什么是混凝土引气剂？引气剂在混凝土中的应用研究

随着混凝土技术的不断进步与发展，现代混凝土在原材料组成、性能和工艺等方面均发生了巨大的变化，对于混凝土流动性、和易性等新拌性能、强度等硬化性能以及混凝土的耐久性提出了更高的要求。而混凝土的抗冻性是当今国内外混凝土耐久性研究领域的重要组成部分，也是严寒地区混凝土工程面临的最严峻问题之一。根据《全国水工混凝土建筑物耐久性及病害处理调查报告》显示，在32座大型混凝土坝工程和40座中小型工程中，22%的大坝和21%的中小型水工建筑物存在冻融破坏问题。因此，提高混凝土的抗冻耐久性，从而提高混凝土构筑物的安全服役年限显得尤为重要。国内外学者研究表明：混凝土孔结构性质是影响混凝土抗冻耐久性的根本所在，在混凝土中引入合适的气泡可以释放混凝土内部的冻融应力，是提升混凝土抗冻耐久性最简便、最经济和最有效的技术途径，高性能混凝土引气剂是其中的关键材料。

引气剂是一种低表面张力的表面活性剂，能在混凝土拌制过程中引入适量微小独立分布的气泡。在新拌混凝土中，引气剂引入的微细气泡类似滚珠，具有润湿、分散作用，可以提高混凝土的和易性，有效减少新拌混凝土的泌水，避免离析；在硬化混凝土中，引入的气泡使硬化混凝土内部毛细管变得细小、曲折、分散，渗透通道减少，有利于提高混凝土的抗冻性、密实性和抗渗性。大量实验室和现场工程实践表明，混凝土引气剂对提高混凝土的工作性和耐久性具有深远的影响。

据相关资料报道，美国从1937年开始研究加气混凝土和加气剂（引气剂）​，首创松香树脂酸类引气剂——“文沙”​（Vinsol）树脂，1938年获得专利。​“文沙”树脂最初被应用于改善预拌混凝土的保水性，地下结构排水工程防渗，装饰砂浆，以及提高寒冷地区路面和大坝混凝土的抗冻性等方面。美国材料试验协会首先制定了关于引气剂的标准及试验方法ASTM C 260及C 233。

日本在20世纪40年代从美国引进加气混凝土技术，50年代初，由山宗化学公司等开发了“文沙”类引气剂产品。随后，相继发表了有关的研究成果。1966～1975年期间，日本土木学会、材料学会、住宅公团、建筑学会制定了引气剂的标准规范。1982年，日本JIS A6204《混凝土用化学外加剂》中列出了引气剂、减水剂和引气减水剂三种外加剂的质量标准。1995年又增添了高性能引气减水剂。

目前日本全国约有80%以上的混凝土搅拌站采用引气剂。我国从20世纪50年代开始，仿照美国的“文沙”树脂，生产松香热聚物和松脂皂，在很多工程中得到了应用。近几年随着高性能混凝土（HPC）的发展，对于混凝土耐久性也日益重视，引气剂的研发和生产逐渐成为外加剂领域的热点，产品的种类也日益丰富。