混凝土里的含气量,是个既熟悉又陌生的指标。熟悉是因为做混凝土试验时经常要测,陌生是因为很多人不清楚它对电杆性能到底有什么影响。含气量控制得好,电杆的耐久性会显著提升;控制不好,强度又会受影响。这个度怎么把握?
混凝土中的气孔,分两种。一种是自然存在的,搅拌过程中空气混入混凝土,形成大小不一的气泡。另一种是人为引入的,通过掺加引气剂,在混凝土中产生大量微小、均匀、封闭的气泡。这两种气孔的作用完全不同,不能混为一谈。
引气剂产生的气泡,直径通常在几十到几百微米,均匀分布在混凝土中。这些微小气泡在混凝土受冻时,为结冰膨胀的水提供了缓冲空间,防止混凝土内部产生过大的冻胀应力。这就是为什么引气混凝土的抗冻性能远优于普通混凝土。对于在北方寒冷地区使用的水泥电线杆,引气是必不可少的措施。
含气量控制在多少合适呢?国标对引气混凝土的含气量有推荐值,一般是百分之三到五。含气量低于百分之三,抗冻效果不明显;高于百分之五,混凝土的强度会明显下降,因为气泡占了体积,混凝土的有效截面减少了。电杆生产用的混凝土,含气量通常控制在百分之三点五到四点五之间,既保证抗冻性,又不显著降低强度。
含气量的测定,用气压法或者体积法。气压法是用含气量测定仪,根据气体定律测出混凝土中的含气量,操作简单,速度快,是工地上最常用的方法。体积法是用量筒和水来测,精度高但操作麻烦,一般用于实验室校准。测含气量的时候,要注意混凝土的搅拌均匀性,取样要有代表性,测三次取平均值。
引气剂的掺量要根据原材料和配合比来调整。水泥的品种和细度、砂子的细度模数、外加剂的相容性,都会影响引气效果。同一种引气剂,用在不同的配合比里,达到同样的含气量,掺量可能差一倍。所以引气剂的最佳掺量要通过试验确定,不能照搬别人的数据。
含气量的稳定性也很重要。搅拌时间过长、运输距离太远、振捣过度,都会让含气量损失。电杆生产用的混凝土,坍落度小,振动密实主要靠离心成型,这个过程对含气量的影响比振捣小一些。但还是要注意控制搅拌时间,不要过度搅拌,从搅拌到布料的时间尽量缩短。
对于不用于寒冷地区、没有抗冻要求的电杆,引气剂可以不掺,含气量自然控制在百分之一到二左右。自然含气量主要靠搅拌带入,不可避免,但量少,对强度影响很小。如果施工条件好、养护到位、混凝土密实度高,不加引气剂也能满足耐久性要求。
总之,含气量是个双刃剑。对寒冷地区的电杆,适当引气利大于弊;对非冻区,自然含气量就够了。控制的关键是明确使用环境的要求,通过试验确定最佳含气量范围,生产过程中严格监测,保证每根杆子的混凝土含气量都在合格区间内。