引气剂（AEA）通过向混凝土中引入细小的、均匀分布的气泡,可以早期改善拌合物的工作性、后期提高混凝土抗冻性等诸多性能,被作为常用外加剂广泛应用于混凝土中。通常认为引气剂致使表面张力的降低是引气行为的基础,然而仅仅通过表面张力分析引气机理、评价引气能力结果不能令人满意。因为引气拌合物的固-液-气三相结构影响因素多且复杂,具体的引气过程与机理一直未得到很好的揭示。因此,研究气泡在水泥浆体中形成和发展过程,分析气泡与水泥等固体颗粒的相互作用,探究材料组成如引气剂种类、粉煤灰及无机盐对引气行为的影响机制具有重要的理论意义和应用价值。本文通过气孔结构分析仪（AVA）和光学显微镜研究搅拌过程中气泡的形成及静置过程中气孔结构的发展。利用群体平衡模型分析不同种类引气剂的引气过程,该模型通过引气系数和排气系数来表征引气过程。通过比较普通自来水和去气水对静置过程中气孔结构的演化规律,发现了含气量先降低后升高的现象,该过程受气体溶解及扩散的作用。研究掺入阴、阳及非离子表面活性剂的硬化砂浆气孔结构,可以发现在气孔引入及发展的共同作用下,非离子表面活性剂引入的微小气孔多,阴离子表面活性剂次之,阳离子表面活性剂引入的大孔最多,气孔结构主要受表面张力、流变性能及气泡与水泥等颗粒的相互作用的影响。通过泡沫指数（foam index）、有效zeta电位变以及水泥浆体中气泡的上升速率测试分析了气泡与水泥等颗粒的相互作用。泡沫指数试验是一种简单快速确定引气剂掺量的方法。本研究通过引入水平振荡器,提升了浆体振荡过程的稳定性,减小了人工操作的影响。研究水灰比对泡沫指数试验的影响,发现延长振荡时间可以消除不同振荡频率或不同固体含量对于引气过程无关因素的影响,较优的振荡时间为120s。采用优化后泡沫指数试验方法,试验参数更贴近实际情况,试验结果稳定可靠。通过对表面活性剂溶液-水泥体系的ATR-FTIR测试以及主要水化产物C-S-H及AFt在模拟孔溶液中带电情况的分析,建立了水化水泥颗粒带电的马赛克模型,分析3 000-2 800cm-1处红外光谱特殊的变化,揭示了带不同电性的表面活性剂及其形成的气泡与水泥的相互作用机理。研究掺入粉煤灰后阴、阳及非离子表面活性剂引气行为的差异,发现粉煤灰主要影响是吸附表面活性剂,进而导致增大表面活性剂的用量。但含气量相同时,同种气孔结构仍有差异。利用掺入表面活性剂后水泥和粉煤灰等颗粒的zeta电位变化评价了固体颗粒和表面活性剂/气泡的相互作用,发现阴、阳离子表面活性剂与固体颗粒相互作用较强,zeta电位变化大的配合比,大孔及小孔的数量均会提高;非离子表面活性剂的相互作用较弱,仅小孔受其影响,大孔受流变参数的影响更显著,粉煤灰增大了黏度进而增加了大孔含量。研究外掺无机盐对新拌水泥砂浆气孔结构的影响。发现Na2SO4会增大新拌浆体的含气量,Na Cl可略微增大砂浆含气量,而Ca Cl2会降低含气量。研究还发现对于同一种无机盐,盐掺量增大可以增加新拌水泥砂浆中大气泡的含量同时降低小气泡的含量。基于液相中气泡上升曳力公式,提出了掺表面活性剂水泥浆体中气泡与水泥颗粒相互作用系数的计算公式,计算了Na2SO4、Na Cl及Ca Cl2等无机盐对相互作用系数的影响,发现随着相互作用系数的增加,气泡与水泥颗粒的相互作用增大,新拌水泥砂浆中0～200μm气泡含量及气泡比表面积线性降低,而>1000μm气泡含量及气泡间距系数线性增大。