混凝土渗透性及引气作用对耐久性的影响
混凝土渗透性与耐久性以及引气与耐久性的关系
混凝土渗透性与耐久性以及引气与耐久性的关系前言：随着混凝土技术的进步，混凝土制备的可变因素越来越多。
各种矿物细掺料和高性能减水剂作为基本材料组分，更增加了混凝土耐久性影响因素的复杂性。
金伟良、赵羽习等把混凝土结构的耐久性分为环境、材料、构件和结构四个层次。
尽管影响因素很多，但归根结底，这些因素影响着混凝土的两个重要的基本特性、即渗透性和强度。
一、认识混凝土的渗透性、耐久性以及引气（一）混凝土的渗透性混凝土的渗透性，笼统地说是指气体、液体或离子受压力、化学势或电场作用在混凝土中渗透、扩散或迁移的难易程度。
常用的混凝土渗透性测试方法有：透水法、透气法、氯池浸泡法及电量法等。
（二）混凝土的耐久性混凝土的耐久性是指混凝土抵抗外界化学侵蚀、气候变化、磨损以及其他任何破坏过程能力的重要体现，当在暴露的环境中，耐久性性能好的混凝土应保持其形态、质量和使用的功能。
其中混凝土的耐久性研究主要包括化学腐蚀、冻融破坏、钢筋锈蚀以及碱集料破坏等相关因素对其耐久性的影响。
（三）混凝土的引气混凝土所采用的引气是一种具有增水作用的表面活性物质，引气的使用可以是混凝土拌合水的表面张力得到显著的削减，从而使混凝土的内部产生大量稳定的微小封闭气泡。
在这些气泡的作用下，部分毛细管通路被切断了，进而可以使混凝土结冰时产生的膨胀压力得到有效的缓解，避免使混凝土遭到破坏，进而起到缓冲减压的作用。
二、混凝土的渗透性与耐久性之间的关系混凝土是一种多相的、不均匀的、多孔的复合体系，当其相对的表面存在压力、浓度和电位差时，就会发生物质的迁移。
随着水工工程的发展，20世纪30年代，人们开始关注混凝土的渗透性。
由于水工结构诸如大坝、水渠、涵管，以及海底隧道等，一旦渗透性能不能满足要求，就会造成污染、渗漏等工程事故。
（一）混凝土的渗透性与耐久性之间的关系说明混凝土的渗透性能与其耐久性有密切的关系：抗渗性能好的混凝土具有好的密实性、好的抗碳化能力、好的抵抗钢筋锈蚀能力以及抗冻性等。
混凝土耐久性的主要因素与其提高的措施
混凝土耐久性的主要因素与其提高的措施混凝土耐久性是指混凝土构件在长期使用条件下抵抗各种破坏因素作用而保持其原有性能的性质。
近年来，随着混凝土技术的发展，高性能混凝土的研究与应用普遍得到人们的重视，混凝土耐久性的研究则是其核心的研究内容。
标签：混凝土耐久性；主要因素；提高措施1.影响混凝土耐久性的主要因素1.1混凝土的抗渗性混凝土的抗渗性是指混凝土在压力水的作用下抵抗渗透的能力。
如果混凝土的抗渗性不好、溶液性的物质能浸透混凝土、与混凝土的胶结材料发生化学反应而使混凝土的性能劣化。
在钢筋混凝土中、由于水分与空气的渗透、会引起钢筋的锈蚀。
钢筋的锈蚀导致其体积增大、造成钢筋周围的混凝土保护层的开裂与剥落、使钢筋混凝土结构失去其耐久性。
渗透性对混凝土的抗冻性也有重要的影响。
因为渗透性决定了混凝土可能为水饱和的程度。
渗透性高的混凝土、其内部孔隙为水分充满、在水的冰冻压力作用下、混凝土内部结构更易于产生损伤与破坏。
因此可以说、混凝土的抗渗性是其耐久性的第一道防线。
混凝土与其微观结构的劣化和侵蚀性介质的传输有关、混凝土的渗透性取决于其自身的微结构和饱和水程度、是决定混凝土性能劣化的关键因素。
因此可能通过检测混凝土的渗透性来评估其耐久性。
1.2混凝土的抗冻性混凝土的抗冻性决定于水泥石的抗冻性和骨料的抗冻性。
从冰冻对水泥石和骨料的作用可以看出诸多因素影响混凝土的抗冻性。
这些因素包括：水分迁移路径的距离、混凝土的孔结构、混凝土的饱和度、混凝土的抗拉强度以及冷却速度等。
提高混凝土的抗冻性可以采用以下措施；（1）引气：这是因为在水泥石受到冻融作用时、水分迁移所引起的压力、可以由引入的微细气泡得到释放。
一般说来、混凝土的抗冻性随着阴气量的增加而增加。
而当含气量一定时、气泡尺寸、气泡数量和气泡的间距都会影响混凝土的抗冻性能。
（2）控制水灰比：水泥石内的大孔隙量与水灰比和水化程度有关。
一般说来、水灰比小、水化程度高则水泥石中的孔隙越少。
混凝土的渗透性及其测试方法
混凝土的渗透性及其测试方法一、概述混凝土是一种常用的建筑材料，其性能直接影响着建筑物的使用寿命和安全性。
混凝土的渗透性是指水分在混凝土中的渗透能力，是混凝土耐久性的重要指标。
本文将从混凝土渗透性的定义、影响因素、测试方法和控制措施等方面进行详细介绍。
二、混凝土渗透性的定义混凝土渗透性是指混凝土内部孔隙结构的大小和连通程度对水分渗透的影响。
混凝土中的孔隙结构包括毛细孔、空气孔和裂缝等。
渗透性越高，混凝土中的水分渗透速度越快，导致混凝土内部的钢筋锈蚀、混凝土表面龟裂等问题。
三、影响混凝土渗透性的因素1. 混凝土配合比：混凝土中的水胶比越大、砂率越高，混凝土的孔隙结构越大，渗透性越高。
2. 混凝土强度：强度越低，混凝土中的孔隙结构越大，渗透性越高。
3. 混凝土密实性：混凝土的密实性越好，孔隙结构越小，渗透性越低。
4. 混凝土表面状态：混凝土表面的平整度、光洁度等对渗透性也有影响。
5. 环境因素：温度、湿度、酸碱度等环境因素也会影响混凝土的渗透性。
四、混凝土渗透性的测试方法1. 水浸法：将混凝土试件浸入水中，记录时间和重量变化来计算渗透率。
2. 质量法：利用混凝土试件的吸水率来计算渗透率。
3. 压力法：通过施加一定的水压力来测量混凝土的渗透性。
4. 电阻率法：利用混凝土的电阻率来反推渗透性。
五、混凝土渗透性的控制措施1. 选择合适的混凝土配合比，尽可能减小水胶比和砂率。
2. 采用高强度混凝土，减小混凝土中的孔隙结构。
3. 提高混凝土的密实性，尽可能减少混凝土中的孔隙结构。
4. 加强混凝土的养护，保证混凝土表面的平整度和光洁度。
5. 在施工过程中要注意环境因素的影响，尽可能减少外界因素对混凝土渗透性的影响。
六、总结混凝土的渗透性是影响混凝土耐久性的重要因素，需要通过合理的配合比、加强养护和控制环境因素等措施来减小混凝土的渗透性。
在实际施工过程中，需要根据具体情况选择合适的测试方法和控制措施来保证混凝土的质量和使用寿命。
混凝土渗透性的原理和影响因素
混凝土渗透性的原理和影响因素一、引言混凝土是建筑工程中最常用的材料之一，其性能对工程质量和寿命有着重要影响。
混凝土渗透性是混凝土性能中的一个重要指标，它直接关系到混凝土的耐久性和使用寿命。
因此，深入了解混凝土渗透性原理及其影响因素是非常必要的。
二、混凝土渗透性的定义和分类混凝土渗透性是指混凝土中水或气体通过孔隙或裂缝向混凝土内部渗透的能力。
混凝土渗透性可以分为自由渗透和强制渗透两种类型。
1. 自由渗透：指混凝土内部的孔隙和裂缝直接与外部环境相通，水或气体可以自由地从外部渗透到混凝土内部。
2. 强制渗透：指外界施加一定压力或负压，将水或气体强制地从外部渗透到混凝土内部。
三、混凝土渗透性的原理混凝土渗透性的原理主要与混凝土内部孔隙结构和水泥胶体及其与骨料间的相互作用有关。
1. 孔隙结构对混凝土渗透性的影响混凝土中的孔隙结构是影响混凝土渗透性的主要因素。
混凝土中的孔隙可以分为毛细孔和大孔两种类型。
毛细孔：直径小于50nm的孔隙，主要由水泥胶体和骨料表面的化学反应形成。
毛细孔的直径很小，因此水分子在其中的运动受到了极大的阻力，使得毛细孔内的水分子呈现出一定的张力，即毛细现象。
大孔：直径大于50nm的孔隙，主要由骨料之间的空隙形成。
大孔的直径较大，水分子在其中的运动比较自由，因此大孔对混凝土渗透性的影响相对较小。
2. 水泥胶体及其与骨料间的相互作用对混凝土渗透性的影响水泥胶体是混凝土中的胶凝材料，其主要成分是硅酸盐水泥，它与骨料之间的相互作用对混凝土渗透性有着重要影响。
水泥胶体的孔隙：水泥胶体中的孔隙大小不一，其中包括毛细孔和大孔。
水泥胶体孔隙的特点是形态不规则，大小不一，分布不均匀。
水泥胶体与骨料间的相互作用：水泥胶体与骨料之间存在着物理吸附和化学反应。
物理吸附主要是由于水泥胶体表面的静电作用吸附骨料表面的水分子，从而形成一层水膜。
化学反应则是指水泥胶体与骨料表面的化学反应，如硅酸盐水泥与石英砂表面的化学反应，产生钙硅酸盐晶体，填充骨料表面的微孔，从而提高混凝土的密实性和耐久性。
混凝土耐久性的主要影响因素
1.1 水灰比在混凝土配制过程中，为了能够使其工作性能良好，则往往其水灰比较高，这也就导致了混凝土具有较高的孔隙率，而且毛细孔较多，在这种情况下，混凝土结构会受到外界水分、各种侵蚀性介质、氧化、二氧化碳及一些有害物质的影响，使混凝土内部结构受到破坏，从而导致其耐久性受到影响。
1.2 温湿度在高温环境下进行混凝土浇筑时，由于其内部水分蒸发速度较快，在拉应力作用下，混凝土表面极易出现细小裂缝，这种细小裂缝长期在外界条件及荷载作用下则会向内部结构进行延伸，一旦这种延伸达到一定程度后，则会导致混凝土结构的使用性能受到影响，耐久性降低。
而且在干燥环境下，混凝土浇筑完成后其在失水作用下会出现收缩，再加之荷载作用，混凝土结构会有一些微裂缝产生，从而会导致各种介质沿着这些微裂缝进入到混凝土内部，导致混凝土性能受到影响，其耐久性下降。
1.3 掺合料在混凝土中掺入掺合料后，可以有效改善混凝土浆体结构，使其内部孔隙得到一定填充，降低其毛细孔隙率，阻断孔的连通性，从而有效的降低混凝土的渗透性。
通过对普通混凝土和粉煤灰混凝土在抗渗性能对比中即可发现，在养护时间达到28 天时，粉煤灰混凝土的渗透性明显高于普通混凝土，而在90 天后再进行测试表明，粉煤灰混凝土的渗透性要低于普通混凝土。
这主要是由于粉煤灰中的火山灰效应有效的发挥出来，对浆体结构起到了较大的改善作用，降低了其连通性，从而使粉煤灰混凝土抗渗性能得到提升。
1.4 孔结构混凝土的渗透性受混凝土强度的影响较大，而且混凝土强度和混凝土渗透性之间具有一定的联系，这是由于混凝土渗透性与连通的孔隙有关，而且总的孔隙率还会对抗压强度进行控制。
孔隙率的大小会直接影响关系到渗透性的高低。
而当混凝土的总孔隙率较高时，混凝土的强度也会受到较大的影响。
1.5 引气一般认为在混凝土加入适量的引气剂可以在混凝土内部生成大量微小的气泡，可以起到切断毛细孔连续性的作用，从而提高混凝土的抗渗性。
通过相关试验表明，当在低水灰比情况下，引气混凝土的透气性要显著低于基准混凝土。
混凝土渗透性
混凝土渗透性混凝土作为现代建筑中广泛使用的材料，其性能的优劣直接关系到建筑物的质量和耐久性。
在众多性能指标中，混凝土的渗透性是一个至关重要的因素。
混凝土的渗透性，简单来说，就是指气体、液体或离子等在混凝土中传输的能力。
这种传输可能会导致混凝土结构的性能下降，影响其使用寿命。
为什么混凝土的渗透性如此重要呢？首先，当混凝土具有较高的渗透性时，水分容易渗入其中。
水分的侵入可能会引发钢筋锈蚀。
钢筋在混凝土中起到增强结构强度的作用，一旦锈蚀，其体积会膨胀，从而导致混凝土开裂、剥落，进一步削弱结构的承载能力。
其次，有害离子，如氯离子，也能够通过渗透性通道进入混凝土内部。
氯离子会破坏钢筋表面的钝化膜，加速钢筋的锈蚀过程。
此外，气体的渗透可能会导致混凝土内部的化学变化，影响其稳定性。
那么，影响混凝土渗透性的因素有哪些呢？混凝土的配合比是一个关键因素。
水泥的种类和用量、水灰比、骨料的级配和粒径等都会对渗透性产生影响。
例如，使用高质量的水泥并且增加其用量，通常可以降低混凝土的渗透性。
因为高质量的水泥能够形成更致密的水化产物，填充混凝土中的孔隙。
而水灰比过大，意味着混凝土中的水分过多，在硬化过程中蒸发后会留下较多的孔隙，从而增加渗透性。
混凝土的养护条件也不容忽视。
适当的养护可以保证混凝土充分水化，形成更紧密的结构。
如果养护不当，比如过早暴露在干燥环境中，混凝土表面水分迅速蒸发，会导致表面产生裂缝，增加渗透性。
施工过程中的振捣质量同样会影响混凝土的渗透性。
振捣不足会导致混凝土内部存在空隙，振捣过度则可能导致混凝土离析，都会使渗透性增大。
环境因素也对混凝土渗透性有重要影响。
长期处于潮湿、腐蚀性介质或温度变化较大的环境中，混凝土的结构容易受到破坏，渗透性随之增加。
为了评估混凝土的渗透性，目前有多种测试方法。
常见的有渗水法、透气法和氯离子渗透法等。
渗水法是通过测量在一定压力下水透过混凝土的量来评估渗透性。
这种方法简单直观，但对于低渗透性的混凝土，测量结果可能不够准确。
砂浆中的引气剂-概述说明以及解释
砂浆中的引气剂-概述说明以及解释1.引言1.1 概述引气剂是一种在砂浆中广泛使用的添加剂。
通过向砂浆中添加引气剂，可以有效改善砂浆的性能和工艺性。
在砂浆中，引气剂的主要作用是形成微小的气泡，在混凝土离开浇注机的短暂时间内捕获并保持气泡的稳定性。
引气剂可以在混凝土施工过程中起到多种作用。
首先，引气剂能够改变混凝土的物理性质，使其更加柔软和可塑，有助于提高砂浆的可加工性和流动性。
其次，引气剂可以增加混凝土的耐久性。
引气剂中的气泡能够在水泥水化产生的膨胀和收缩过程中缓冲应力，从而有效降低混凝土的开裂风险。
此外，引气剂还可以改善混凝土的抗渗性和抗冻性能，提高混凝土的耐久性和使用寿命。
砂浆中引气剂的使用方法相对简单。
一般来说，引气剂会在施工现场根据具体使用要求按一定比例直接加入砂浆的配制中。
通过搅拌等工艺，引气剂能够均匀分散在砂浆中，形成均匀细小的气泡。
在施工过程中，引气剂所形成的气泡能够稳定存在，不会随时间而消失。
总之，引气剂在砂浆中具有重要的作用。
它可以改善砂浆的加工性和工艺性，提高混凝土的耐久性和性能。
随着科技的发展和改进，引气剂的应用前景将更加广阔。
通过不断研发和创新，引气剂将能够在建筑施工中发挥更加重要的作用，并为人们创造更好的建筑环境。
文章结构部分的内容可以描述整篇文章的组织方式和章节划分，提供读者对全文的预期和导引。
以下是关于文章结构的内容示例：1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分，每个部分的内容和重点如下：引言部分将对文章的背景和研究意义进行概述，并介绍引气剂在砂浆中的重要性。
接着将介绍文章的整体结构和目的，让读者对全文有一个清晰的了解。
正文部分将详细介绍引气剂的定义和作用，包括其在砂浆中的主要功能和优势。
这一部分将对引气剂的原理进行解释，以及在不同类型的砂浆中的应用方法和使用技巧。
接下来，正文将进一步探讨引气剂在砂浆中的使用方法，包括添加剂的选择、掺量的确定和添加过程中的注意事项。
混凝土渗透性及其在工程中的评价指标
混凝土渗透性及其在工程中的评价指标混凝土渗透性指的是水分在混凝土中传导的能力，它是影响混凝土耐久性的重要因素之一。
在工程中，混凝土渗透性的评价指标尤为重要，它能够帮助工程师选择合适的混凝土材料，以及指导施工过程中的质量控制措施。
本文将深入探讨混凝土渗透性及其评价指标的相关内容。
混凝土的渗透性受多种因素影响，如水胶比、骨料种类和粒径、混凝土的龄期等。
一般来说，水胶比越低，混凝土的渗透性越低。
这是因为水胶比低可以减少混凝土中的孔隙结构，从而降低水分在混凝土中的渗透速度。
骨料种类和粒径对混凝土渗透性的影响也非常显著。
一般来说，选用细骨料可以减小混凝土的孔隙结构，从而降低渗透性。
而粗骨料的使用则会增大孔隙结构，并且易于形成连通孔隙，使混凝土的渗透性增加。
因此，在工程中，选择合适粒径的骨料对于控制混凝土的渗透性至关重要。
此外，混凝土的龄期也会对其渗透性产生影响。
一般来说，混凝土的孔隙结构会随着时间的推移而发生变化。
初凝阶段的孔隙结构较大，会导致混凝土渗透性较高。
随着时间的推移，水泥胶体逐渐充填这些孔隙，使混凝土的孔隙结构变得更加致密，从而降低渗透性。
针对混凝土渗透性的评价指标一般包括渗水深度、渗透系数和渗透率。
渗水深度是指水分在混凝土中渗透的深度。
渗透系数是衡量混凝土渗透性的重要指标，它反映了单位时间内通过单位面积的水量。
常用的测量方法有福建大学法、LP法和JIS法等。
渗透率则是渗水速率与渗水压力的比值，可以通过水压试验机等设备进行测量。
在工程实践中，评价混凝土渗透性的指标往往与其耐久性有着密切的关系。
渗透性较高的混凝土容易受到水分和外界腐蚀介质的侵蚀，从而导致混凝土的开裂、腐蚀和氧化等问题。
而渗透性较低的混凝土则能够有效延长混凝土结构的使用寿命，提高工程的耐久性。
因此，在工程实践中，为了控制混凝土的渗透性，一方面可以采用合理的配合比设计，选择低水胶比、细骨料和适当的龄期等措施。
另一方面，还可以通过提高混凝土的致密性，在施工过程中采取适当的养护措施，如增加养护时间、密实度控制等。
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混凝土渗透性及引气作用对耐久性的影响摘要:论述了混凝土渗透性与耐久性，引气与耐久性的关系；探讨了引气改善混凝土耐久性的作用机理。
混凝土渗透性与氯离子侵入、碳化、硫酸盐化学侵蚀有一定相关性。
渗透性与其他一些耐久性如抗冻性、硫酸盐结晶破坏、碱集料反应等关系不大．在保证混凝土具有一定强度的前提下，引气可显著改善混凝土综合耐久性能。
在同强度条件下，引气可改善混凝土的抗渗性能，有利于混凝土抗氯离子侵入、硫酸盐化学侵蚀、碳化等化学侵蚀引起的破坏，引气还可显著改善抗冻、碱集料反应和盐结晶等因膨胀引起的破坏.关键词：混凝土；耐久性；引气；抗冻性；抗渗性Effect of Permeability of Concrete and Air Entrainment onDurability of ConcreteTENG Dandan Liaoning engineering technology universityAbstract：The paper presents an investigation of the relationship between the permeability and the durability，and a study of the effect of air entrainment on durability and the improvement mechanism of concrete durability by airentrainment．The permeability is found to be related to some degree with the durability when the concrete is exposed to the chemical attacks such as chlorine ion intrusion.Carbonation and sulfate chemical erosion．but no obvious relation is found as to the durability against the expansion caused by freeze，sulfate crystallization and alkali aggregate reaction．Study results show that the comprehensive durability can be improved by air entrainment in comparison with the ordinary concrete，and the concrete resistance against permeability is improved accordingly at equal compressive strength．Key words：concrete；durability；air-entrainment；freeze;resistance；permeability前言混凝土耐久性是混凝土暴露在使用环境下抵抗各种物理和化学作用的能力。
引起混凝土破坏的主要环境因素有冻融和盐冻破坏、钢筋锈蚀和碳化、碱骨料反应、化学侵蚀、磨损等，混凝土耐久性破坏可分为由化学和物理两方面的作用引起的。
化学作用包括内部化学作用(碱一硅反应、碱一碳酸盐反应等)和外部化学作用(硫酸盐、氯化物、以亚碳酸形式存在的二氧化碳、阴极氧气等的侵蚀)。
物理作用包括反复的干湿、冻融循环及由此引起的盐结晶作用和温度效应。
一般认为，除磨损外，其它破坏因素均与有害物质如H20、C02、S042-、Cl-、酸等侵入混凝土密切相关，即只要这些有害物质不进入混凝土中，混凝土的损伤就非常小。
因此，一般认为，混凝土的抗渗性在很大程度上决定了耐久性，混凝土渗透性也作为一项最重要的指标用来评价混凝土耐久性。
最具代表性的是Mehta提出的混凝土受外界环境影响而劣化的整体模型，该模型认为无论何种破坏形式，冻融破坏、钢筋锈蚀、碱骨料反应，还是硫酸盐侵蚀，渗透性对混凝土的膨胀与开裂起着决定性作用。
混凝土中掺加引气剂不但可大大提高混凝土的抗冻、抗盐冻性能，还可改善混凝土的综合性能，引气剂可提高新拌混凝土的工作性和可泵性，减少混凝土的泌水，现在的混凝土泵送剂中都有引气组分。
交通部公路研究所的研究表明，引气混凝土的折压比较普通混凝土提高了20％。
折压比的提高表明混凝土的韧性提高。
研究表明，与普通混凝土相比，引气混凝土不但抗冻性能大幅度提高，其它耐久性，如在同强度下引气混凝土抗渗性能、抗氯离子侵入、抗硫酸盐侵蚀、抗碳化都有不同程度的提高，此外，引气也是混凝土减少早期开裂的有效措施。
结合最新的研究成果，本文对混凝土的渗透性与耐久性、引气与耐久性的关系开展讨论，探讨引气改善混凝土耐久性的作用机理，并提出一些对混凝土耐久性问题的新认识。
1混凝土渗透性与耐久性的关系1.1水渗透系数与氯离子侵入研究了混凝土的水渗透性能及氯离子侵入性能，发现同类型的混凝土抗压强度与渗透系数存在相关性，抗压强度基本能反映同类型混凝土的抗渗性能。
如图1所示，氯离子渗透系数与水渗透系数存在相关性。
水渗透系数越小，其氯离子渗透系数和氯离子渗透深度越小。
即用混凝土的抗渗性指标可以反映出混凝土的抗氯离子渗透性能；反之，用氯离子渗透系数也可以反映混凝土的抗水渗透性能．图l水渗透系数与氯离子渗透系数的相关性钢筋锈蚀是混凝土结构所面临的最主要问题之一．引起钢筋锈蚀的主要原因一般认为有三种：混凝土碳化、氯离子引起的钢筋去钝化和酸性介质引起的钢筋锈蚀．通常认为由氯离子去钝化引起的钢筋锈蚀最为直接，也最为严重．国内外试验证明钢筋在高碱性环境中不腐蚀的根本原因是阳极钝化，要维持混凝土的高碱性与钢筋的钝化状态，必须使混凝土具有较高的抵抗气体和离子渗透能力，特别是抵抗氯离子渗透的能力，因为即使混凝土没有碳化，只要钢筋表面的氯离子达到一定浓度，钢筋也会脱钝，最终导致锈蚀．因此，要提高钢筋混凝土的寿命，最好的方法是提高钢筋保护层厚度的质量，特别是提高混凝土的抗渗能力．1．2渗透性与抗冻性混凝土的抗渗和抗冻性是表征耐久性的重要指标，混凝土的抗冻性取决于混凝土的极限饱水度(SCR )与全部毛细孔吸水的饱水程度(S)的差值(ScR—S)，一般不加引气剂的混凝土So 在0.85～0.90，SCR一S在0～0.10之间，而引气混凝土根据其引气量的多少，SO 变化在0.60～0．70之间，SCR一S大致在0.10～0.25之间.混凝土引气后，引入的气泡可以缓冲或抵消水结冰体积膨胀造成的静水压力和冰水蒸汽压差和溶液中盐浓度差造成的渗透压，从而大幅度提高混凝土的抗冻性，同时引入的大量封闭孔还可以减少毛细孔吸水、降低混凝土的渗透性．值的关系，可以看到，图2给出了引气混凝土渗透系数与抗冻耐久性指数DF即使引气混凝土的渗透系数相同，其抗冻性依然有很大的差别；尽管适量引气可使混凝土，抗渗性能得到显著改善，水分不易进人混凝土内部，对混凝土的抗冻有利，但引气混凝土抗冻性提高的根本原因，尤其在水胶比较大、混凝土内部存在大量可冻水分情况下抗冻性的大幅度提高，在于引入大量微小气泡起到了体积膨胀“缓冲阀”的作用，因而引气混凝土的抗渗性能并不能准确地反映其抗冻性．图2混凝土的渗透性能与抗冻性的关系G Fagerlund建立了引气混凝土产生静水压力的模型，并通过推演D’Arcy 定理得到了静水压力的计算公式，见式(1)式中：PA为空气泡之间A点的水压力；k为冰水混合物通过结冰材料的渗透系数；为温度降低1℃冻结水的增量；为降温速度；x为A点距空气泡的距离．由式(1)可知，当毛细孔水饱和时，结冰产生的静水压力与材料渗透系数成反比，即水越易通过材料，则所产生的静水压力越小；静水压力又与结冰量增加速率和距空气泡的距离的平方成正比，结冰量增加速率与毛细孔水的含量(与水灰比、水化程度有关)和降温速度成正比．当静水压力大到混凝土强度不能承受时，混凝土就会膨胀开裂直致破坏．因此，对粉煤灰混凝土来讲，混凝土抗渗透性提高也并不意味着抗冻性就好．研究表明，在强度和含气量相等的条件下，粉煤灰混凝土的抗冻性比普通混凝土差．在同强度下，掺加粉煤灰后，由于水泥浆体的孔径细化，混凝土渗透性变小，对水的阻力增大，毛细孔的曲折度也增大，使水在气孔之间流动的实际距离增大，这些对混凝土的抗冻性都是不利的．1．3渗透性与硫酸盐侵蚀、碱集料反应造成硫酸盐侵蚀破坏有两个主要因素：环境介质中硫酸盐含量高；水泥及水化产物中易感组分C3A和Ca(OH)2较高．提高混凝土的抗渗透性，减少腐蚀介质侵入可有效降低混凝土硫酸盐侵蚀破坏，但一般认为，通过限制C3A含量，掺加活性掺合料等方法来预防由钙矾石和石膏引起的化学侵蚀破坏是提高混凝土抗硫酸盐侵蚀最有效的方法．随着混凝土技术的发展，掺合料已普遍应用于混凝土中，低标号、抗渗性差的混凝土的使用也越来越少，化学侵蚀造成的混凝土硫酸盐侵蚀破坏已不再突出，而在于湿交替的恶劣环境中，硫酸盐结晶造成的混凝土破坏却日趋严重，水泥中的C3A和Ca(0H)2含量对干湿循环造成的混凝土破坏影响并不大．已有研究表明，在干湿循环环境中抗硫酸盐水泥混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能并不比普通水泥混凝土好．研究发现，在28 d同强度条件下，掺加复合掺合料的混凝土试件，在10％浓度Na2S04溶液中干湿循环后的剥落量远大于普通混凝土，原因可能是，掺加掺合料后，混凝土中浆体孔径细化，虽有利于抗渗性的提高，但总孔隙率增加了，由于盐结晶表层破坏的特点，孔隙率的增大使混凝土可以吸入更多的盐分，混凝土的盐结晶破坏加快，因此，传统的改善硫酸盐化学侵蚀破坏的方法，对改善硫酸盐结晶引起的混凝土破坏未必有效，甚至是不利的．此外，掺引气剂后可有效地减小或延迟硫酸盐结晶所产生的压力，因此，即使在强度较低、渗透系数较高的情况下，混凝土也是有可能获得较高的抗硫酸盐破坏能力．混凝土发生碱骨料反应必须同时具备三个必要条件：碱活性骨料、高碱含量和充分的含水率．研究表明，当混凝土内部相对湿度小于80％时，碱骨料反应膨胀就停止．通过提高混凝土强度，降低混凝土渗透性，可有效防止水分侵入，但这往往需要增加水泥用量或增加减水剂掺量来降低混凝土的水灰比，造成混凝土中碱含量增加，对防止碱集料反应又是不利的．研究证明在混凝土掺辅助性胶凝材料如粉煤灰、矿渣和硅灰等是抑制混凝土碱骨料反应膨胀破坏的有效措施，即使在较低强度下，降低混凝土的碱集料破坏也是可能的．基于对不同外界环境条件和破坏介质下混凝土破坏特征的认识，对Mehta 提出的混凝土受外界环境影响而劣化的整体模型作了修正，指出混凝土渗透性不能作为唯一一项综合指标用于评价混凝土的耐久性．2引气与耐久性的关系就引气对混凝土抗冻(包括盐冻)性的影响，国内外已做了大量的研究．混凝土中掺加引气剂作为提高混凝土抗冻性的主要措施，在实际工程中已得到广泛应用．本文仅就引气对抗冻性以外的其他耐久性的影响开展讨论．2．1引气与碱骨料反应已有研究表明，在水泥浆体中引入的大量微小气泡的缓冲作用可以有效抑制混凝土的碱一集料反应引起的膨胀．表1列出了试验结果，可看到引气剂对碱集料反应的化学膨胀抑止作用十分明显，含气量分别为4.5％和8.0％的试件2个月的膨胀率仅为非引气混凝土的43．0％和14．4％．表l引气对砂浆试件膨胀率的影响2．2引气与硫酸盐结晶破坏测试了不同含气量混凝土在硫酸钠介质中经18次干湿循环后的膨胀率、剥落量和强度损失．如表2所示，引气后混凝土的抗硫酸盐结晶破坏能力明显提高，从膨胀破坏作用最敏感的两个指标膨胀率和抗折强度来看，混凝土含气量越高，其抗硫酸盐结晶破坏的能力愈强．表2引气对硫酸盐结晶破坏的影响综合以上分析，混凝土引气后，在同等强度下，混凝土的抗渗性能提高，有剥于改善一些化学侵蚀引起的破坏，如氯离子侵入萼}起的钢筋锈锻、碳化、硫酸盐化学侵蚀等．而混凝土引气后，浆体中大量微小气泡的“卸压”作用可以大大减小因膨胀产物或结照产生翡破坏，如承结冰、盐结蒜、碱集料反应及硫酸盐化学侵蚀等．因此，通过引气作用提高混凝土耐久性是一种经济、合理且有效的方法，只要保证混凝童共有一定的强度，适当的引气可改善混凝土的综合耐久性能．3引气剂改善混凝±耐久性作用机理探讨归纳了引气剂提高混凝土耐久性的诸因素，绘制了关系图，见图3．图3引气改善混凝土耐久性机理示意图引气改善混凝土耐久性的作用可归纳为三个方面：(1)混凝土中加入适摄的引气剂后，显著改变了硬化浆体的毛细孔结构，形成了大量封闭孔，同时在承泥颗粒表磷形成憎永膜，明显降低了毛细孔的抽吸作用．在同强度条件下，引气混凝土抗渗性能显著提高，有利于改善水和化学介质侵入引起的混凝土破坏，如氯离子侵入、硫酸盐化学侵蚀、碳化等引起的破坏．(2)引气产生的大量微小气泡难以被水填充，在混凝主中形成大量均布的微小气泡，如这些微小气泡可以缓冲或抵消水结冰体积膨胀造成的静水压力和冰水蒸汽压差和溶液中盐浓度差造成的渗透压，从而大幅度提高混凝土的抗冻性，这些微小气泡也可作为体积膨胀的“缓冲阀”有效延缓或消除因物理膨胀和化学反应膨胀弓|起的混凝主破坏，如减小硫酸盐侵蚀、碱集料反应及盐结晶产生的膨胀压．(3)由于混凝土材料性质复杂多变，结构并不连续，而且含有许多大小、形状不同的空隙、缺陷，加入引气剂后，在混凝土中引入了大量细小、均匀的气泡，减少了拌和物的离析和泌水，混凝土的匀质性提高，混凝土中集料与浆体界面结构得到改善，有利于提高混凝土的抗压比或者说韧性．此外，掺加引气剂后混凝土早期强度发展滞后、弹性模量降低都对提高混凝土的早期抗裂性能有利。