混凝土(tǔ)拌合物含氣量指的是混凝土(tǔ)拌合物中氣體(tǐ)的體(tǐ)積占混凝土(tǔ)拌合物總體(tǐ)積的比例。混凝土(tǔ)随着内部含氣量的增加，密實程度會有所下(xià)降，但(dàn)密實程度的下(xià)降不代表混凝土(tǔ)的所有性能(néng)都會下(xià)降。大量研究表明，适當控制混凝土(tǔ)的含氣量會有效改善混凝土(tǔ)的一(yī)部分(fēn)性能(néng)，尤其是混凝土(tǔ)的長期性能(néng)和耐久性能(néng)。 影響混凝土(tǔ)性能(néng)的因素很多，也(yě)很複雜。通常情況下(xià)，摻加優質引氣劑控制混凝土(tǔ)入模含氣量，可以起到提高普通混凝土(tǔ)的抗氯離子(zǐ)滲透性能(néng)及抗凍性能(néng)，從而有效提高混凝土(tǔ)構件的長期和耐久性能(néng)。含氣量過大，混凝土(tǔ)的力學性能(néng)會明顯減低(dī)；含氣量過小，混凝土(tǔ)的長期性和耐久性得不到保證，因此找出最理(lǐ)想的含氣量控制範圍是研究的關(guān)鍵。通過大幅度變化(huà)混凝土(tǔ)的含氣量，分(fēn)析了(le)含氣量對混凝土(tǔ)抗壓強度、抗彎拉強度、氣泡間(jiān)距系數及硬化(huà)後混凝土(tǔ)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(tǔ)性能(néng)的因素很多，如(rú)原材料、配合比、養護标準等，各因素之間(jiān)的關(guān)系也(yě)很複雜。因分(fēn)析對象為(wèi)含氣量對混凝土(tǔ)性能(néng)的影響，故采取變化(huà)單一(yī)因素的技術路(lù)線進行研究，即在保證基準配合比不變的情況下(xià)，調整引氣劑摻量，配制不同含氣量的混凝土(tǔ)，通過對各含氣量混凝土(tǔ)的性能(néng)測試得到含氣量對混凝土(tǔ)性能(néng)的影響。分(fēn)别測試不同含氣量混凝土(tǔ)的抗壓強度及抗彎拉強度和氣泡間(jiān)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(néng)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(tǔ)配合比為(wèi)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(fēn)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(fēn)别記作(zuò)Y1、Y2、Y3、Y4。
2試驗及結果 根據設計的基礎配合比，進行混凝土(tǔ)拌合，混凝土(tǔ)拌合物工作(zuò)狀态良好(hǎo)(hǎo)。将混凝土(tǔ)拌合物按照相關(guān)試驗規程進行試件成型并進行标準養護，養護時(shí)間(jiān)為(wèi)28d。入模含氣量為(wèi)混凝土(tǔ)拌合物測試結果。各含氣量分(fēn)别成型試件10組，通過數據處理(lǐ)去除特異值，取剩餘值平均數作(zuò)為(wèi)測定值。混凝土(tǔ)抗壓強度試件為(wèi)150mm×150mm×150mm立方體(tǐ)試件，抗彎拉試件為(wèi)150mm×150mm×550mm長方體(tǐ)試件，氣泡間(jiān)距系數試件通過150mm×150mm×150mm立方體(tǐ)試件加工、磨光形成測試用标準試件。抗壓及抗彎拉試驗依據《公路(lù)工程水泥及水泥混凝土(tǔ)試驗規程》JTGE30-2005規定的方法進行。氣泡間(jiān)距系數依據《公路(lù)水泥混凝土(tǔ)路(lù)面施工技術細則》JTG/TF30-2014及設備使用說(shuō)明書進行。
3結果分(fēn)析 3.1抗壓強度 随着混凝土(tǔ)入模含氣量的增加，混凝土(tǔ)的抗壓強度直線下(xià)降。含氣量在4.8%～6.2%範圍内，含氣量每增加0.5%，抗壓強度相對降低(dī)6%～9%。含氣量越大，混凝土(tǔ)抗壓強度對其變化(huà)反映的愈發敏感。 水泥混凝土(tǔ)抗壓強度主要取決于水泥石的強度及其與骨料間(jiān)的粘結力。氣泡的存在，對水泥石及其與骨料間(jiān)的粘結力具有一(yī)定的負面影響。從試驗結果也(yě)可以得到，相同的混凝土(tǔ)材料，密實程度越高其抗壓強度值越高，相反，密實程度越低(dī)其抗壓強度值也(yě)越低(dī)。因此在配合比設計過程中，應根據适配強度合理(lǐ)取值混凝土(tǔ)入模含氣量。 3.2抗彎拉強度 随着混凝土(tǔ)入模含氣量的增加，混凝土(tǔ)的抗彎拉強度先增大後減小。入模含氣量達到5.8%時(shí)，混凝土(tǔ)的抗彎拉強度值達到最大。從4.8%、5.2%、5.8%三點數據看，混凝土(tǔ)含氣量在5.8%之前，提高含氣量可以提高混凝土(tǔ)的抗彎拉強度，且提高效果明顯，每提高0.5%含氣量，抗彎拉強度提高0.5MPa。 混凝土(tǔ)的抗彎拉強度主要取決于混凝土(tǔ)的界面。氣泡的存在會釋放(fàng)因應力集中而産生(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(tǔ)的抗彎拉強度。但(dàn)如(rú)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(le)界面自身(shēn)的強度，也(yě)就(jiù)表現(xiàn)出了(le)混凝土(tǔ)抗彎拉強度的下(xià)降。從試驗結果也(yě)可以得到以上(shàng)結論。配合比設計時(shí)，在混凝土(tǔ)抗壓強度可以滿足要求的基礎上(shàng)，可适當提高混凝土(tǔ)入模含氣量以起到提高其抗彎拉強度的作(zuò)用，但(dàn)含氣量不易超過5.8%。 3.3氣泡間(jiān)距系數 硬化(huà)混凝土(tǔ)氣泡間(jiān)距系數随混凝土(tǔ)入模含氣量的增加而減小，當含氣量達到5.8%以後，氣泡間(jiān)距系數趨于穩定，不再繼續減小。硬化(huà)混凝土(tǔ)氣泡間(jiān)距系數與混凝土(tǔ)抗凍融循環能(néng)力具有一(yī)定的相關(guān)性。從以往的研究成果可以知道，含氣量對混凝土(tǔ)的抗凍性能(néng)有很大的提高和改善，從本次試驗的結果可以分(fēn)析得出，混凝土(tǔ)的抗凍性能(néng)并不因入模含氣量提高而一(yī)直提高，配合比設計過程中入模含氣量不宜超過5.8%。
4結論 通過所設計配合比的試驗結果分(fēn)析得到如(rú)下(xià)結論： （1）在4.8%～6.2%範圍内，混凝土(tǔ)抗壓強度随着含氣量的增加而減小，混凝土(tǔ)的入模含氣量每增加0.5%，抗壓強度相對降低(dī)6%～9%；
（2）混凝土(tǔ)抗彎拉強度随着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)混凝土(tǔ)氣泡間(jiān)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(jiān)距系數趨于穩定，不再繼續減小。
綜上(shàng)，混凝土(tǔ)入模含氣量對混凝土(tǔ)的抗壓強度、抗彎拉強度及硬化(huà)後氣泡間(jiān)距系數均具有較大影響。超過5.8%以後，混凝土(tǔ)氣泡間(jiān)距系數減小不明顯，抗凍性能(néng)提升不大，抗彎拉強度呈現(xiàn)出下(xià)降趨勢，混凝土(tǔ)抗壓強度下(xià)降趨勢更加明顯，因此水泥混凝土(tǔ)在配合比設計過程中，除滿足各性能(néng)指标要求外，還應選擇合理(lǐ)入模含氣量，最大入模含氣量推薦在5.8%以内。