三萜皂甙成份， 然后经与残渣分离、浓缩精制而成。根据生产条件不同， 可分别采用“水溶法”和“乙醇法”两种工艺生产。
制作人：李祎
物理性质：
皂角苷类引气剂产品有固体粉状和液状两种。粉状产 品呈褐黄色，比重约为 1.3 ，水份含量小于 5 ％，水不溶 物微量，产品中含有少量挥发份和糖份。产品易吸收空气中 的水份而变潮，但不影响产品质量和使用。
液状产品呈深棕色，不透明，固体含量大于 15 ％，沉 淀物微量。产品水溶性极强，可与任何其他外加剂，如萘系 和三聚氰胺类高效减水剂等按用户要求比例复合使用。
表面活性剂
阴离子 阳离子 非离子 两性离子
吉林建筑工程学院材料学院高分子教研室
制作人：李祎
5.1.1 松香类引气剂
松香皂类 松香热聚物
特点：性能可靠、制备简便、价格便宜
引气剂对混凝土和易性的影响
引气剂对混凝土和易性的影响掺加引气剂或引气减水剂在商品混凝土中引入大量微小且独立的气泡，这种球状气泡如滚珠一样使商品混凝土的和易性得到较大改善。
这种作用尤其在集料粒形不好的碎石或人工砂商品混凝土中更为显著。
掺加引气剂或引气减水剂对新拌商品混凝土和易性的改善主要表现在坍落度增加，泌水离析现象减少等。
1)对商品混凝土坍落度的影响在保持水泥用量和水灰比不变的情况下、在商品混凝土中掺加引气剂，由于商品混凝土含气量的增加，相应增加了商品混凝土的坍落度。
掺加引气减水剂由于有引气和塑化双重作用，所以坍落度将大幅度增加。
从商品混凝土含气量大小对坍落度的影响，可以看出，在水灰比不变情况下，随着含气量增加，坍落度增加。
相当于每增加含气量1%，商品混凝土坍落度可提高1cm。
2)减水作用如果保持坍落度不变，则在商品混凝土内部引气后可以减小水灰比，所以，可以认为，掺加引气剂也有助于减水。
一般，商品混凝土含气量每增加1%，在保持相同坍落度情况下，水灰比可以减小2%-4%(单位用水量减少4-6kg)。
如果掺加引气减水剂，则由于其引气和减水双重作用，对于降低商品混凝土水灰比十分有益。
引气剂的减水率常因引气量大小、集料大小及级配、水泥种类和用量等的不同而有差异。
但是有一点是一定的，即引气剂掺量越大，商品混凝土含气量越大，减水率越高。
尽管引气剂的减水作用有助于弥补引气对强度所产生的负效应，但是商品混凝土的含气量仍不得过高，否则，强度会严重下降。
3)对商品混凝土泌水、沉降的影响由于引气剂或引气减水剂的掺加，对减少商品混凝土的泌水、沉降现象效果十分显著。
Kreijger通过实验，提出了相对泌水速度与外加剂浓度的关系式。
对于W/C=0.50的水泥浆，掺阴离子型减水剂时，相对泌水速度为：Qx/Q=1-10x 而对掺加阴离子型引气剂和非离子型减水剂者，相对泌水速度为：Qx/Q=1-4x 式中：Qx/Q----相对泌水速度；Qx----不掺外加剂的水泥浆的泌水速度；Q----掺外加剂的水泥浆的泌水速度；x----外加剂浓度。
高性能混凝土必备外加剂—引气剂
1.引气剂的研究和应用现状混凝土引气剂是最古老的外加剂之一，四十年代开始应用于混凝土抗冻工程中。
引气剂在混凝土中的应用在国外已得到许多国家的公认。
在国外，尤其是日本，几乎大部分混凝土，包括高强高性能混凝土（HPC）都要掺用引气剂、引起减水剂，而将不用引气剂或只掺用其他外加剂的混凝土定为特殊混凝土。
在日本规范中规定，砼中必须掺入引气剂(AE剂)或引气减水剂(AE减水剂)。
美国北部地区和加拿大所有露天使用的混凝土规定要掺用引气剂，主要是考虑改善混凝土耐久性。
我国五十年代开始开发引气剂，用于提高水工混凝土的抗冻性。
目前，我国只有在水工和港工混凝土设计规程中有明确的掺引气剂要求。
然而，随着混凝土技术发展的需要，特别是引进国外施工设备和国外工程公司进入我国施工市场，引气剂也开始在其它场合使用。
例如，在上海高层建筑物有泵送要求的混凝土中，广泛使用了引气剂。
在秦山核电站二期工程中，外方也要求在混凝土中必须掺引气剂。
我国黄士元教授也一再撰写论文呼吁引气剂的使用，这说明引气剂确是改善砼耐久性的优良外加剂。
引气剂在我国的混凝土工程中使用并不普遍，掺引气剂的混凝土仅占混凝土总量的百分之几。
究其原因，除了担心引气剂降低混凝土的强度外，缺少更多性能优异、价格适宜的引气剂可供选择及由于引气剂使用不当致使效果不显著，对提高混凝土的抗渗性、耐久性重视不足，也是主要因素。
2.作用机理引气剂大部分是阴离子表面活性剂，在水-气界面上，憎水基向空气一面定向吸附，在水泥-水界面上，水泥或其水化粒子与亲水基相吸附，憎水基背离水泥及其水化粒子，形成憎水化吸附层，并力图靠近空气表面，由于这种粒子向空气表面靠近和引气剂分子在空气—水界面上的吸附作用，显著降低水的表面张力，使混凝土在拌和过程中产生大量的微气泡，这些气泡有带相同电荷的定向吸附层，所以相互排斥并能均匀分布；另一方面，许多阴离子引气剂在含钙量高的水泥水溶液中有钙盐沉淀，吸附在气泡膜上，能有效地防止气泡破灭，引入的细小均匀的气泡能在一定时间内稳定存在。
引气剂与引气减水剂课件
3 、强度
引气剂使混凝土的强度有所降低。
规律：含气量每增加 1 ％，抗压强度约减低 4 ％～ 5 ％，抗 折强度约降低 2 ％～ 3 ％。
强度的降低还受到骨料最大粒径的影响，最大粒径越大，则 强度降低率越小。
在一定条件下，引气反而可以提高混凝土的抗折强度。
牺牲少量强度来大幅度提高混凝土耐久性或使用寿命是值得 的，损失的强度通过其它技术得到弥补。另外，引气剂使混凝 土成本增加很小，带来许多施工便利，那么混凝土结构的综合 成本只会降低。
未掺引气剂的混凝土：空气被浆体包裹形成气泡， 但当气泡互相靠近时，极易相互兼并增大，并上浮 至表面，从而破灭消失。
引气剂的作用主要有两个方面：一是使引入的空气 易于形成微小气泡；二是防止气泡兼并增大、上浮 破灭，也就是要保持微小气泡稳定，并均匀分布在 混凝土中。
未掺引气剂混凝土中不稳定的气泡
2. 引气剂在液 - 气界面上的吸附与排布
动物脂肪→皂化→脂肪酸盐（引气性质）
5.2 引气剂在混凝土中的作用 5.2.1 引气剂的作用机理
1 、混凝土引气及气泡的形成过程
搅拌产生两种作用 涡流吸气作用： 搅拌 涡流 负压区 吸入空气 剪切
力 气泡 骨料抛落形成的三维幕引气作用： 搅拌 物料相逐级下落
骨料形成三维幕将空气携带 重力、剪切 力 空气破碎 气泡
3. 引气剂的作用机理
(1)降低液 —气界面张力作用 含气量一定时，体系的液— 气界面积增大，体系总界面
(2)自由焓将增大，体系处于热力学不稳定状态。 (3) 掺入引气剂后，由于降低了液—气界面张力，即使气泡不 (4)相互兼并增大，也使体系总的液—气界面积保持不变，整个 (5)体系的液—气界面自由焓不增大，或者还有所降低，使体系 (6)处于热力学较为稳定的状态。
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5.1 引气剂的种类与化学性质
阴离子 阳离子 表面活性剂 非离子
两性离子
5.1.1 松香类引气剂
松香皂类
松香热聚物
特点：性能可靠、制备简便、价格便宜 1. 松香皂类引气剂
主要成分：松香酸
制备过程 ：松香酸，遇碱→皂化反应→松香酸脂（松香皂）
① 配制烧碱（NaoH）溶液
a= k100B/c a —— 碱用量，g c —— 碱纯度 K —— 0.71，NaoH换算系数
3. 引气剂的作用机理
(1)降低液 —气界面张力作用
含气量一定时，体系的液— 气界面积增大，体系总界面 自由焓将增大，体系处于热力学不稳定状态。 掺入引气剂后，由于降低了液—气界面张力，即使气泡不 相互兼并增大，也使体系总的液—气界面积保持不变，整个 体系的液—气界面自由焓不增大，或者还有所降低，使体系 处于热力学较为稳定的状态。
皂角苷类引气剂的优缺点：
(1) 引气剂的气泡结构较好，产泡半径较小，因此抗冻 性指标较高，强度降低相对较小。 (2) 水溶性极好，施工使用方便。 (3) 与减水剂、缓凝剂复合性能较好。 (4) 本产品的缺点是有些刺鼻，但无害，配制人员请 戴口罩。易潮解结成小团，但在水中即溶解，不影响 使用效果。
（2）脂肪酸及其盐类引气剂
皂角苷类引气剂的生产工艺流程
引气原理
皂角苷类引气剂的引气作用是由三萜皂甙的分子结构 决定的。单糖基中的单糖有很多羟基 (-OH) 能与水分子形 成氢键，因而具有很强的亲水性；而甙元基中的甙元具有 亲油性，是憎水基团。因此三萜单甙是一个即含亲水基团 又含憎水基团的两性分子。 当三萜皂甙溶于水后，分子就定向排列在气液界面上， 降低了溶液的表面张力，从而使新界面的产生变得更容易。 若用机械方法搅动溶液，就会产生气泡。由于三萜皂甙分 子结构较大，形成的分子膜较厚，气泡壁的弹性和强度较
气泡
未掺引气剂的混凝土：空气被浆体包裹形成气泡， 但当气泡互相靠近时，极易相互兼并增大，并上浮
至表面，从而破灭消失。
引气剂的作用主要有两个方面：一是使引入的空气
易于形成微小气泡；二是防止气泡兼并增大、上浮
破灭，也就是要保持微小气泡稳定，并均匀分布在
混凝土中。
未掺引气剂混凝土中不稳定的气泡
2. 引气剂在液 - 气界面上的吸附与排布
试验项目 减水率（ % ） 泌水率比（ % ） 含气量（ % ） 凝结时间 （ min ）一 等品 抗压强度 （%） 初凝 实测结果 11.0 49.3 5.4 +44 国家标准指标 一等品 ≥6 ≤ 70 3. 5 ～ 5.5 -6 0 ～ +60 二等品 ≥6 ≤ 80 3. 5 ～ 5.5 -6 0 ～ +60 符合标准等 级 一等品 一等品 一等品 一等品 合格品 一等品 一等品 一等品 一等品 一等品 一等品
(2) 气泡表层液膜之间的静电斥力作用 离子型表面活性剂作为引气剂时，分子在水中电离成阴、
阳离子，使气泡表面液膜带上相同的负电荷，气泡之间便产生 静电斥力，阻止气泡进一步靠近，提高气泡的稳定性。
(3) 水化膜厚度及机械强度增大作用 引气剂在气泡表面吸附时非极性基深入气相，极性基 留于液相。吸附了引气剂分子的气泡表面水化膜增大，机械
皂角苷类引气剂溶液起泡能力和稳定性
溶液浓度 （%） 0.40 0.65 起泡容量 （ ml ） 52 61 5 分钟后泡 沫容量 （ ml ） 47 55 泡沫稳定性 （%） 90.4 90.2
PH 6.89 6.37
0.80
67
61
91.0
6.01
皂角苷类型引气剂检测结果与我国《混凝土外加剂标准》指标比较
强度提高，气泡表面黏度及液膜弹性增大，这样当气泡碰撞 接触时，气泡间液膜便不易排液薄化，同时气泡的弹性变形 还有利于抵消气泡所受的外力作用。
纯液体中气泡
有表面活性剂的气泡
(4) 微细固体颗粒沉积气泡表面形成的“罩盖”作用
阴离子型引气剂，会吸收和集中在气泡表面，使混凝 土中的气泡实际上成了气固液三相气泡，固体颗粒“罩盖” 薄膜使气泡表层膜厚度增大，机械强度和弹性提高。此层 “罩盖”薄膜使气泡靠近时水化膜更不易排液薄化，因而 气泡更难兼并增大，并且还有助于阻止气泡上浮和凝聚， 从而使大量微小气泡能够稳定地均匀分布在混凝土拌合物 中。
终凝
3天 7天 28 天 90 天
+49
93 103 94 97 113 200 次 98 无害
-6 0 ～ +60
≥ 95 ≥ 90 ≥ 90 ≥ 90 ≤ 120 200 次 ≥ 80 无害
-6 0 ～ +60
≥ 80 ≥ 80 ≥ 80 ≥ 80 ≤ 120 300 次 无害
收缩率比（ % ） 相对耐久性指标 （%） 钢筋锈蚀
同塌落度条件下含气量对混凝土强度的影响
4 、耐久性
引气剂使混凝土用水量减少，泌水率减低，混凝土内部 的大毛细孔减少。微小的气泡占据着混凝土的自由空间，切断 了毛细管的通道，这些微小空间可以作为体积膨胀的“缓冲 阀”，降低和延缓其它物理膨胀 ( 如盐晶体结晶压等 ) 和化 学反应膨胀 ( 如碱骨料反应和硫酸盐反应等 ) 引起的混凝土 破坏。使混凝土的抗渗性得到改善。抗化学物质侵蚀作用和对 碳化的抵抗作用等也同时得到提高。 在相同条件下，使用引气剂的混凝土耐久性或使用寿命可 提高 5 倍以上，因此给国家带来的经济效益是非常巨大的。
高，气泡保持相对稳定。
物理性质： 皂角苷类引气剂产品有固体粉状和液状两种。粉状产 品呈褐黄色，比重约为 1.3 ，水份含量小于 5 ％，水不溶
物微量，产品中含有少量挥发份和糖份。产品易吸收空气中 的水份而变潮，但不影响产品质量和使用。 液状产品呈深棕色，不透明，固体含量大于 15 ％，沉 淀物微量。产品水溶性极强，可与任何其他外加剂，如萘系 和三聚氰胺类高效减水剂等按用户要求比例复合使用。
成本只会降低。
同水灰比或同和易性条件下引气剂品种对混凝土抗压强度的影响
同水灰比条件 试样 引气剂 掺量 （‰） 0 含气量 （%） 坍落 (mm) 强度 (MPa) 7d 基准混 凝土 1.0 60 31.1 28d 41.4 60 坍落 (mm) 同和易性条件 强度 (MPa) 7d 31.1 28d 41.4
5.1.2 烷基苯磺酸盐类引气剂
工业上是用廉价的石油化学制品丙烯为原料，使其聚 合成丙烯四聚体，再与苯反应，则得到十二烷基苯的 复杂混合物。
5.1.3 其他类型引气剂
（1）皂角苷类引气剂（三萜皂苷 ） 萜
萜类通式（C5H8）n
皂苷（碱皂体 ）
单糖基
甙键
甙元基
皂角苷类水溶性引气剂产品主要由三萜皂甙与少量改 性化学物质混合而成。它的生产原理主要是利用三萜皂甙 易溶于水和乙醇的特性，从植物原料中溶出三萜皂甙成份， 然后经与残渣分离、浓缩精制而成。根据生产条件不同， 可分别采用“水溶法”和“乙醇法”两种工艺生产。
3 、强度
引气剂使混凝土的强度有所降低。 规律：含气量每增加 1 ％，抗压强度约减低 4 ％～ 5 ％，抗 折强度约降低 2 ％～ 3 ％。 强度的降低还受到骨料最大粒径的影响，最大粒径越大，则
强度降低率越小。
在一定条件下，引气反而可以提高混凝土的抗折强度。 牺牲少量强度来大幅度提高混凝土耐久性或使用寿命是值得 的，损失的强度通过其它技术得到弥补。另外，引气剂ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ混凝 土成本增加很小，带来许多施工便利，那么混凝土结构的综合
3.2
1.8
9.2
5.4
性能指标： （ 1 ）经中国水利水电科学院检测其各项性能均满足国标中 引气剂一级品的指标要求。 （ 2 ）可提高混凝土抗冻性 10 倍以上。 （ 3 ）当混凝土含气量小于 4% 时，混凝土抗压强度不因 引气而降低；抗折强度有较大幅度的提高（ 1 5 ～ 20% ）， 当含气量在常用值 4 ～ 6% 时，引气剂引起的每单位含气 量混凝土抗压强度损失率小于 3% ；抗折强度仍有提高。 （ 4 ）提高混凝土抗碱—集料反应、干湿循环耐久性。此外， 引气剂显著降低混凝土的离析与泌水，改善工作性和可泵性。
加入透明其他成分改性 缺点：功能不够全面， 使用不方便
加入载体→粉状产品
与其他减水剂复合→引气减水剂
2. 松香热聚物引气剂
由于树脂酸中具有－ COOH ，加碱后会发生反应生成 皂类。将松香与石碳酸 ( 苯酚 ) 、硫酸按一定比例投入反应 釜，在一定温度和合适条件下反应，该反应过程相当复杂，经 过缩合、聚合反应，变成一种分子比较大的物质，再用过氢化 钠处理成为钠盐的缩合热聚物 。
引气剂与减水剂的界面活性作用区别：减水剂界面活性作用 发生在液 - 固界面上，引气剂发生在液 - 气界面上。 气泡：液体薄膜包围着的气体。 引气剂是表面活性物质，由非极性基 和极性基构成。对于 液 — 气体系，其非极性基深入气相，而极性基留于水中， 从而吸附在气泡的液 —气界面上形成定向排布。
由于引气剂分子在气泡表面的这种定向吸附与排布作用， 使吸附了引气剂的气泡难于兼并增大，从而能够稳定地分 布在混凝土中。
5.2.2 引气剂对混凝土性能的影响
1 、和易性 引气剂引进了大量微小且独立的气泡，这些气泡如滚 珠一样使混凝土的和易性得改善。尤其在骨料粒形不好的碎 石或人工砂混凝土中。
2. 泌水性
引气剂使混凝土拌合物中的骨料与水泥浆的黏聚性加大， 使它们的离散性减弱，使拌合物更好地处于均质状态，使拌 合用的水分能更长时间地停留在水泥浆中而减少了泌水性。
B —— 松香皂化系数，中和1kg松香所需NaoH质量， 一般160～180。
② 松香处理（二级、三级松香）
松香→粉碎→粉状→氧化（在空气中）→颜色加深
③皂化过程 碱液加热至沸，徐徐加入松香，边加边搅拌（防止爆沸） 反应结束时：PH值8～9，澄清透明，无浑浊，无沉淀 松香皂物理性质：外观为棕色膏状物，含水22%，PH8～10