混凝土拌合物含氣量指的是混凝土拌合物中(zhōng)氣體(tǐ)的體(tǐ)積占混凝土拌合物總體(tǐ)積的比例。混凝土随著(zhe)內(nèi)部含氣量的增加，密實程度會(huì)有所下(xià)降，但密實程度的下(xià)降不(bù)代表混凝土的所有性能都(dōu)會(huì)下(xià)降。大量研究表明(míng)，适當控制(zhì)混凝土的含氣量會(huì)有效改善混凝土的一(yī)部分性能，尤其是混凝土的長(cháng)期性能和耐久性能。 影響混凝土性能的因素很(hěn)多，也(yě)很(hěn)複雜。通常情況下(xià)，摻加優質引氣劑控制(zhì)混凝土入模含氣量，可以起到提高普通混凝土的抗氯離(lí)子滲透性能及抗凍性能，從而有效提高混凝土構件(jiàn)的長(cháng)期和耐久性能。含氣量過大，混凝土的力學性能會(huì)明(míng)顯減低(dī)；含氣量過小，混凝土的長(cháng)期性和耐久性得(de)不(bù)到保證，因此找出最理想的含氣量控制(zhì)範圍是研究的關鍵。通過大幅度變化(huà)(huà)混凝土的含氣量，分析了含氣量對混凝土抗壓強度、抗彎拉強度、氣泡間距系數及硬化(huà)(huà)後混凝土含氣量的影響。
1試驗方案及原材料信息 1.1試驗方案 影響混凝土性能的因素很(hěn)多，如原材料、配合比、養護标準等，各因素之間的關系也(yě)很(hěn)複雜。因分析對象為含氣量對混凝土性能的影響，故采取變化(huà)(huà)單一(yī)因素的技術路線進行研究，即在保證基準配合比不(bù)變的情況下(xià)，調整引氣劑摻量，配制(zhì)不(bù)同含氣量的混凝土，通過對各含氣量混凝土的性能測試得(de)到含氣量對混凝土性能的影響。分别測試不(bù)同含氣量混凝土的抗壓強度及抗彎拉強度和氣泡間距系數。 1.2原材料信息 水泥：P.O42.5水泥； 粉煤灰：F類Ⅰ級粉煤灰； 礦渣粉：S95礦渣粉； 細集料：細度模數2.79，Ⅱ區中(zhōng)砂，含泥量：0.8%； 粗集料：4.75～19mm連續級配石灰岩碎石。5~10mm碎石、10～20mm碎石按質量比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：标準型聚羧酸高性能減水劑； 引氣劑：三萜皂甙。 1.3基礎配合比 試驗選用配合比抗彎拉強度5.0MPa。混凝土配合比為水泥：粉煤灰：礦渣粉：細集料：粗集料：水：外加劑=356：44.5：44.5：696：1136：147.7：4.45。引氣劑摻量分别占膠凝材料（水泥、粉煤灰、礦渣粉總和）的1.5‰、2.0‰、2.5‰、2.8‰，分别記作Y1、Y2、Y3、Y4。
2試驗及結果 根據設計(jì)的基礎配合比，進行混凝土拌合，混凝土拌合物工(gōng)作狀态良好。将混凝土拌合物按照(zhào)相(xiàng)關試驗規程進行試件(jiàn)成型并進行标準養護，養護時間為28d。入模含氣量為混凝土拌合物測試結果。各含氣量分别成型試件(jiàn)10組，通過數據處理去除特異值，取剩餘值平均數作為測定值。混凝土抗壓強度試件(jiàn)為150mm×150mm×150mm立方體(tǐ)試件(jiàn)，抗彎拉試件(jiàn)為150mm×150mm×550mm長(cháng)方體(tǐ)試件(jiàn)，氣泡間距系數試件(jiàn)通過150mm×150mm×150mm立方體(tǐ)試件(jiàn)加工(gōng)、磨光(guāng)形成測試用标準試件(jiàn)。抗壓及抗彎拉試驗依據《公路工(gōng)程水泥及水泥混凝土試驗規程》JTGE30-2005規定的方法進行。氣泡間距系數依據《公路水泥混凝土路面施工(gōng)技術細則》JTG/TF30-2014及設備使用說(shuō)明(míng)書進行。
3結果分析 3.1抗壓強度 随著(zhe)混凝土入模含氣量的增加，混凝土的抗壓強度直線下(xià)降。含氣量在4.8%～6.2%範圍內(nèi)，含氣量每增加0.5%，抗壓強度相(xiàng)對降低(dī)6%～9%。含氣量越大，混凝土抗壓強度對其變化(huà)(huà)反映的愈發敏感。 水泥混凝土抗壓強度主要取決于水泥石的強度及其與骨料間的粘結力。氣泡的存在，對水泥石及其與骨料間的粘結力具有一(yī)定的負面影響。從試驗結果也(yě)可以得(de)到，相(xiàng)同的混凝土材料，密實程度越高其抗壓強度值越高，相(xiàng)反，密實程度越低(dī)其抗壓強度值也(yě)越低(dī)。因此在配合比設計(jì)過程中(zhōng)，應根據适配強度合理取值混凝土入模含氣量。 3.2抗彎拉強度 随著(zhe)混凝土入模含氣量的增加，混凝土的抗彎拉強度先增大後減小。入模含氣量達到5.8%時，混凝土的抗彎拉強度值達到最大。從4.8%、5.2%、5.8%三點數據看(kàn)，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度，且提高效果明(míng)顯，每提高0.5%含氣量，抗彎拉強度提高0.5MPa。 混凝土的抗彎拉強度主要取決于混凝土的界面。氣泡的存在會(huì)釋放因應力集中(zhōng)而産生(shēng)的應變，因此在一(yī)定階段，氣泡的增加有益于提高混凝土的抗彎拉強度。但如果氣泡繼續增多，氣泡在界面比例所占過多，導緻氣泡界面連接，降低(dī)了界面自(zì)身的強度，也(yě)就(jiù)表現出了混凝土抗彎拉強度的下(xià)降。從試驗結果也(yě)可以得(de)到以上結論。配合比設計(jì)時，在混凝土抗壓強度可以滿足要求的基礎上，可适當提高混凝土入模含氣量以起到提高其抗彎拉強度的作用，但含氣量不(bù)易超過5.8%。 3.3氣泡間距系數 硬化(huà)(huà)混凝土氣泡間距系數随混凝土入模含氣量的增加而減小，當含氣量達到5.8%以後，氣泡間距系數趨于穩定，不(bù)再繼續減小。硬化(huà)(huà)混凝土氣泡間距系數與混凝土抗凍融循環能力具有一(yī)定的相(xiàng)關性。從以往的研究成果可以知道(dào)，含氣量對混凝土的抗凍性能有很(hěn)大的提高和改善，從本次試驗的結果可以分析得(de)出，混凝土的抗凍性能并不(bù)因入模含氣量提高而一(yī)直提高，配合比設計(jì)過程中(zhōng)入模含氣量不(bù)宜超過5.8%。
4結論 通過所設計(jì)配合比的試驗結果分析得(de)到如下(xià)結論： （1）在4.8%～6.2%範圍內(nèi)，混凝土抗壓強度随著(zhe)含氣量的增加而減小，混凝土的入模含氣量每增加0.5%，抗壓強度相(xiàng)對降低(dī)6%～9%；
（2）混凝土抗彎拉強度随著(zhe)含氣量的增加先增加後減小。含氣量在5.8%附近抗彎拉強度最大；
（3）硬化(huà)(huà)混凝土氣泡間距系數随含氣量增加而減小，當含氣量達到5.8%以後，氣泡間距系數趨于穩定，不(bù)再繼續減小。
綜上，混凝土入模含氣量對混凝土的抗壓強度、抗彎拉強度及硬化(huà)(huà)後氣泡間距系數均具有較大影響。超過5.8%以後，混凝土氣泡間距系數減小不(bù)明(míng)顯，抗凍性能提升不(bù)大，抗彎拉強度呈現出下(xià)降趨勢，混凝土抗壓強度下(xià)降趨勢更加明(míng)顯，因此水泥混凝土在配合比設計(jì)過程中(zhōng)，除滿足各性能指标要求外，還應選擇合理入模含氣量，最大入模含氣量推薦在5.8%以內(nèi)。