混凝土拌合物含氣量指的是混凝土拌合物中氣體的體積占混凝土拌合物總體積的比例?；炷岭S著內(nèi)部含氣量的增加，密實(shí)程度會(huì)有所下降，但密實(shí)程度的下降不代表混凝土的所有性能都會(huì)下降。大量研究表明，適當(dāng)控制混凝土的含氣量會(huì)有效改善混凝土的一部分性能，尤其是混凝土的長期性能和耐久性能。 影響混凝土性能的因素很多，也很復(fù)雜。通常情況下，摻加優(yōu)質(zhì)引氣劑控制混凝土入模含氣量，可以起到提高普通混凝土的抗氯離子滲透性能及抗凍性能，從而有效提高混凝土構(gòu)件的長期和耐久性能。含氣量過大，混凝土的力學(xué)性能會(huì)明顯減低；含氣量過小，混凝土的長期性和耐久性得不到保證，因此找出最理想的含氣量控制范圍是研究的關(guān)鍵。通過大幅度變化混凝土的含氣量，分析了含氣量對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度、抗彎拉強(qiáng)度、氣泡間距系數(shù)及硬化后混凝土含氣量的影響。
1試驗(yàn)方案及原材料信息 1.1試驗(yàn)方案 影響混凝土性能的因素很多，如原材料、配合比、養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)等，各因素之間的關(guān)系也很復(fù)雜。因分析對(duì)象為含氣量對(duì)混凝土性能的影響，故采取變化單一因素的技術(shù)路線進(jìn)行研究，即在保證基準(zhǔn)配合比不變的情況下，調(diào)整引氣劑摻量，配制不同含氣量的混凝土，通過對(duì)各含氣量混凝土的性能測(cè)試得到含氣量對(duì)混凝土性能的影響。分別測(cè)試不同含氣量混凝土的抗壓強(qiáng)度及抗彎拉強(qiáng)度和氣泡間距系數(shù)。 1.2原材料信息 水泥：P.O42.5水泥； 粉煤灰：F類Ⅰ級(jí)粉煤灰； 礦渣粉：S95礦渣粉； 細(xì)集料：細(xì)度模數(shù)2.79，Ⅱ區(qū)中砂，含泥量：0.8%； 粗集料：4.75～19mm連續(xù)級(jí)配石灰?guī)r碎石。5~10mm碎石、10～20mm碎石按質(zhì)量比20：80比例摻配，合成表觀密度：2936kg/m3，合成針片狀含量：7.0%，壓碎值：16.3%，合成含泥量：0.3%； 減水劑：標(biāo)準(zhǔn)型聚羧酸高性能減水劑； 引氣劑：三萜皂甙。 1.3基礎(chǔ)配合比 試驗(yàn)選用配合比抗彎拉強(qiáng)度5.0MPa?；炷僚浜媳葹樗啵悍勖夯遥旱V渣粉：細(xì)集料：粗集料：水：外加劑=356：44.5：44.5：696：1136：147.7：4.45。引氣劑摻量分別占膠凝材料（水泥、粉煤灰、礦渣粉總和）的1.5‰、2.0‰、2.5‰、2.8‰，分別記作Y1、Y2、Y3、Y4。
2試驗(yàn)及結(jié)果 根據(jù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)配合比，進(jìn)行混凝土拌合，混凝土拌合物工作狀態(tài)良好。將混凝土拌合物按照相關(guān)試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行試件成型并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為28d。入模含氣量為混凝土拌合物測(cè)試結(jié)果。各含氣量分別成型試件10組，通過數(shù)據(jù)處理去除特異值，取剩余值平均數(shù)作為測(cè)定值?；炷量箟簭?qiáng)度試件為150mm×150mm×150mm立方體試件，抗彎拉試件為150mm×150mm×550mm長方體試件，氣泡間距系數(shù)試件通過150mm×150mm×150mm立方體試件加工、磨光形成測(cè)試用標(biāo)準(zhǔn)試件?？箟杭翱箯澙囼?yàn)依據(jù)《公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》JTGE30-2005規(guī)定的方法進(jìn)行。氣泡間距系數(shù)依據(jù)《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)細(xì)則》JTG/TF30-2014及設(shè)備使用說明書進(jìn)行。
3結(jié)果分析 3.1抗壓強(qiáng)度 隨著混凝土入模含氣量的增加，混凝土的抗壓強(qiáng)度直線下降。含氣量在4.8%～6.2%范圍內(nèi)，含氣量每增加0.5%，抗壓強(qiáng)度相對(duì)降低6%～9%。含氣量越大，混凝土抗壓強(qiáng)度對(duì)其變化反映的愈發(fā)敏感。 水泥混凝土抗壓強(qiáng)度主要取決于水泥石的強(qiáng)度及其與骨料間的粘結(jié)力。氣泡的存在，對(duì)水泥石及其與骨料間的粘結(jié)力具有一定的負(fù)面影響。從試驗(yàn)結(jié)果也可以得到，相同的混凝土材料，密實(shí)程度越高其抗壓強(qiáng)度值越高，相反，密實(shí)程度越低其抗壓強(qiáng)度值也越低。因此在配合比設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)根據(jù)適配強(qiáng)度合理取值混凝土入模含氣量。 3.2抗彎拉強(qiáng)度 隨著混凝土入模含氣量的增加，混凝土的抗彎拉強(qiáng)度先增大后減小。入模含氣量達(dá)到5.8%時(shí)，混凝土的抗彎拉強(qiáng)度值達(dá)到最大。從4.8%、5.2%、5.8%三點(diǎn)數(shù)據(jù)看，混凝土含氣量在5.8%之前，提高含氣量可以提高混凝土的抗彎拉強(qiáng)度，且提高效果明顯，每提高0.5%含氣量，抗彎拉強(qiáng)度提高0.5MPa。 混凝土的抗彎拉強(qiáng)度主要取決于混凝土的界面。氣泡的存在會(huì)釋放因應(yīng)力集中而產(chǎn)生的應(yīng)變，因此在一定階段，氣泡的增加有益于提高混凝土的抗彎拉強(qiáng)度。但如果氣泡繼續(xù)增多，氣泡在界面比例所占過多，導(dǎo)致氣泡界面連接，降低了界面自身的強(qiáng)度，也就表現(xiàn)出了混凝土抗彎拉強(qiáng)度的下降。從試驗(yàn)結(jié)果也可以得到以上結(jié)論。配合比設(shè)計(jì)時(shí)，在混凝土抗壓強(qiáng)度可以滿足要求的基礎(chǔ)上，可適當(dāng)提高混凝土入模含氣量以起到提高其抗彎拉強(qiáng)度的作用，但含氣量不易超過5.8%。 3.3氣泡間距系數(shù) 硬化混凝土氣泡間距系數(shù)隨混凝土入模含氣量的增加而減小，當(dāng)含氣量達(dá)到5.8%以后，氣泡間距系數(shù)趨于穩(wěn)定，不再繼續(xù)減小。硬化混凝土氣泡間距系數(shù)與混凝土抗凍融循環(huán)能力具有一定的相關(guān)性。從以往的研究成果可以知道，含氣量對(duì)混凝土的抗凍性能有很大的提高和改善，從本次試驗(yàn)的結(jié)果可以分析得出，混凝土的抗凍性能并不因入模含氣量提高而一直提高，配合比設(shè)計(jì)過程中入模含氣量不宜超過5.8%。
4結(jié)論 通過所設(shè)計(jì)配合比的試驗(yàn)結(jié)果分析得到如下結(jié)論： （1）在4.8%～6.2%范圍內(nèi)，混凝土抗壓強(qiáng)度隨著含氣量的增加而減小，混凝土的入模含氣量每增加0.5%，抗壓強(qiáng)度相對(duì)降低6%～9%；
（2）混凝土抗彎拉強(qiáng)度隨著含氣量的增加先增加后減小。含氣量在5.8%附近抗彎拉強(qiáng)度最大；
（3）硬化混凝土氣泡間距系數(shù)隨含氣量增加而減小，當(dāng)含氣量達(dá)到5.8%以后，氣泡間距系數(shù)趨于穩(wěn)定，不再繼續(xù)減小。
綜上，混凝土入模含氣量對(duì)混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗彎拉強(qiáng)度及硬化后氣泡間距系數(shù)均具有較大影響。超過5.8%以后，混凝土氣泡間距系數(shù)減小不明顯，抗凍性能提升不大，抗彎拉強(qiáng)度呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)，混凝土抗壓強(qiáng)度下降趨勢(shì)更加明顯，因此水泥混凝土在配合比設(shè)計(jì)過程中，除滿足各性能指標(biāo)要求外，還應(yīng)選擇合理入模含氣量，最大入模含氣量推薦在5.8%以內(nèi)。