[发明专利]引气混凝土

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土，尤其涉及一种使用引气剂的混凝土。 

背景技术

我国寒冷地区路面混凝土存在着不同程度的耐久性不良现象，不少公路、城市道路和立交桥工程等达不到设计使用年限，即产生如冻胀脱皮、局部剥落、表面磨损等耐久性破坏现象，不得不进行频繁的修补和翻修，势必花费巨额维修和重建费用，造成了能源和资源的极大浪费。 

寒冷地区的水泥混凝土路面在冰雪冻融作用下，往往过早地断裂和破坏，远远达不到设计指标的使用年限。据专家分析，缩短寒冷地区公路服务年限的主要原因之一是路基冻胀和路面的冻融破坏。另一方面，近年来随着生活水平的提高，公用及民用汽车大量增加，为保障冬季公路行车安全，防止冰雪致滑，公路管理部门在下雪天时要在路上撒盐除冰雪。由于盐的冰点低、浸蚀性强，盐冻剥蚀破坏较之普通冰水冻融严酷得多，仅一两个冬天就可使路面层破坏。美国联邦公路局（FHWA）强调提高路面公程的综合耐久性，实现“长寿命、低维护”，降低全寿命成本，最主要的技术手段便是使用高性能的引气混凝土。 

影响混凝土耐久性的因素是多方面的， 如设计、原材料， 有关规范对混凝土耐久性指标考虑不够等等。但许多专家认为，混凝土施工中引气剂未能普及应用也是一项不可低估的因素。虽然许多国家已将引气剂的应用订入规范，并将使用引气剂的混凝土定为特种混凝土，而我国当时只有水工系统(03版路面施工规范加入相关内容)在混凝土结构规范中明确要求必须掺用引气剂。甚至许多人将混凝土含气视为禁区。将有一定引气量的外加剂定为不可使用产品。 

影响引气剂广泛应用的主要因素是许多工程技术人员对使用引气剂的重大技术经济效益认识不清， 甚至存在一定误区，总认为掺用引气剂会降低混凝土强度，引气剂对混凝土耐久性能的影响却很少考虑。中科院院士，清华大学陈肇元教授发表的《混凝土结构耐久性设计方法》一文中，反复强调“耐久性好的混凝土应该是引气、低水胶比混凝土”、“应将耐久性指标作为检测混凝土质量的首要指标， 一定要重视引气剂在混凝土中的推广应用”。 

引气混凝土的重要特征是具有优良的耐久性，而冻融破坏是混凝土耐久性中最重要的问题之一。 

为了提高水泥混凝土路面的抗冻融耐久性和抗盐剥蚀能力，最经济简便的方法，就是铺筑引气混凝土路面。由于在混凝土拌和时使用引气剂而在混凝土中增加大量而均匀微小的汽泡，提高了混凝土的含气量，一方面能在混凝土中自由水受冻结冰时，及时吸纳受冻区的过冷水，减缓结冰压力，减轻混凝土的冻胀破坏；另一方面又能将混凝土的毛细管道隔断，阴止外来盐溶液和水分的渗人，减少混凝土内部的解冻水，从而提高其抗冻和抗盐剥蚀的能力。 

一般路面混凝土中掺加的多为复合型外加剂，其主要作用包括减水、引气及缓凝，其中引气功能是提高混凝土耐久性的最重要手段。掺加引气剂后，将显著改善道路混凝土的工作性、抗弯拉强度、变形性能及耐久性等诸多性能指标， 有利于提高混凝土的路用品质，提高路面的使用年限。 

经过上面的研究分析，在寒冷地区的水泥混凝土路面施工中使用引气剂是提高路面耐久性的重要手段。 

发明内容

本发明的目的是提供一种引气混凝土，通过引气混凝土路面的推广应用，提高路面混凝土的抗弯拉强度及抗冻耐久性，提高寒冷地区水泥混凝土路面的实际使用年限。 

本发明的引气混凝土由水泥、细集料、粗集料、外加剂和水混合而成，外加剂掺量为水泥重量的2.0~3.0%。 

本发明使用道路硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥制作引气混凝土，标准稠度用水量不宜大于28%。水泥混凝土路面应采用强度高、干缩性小，抗磨性、耐久性和稳定性好的PO42.5级以上普通硅酸盐水泥。具体要求见表1-2。