混凝土外加剂减水率的快速测定方法

　　1.1 　标准方法简介

　　减水率为坍落度基本相同的基准混凝土和掺外加剂混凝土单位用水量之差与基准混凝土单位用水量之比。

　　WR =（W0-W1/ W0）×100

　　式中　W0 — 基准混凝土单位用水量;

　　W1 — 掺外加剂混凝土单位用水量;

　　WR — 减水率。

　　WR 以三批试验的算术平均值计,精确到小数点后一位。若三批试验的最大值或最小值与平均值之差超过15 %时,取中间值作为该外加剂的减水率。若最大值和最小值与平均值之差均超过15 %时,应重做试验。

　　1.2 　方法的优点

　　(1) 比较准确地测定外加剂的减水率,一般试验结果的误差< 5 % ,并能较好地反映混凝土的粘聚性和保水性。

　　(2) 当外加剂对水泥存在适应性问题时,能准确反映外加剂在水泥中的塑化效果,较准确地测定坍落度损失率。

　　1.3 　方法的缺点

　　(1) 工作量大。因为只有通过估算外加剂的减水率才能使掺外加剂混凝土和基准混凝土的坍落度基本相同。而一般外加剂的说明书中给出的减水率波动范围较大,这必然会增加估算的难度,有时候为确定其减水效果,往往需要数次试拌才能得出结果。

　　(2) 虽然《混凝土外加剂匀质性试验方法》

　　(GB8077 2000） 中有以测定砂浆工作性的方法来计算砂浆减水率,但其用水量仍需要通过估算来确定。(3) 配合比的设计及坍落度的测定可能影响到结果准确性。如砂率不当造成混凝土坍落度测定不准确,影响了减水率的计算结果。

　　2 　本文介绍的快速测定方法

　　2.1 　基本原理

　　本方法通过用不变水量法测定水泥净浆的标准稠度用水量和掺外加剂的水泥净浆标准稠度用水量来计算外加剂的减水率,用调整水量法对掺外加剂的水泥净浆的标准稠度用水量进行校核,从而达到快速测定外加剂减水率的目的,为按GB807621997 测定外加剂减水率提供一种简捷、准确的估算依据。

　　2.2 　仪器设备

　　(1) 水泥净浆搅拌机。

　　(2) 水泥标准稠度测定仪。

　　2.3 　操作步骤

　　(1) 称量水泥500g ,倒入净浆搅拌机锅内,准确称取加水量W1 ,按《水泥标准稠度用水量,凝结时间安定性测定方法》( GB1346289) 的方法进行拌合,用水量应能使水泥标准稠度控制在28 ±2mm 范围内。

　　(2) 搅拌完毕,测定试锥下沉深度S1 ,按P = 33.4-0.185s 计算水泥的标准稠度用水量P1 。

　　(3) 按外加剂的推荐掺量准确称取外加剂、水泥500g 及2.3(1) 中的加水量,按GB1346-89 的方法进行拌和。若采用先掺法,外加剂应与水泥一同加入;若采用同掺法,外加剂应预先溶解成溶液,与水一同加入,若采用滞水法;外加剂应滞后于水1～3min 加入。再慢速搅拌2min ,快速搅拌2min 。

　　(4) 搅拌完毕,测定试锥下沉深度S2 ,按[ 2.3 (2) ]中公式计算掺外加剂的水泥净浆标准稠度用水量P2 。

　　(5) 外加剂的减水率WR1 = （P1 -P2 /P1）×100 ?试验结果精确到小数点后一位。

　　(6) 按测定的外加剂减水率计算掺外加剂的500g水泥的实际用水量,重复步骤(3) (4) ,记下此时的用水量W2 ,所得的结果应能使标准稠度用水量控制在28 ±2m 范围内。若标准稠度用水量小于28 ±2mm , 应适量加水。

　　(7) 外加剂的实际减水率

　　WR = （W1-W2/ W1）×100

　　2.4 　本方法的优点

　　(1) 试验直观性强,工作量小,测定结果迅速,当外加剂对水泥不适应的时候,应用本方法可大大降低劳动强度。

　　(2) 本方法特别适用于外加剂的选择试验及外加剂掺量试验,外加剂掺加方法试验。

　　(3) 本方法也可推广应用于测定外加剂的抗压强度比,凝结时间差。

　　2.5 　应用本方法注意事项

　　(1) 由于测定水泥标准稠度的W/ C , 一般在0.26 ～0.28 之间,与实际生产中混凝土的W/ C 在0.4～ 0.6 之间有一定差别,对于某些掺混合材的水泥的测定结果有较大误差。因为水泥中的非活性组分在W/C= 0.5 左右时,能敏感显示出来,同时在此水灰比范围内,也符合水泥在混凝土中的使用实际。

　　(2) 本方法由于没有考虑砂石的吸水率,在进行混凝土试拌时,其减水率应降低1～2 % 。

　　(3) 若外加剂减水率超过15 % , 可预先扣减15 %加水量,再按2.3(3) 步骤进行试验。将测得的WR 加上15 % , 即为外加剂的减水率,这样做可以减小试验误差。

　　2.6 　几组对比试验结果( 表1)

　　表1 　两种试验方法结果比较

　　外加剂品种                          FDN2       YNB      B Y2       FDN      木钙     FDN 3000

　　GB8076 测定结果( %)        18. 0          24. 1   21. 0       12. 2      9. 9        20. 2

　　本方法测定结果( %)            17. 2         25. 0    20. 0       10. 5    10. 5        18. 9

　　相对误差( %)                         4. 4           3. 7      4. 8         13. 9     6. 1           6. 4

　　从表1 可以看出, 用本方法测得的结果和用GB8076 测得的结果相对误差大都在5 % 以内,个别外加剂由于减水率太小,故误差较大。当误差> 10 % 时,可以认为外加剂对水泥可能存在适应性问题。

　　3 　结　语

　　(1) 本方法和GB8076 测得的外加剂减水率结果误差一般在5 % 以内。

　　(2) 当外加剂对水泥不适应或混凝土坍落度损失较大时用此法可以快速得出结论,大大降低了劳动强度。

　　(3) 当混凝土坍落度损失过快时, 用本方法和GB8076 的方法都不能准确测定外加剂的减水率,此时应更换水泥或更换外加剂。

　　(4) 本方法对工程选用外加剂品种、掺量、掺加方法,不失为一种快速简捷的方法。

　　[参考文献]

　　[1 ] 混凝土外加剂(GB8076-2008) .

　　[2 ] 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性测定方法( GB1346-2001) .

　　[3 ] 张云理,卞葆芝.《混凝土外加剂产品及应用手册》. 中国铁道出版社,1994