引气剂在混凝土中的作用机理是什么?

       混凝土引气剂是一种表面活性剂,掺入混凝土后,可使混凝土在搅拌过程中引入大量均匀分布且独立封闭的微小气泡。这些微小气泡与混凝土搅拌过程中引入空气生成的气泡不同,靠机械搅拌引入空气生成的气泡既不均匀也不稳定,在混凝土搅拌与振捣过程中很容易由小变大而逸出,若要形成稳定、细小的气泡则必须使用引气剂。

       引气剂重要的性质就是降低表面自由能(表面张力),改变体系界面状态,从而产生润湿、乳化、起泡、增溶等一系列作用。这恰是气泡形成的必要条件。因为溶液中产生气泡后,由于大大扩展了气-液两相的界面,使表面能也随之增加,而对任何一个体系来说都有一个自由能自动趋于小才稳定的趋势,因此要产生稳定的气泡必须是气-液界面的表面能足够低。引气剂能在气-液分界面处形成正吸附,分子呈定向排列,极性基朝向水中,非极性基朝向空气,使气-液界面的表面能显著降低,为气泡的形成提供了必要的条件。

       稳定气泡产生的另一个条件是气泡周围形成的液膜应当有一定的机械强度。当引气剂形成吸附层后,它们相当于形成了一个膜层,由于引气剂分子间的引力使膜层有了一定强度,再加上引气剂分子的水化作用,使形成的膜层更加厚,这就使气泡的合并变难。

       许多引气剂属于离子型,它们带有某种电性。故引气剂在液膜的两边整齐排列后,它们的同种电荷要互相排斥,使气泡间不易进一步靠近,减弱了亲水基间的电荷斥力,使得疏水基密度增加,气体透过性降低,延长了泡沫的寿命。此外,吸附引气剂的泡膜有更大的表面弹性效应,减小了液模的流失,使气体在液膜中的溶解度降低,使气泡更为稳定。

     通常,随着引气剂浓度的提高,表而张力会下降很大,起泡能力也提高,但当达到高点以后,浓度再提高,则起泡能力反而会下降。另外也有少数引气剂,它降低表面张力虽不太大,但其起泡能力却不小。