混凝土外加剂适应性试验
4、水泥中混合材的使用对水泥的外加剂适应性 有影响,优质粉煤灰、矿渣的掺入能够与水泥 的水化产物Ca(OH)2 发生二次反应,降低混凝 土的碱度, 使外加剂与水泥的适应性有所改善。 使用过细的粉煤灰,粉磨后比表面积大的煤矸石、 火山灰、窑灰,表面会吸附大量的外加剂。同 时混合材料的烧失量越高( 即含碳量越大) , 碳 粒粗大多孔, 容易吸水, 吸附外加剂的能力强,使 外加剂的掺量增加。
Marsh法(基准法)
1、用湿布将Marsh筒、烧杯、搅拌锅、搅拌叶片全部 润湿。将烧杯臵于Marsh筒下料口的下面中间位臵, 并用湿布覆盖。 2、将基准减水剂和约1/2的水同时加入锅中,然后用 剩余的水反复冲洗盛装基准减水剂的容器直至干净 并全部加入锅中,秤取500±2g水泥,175±1ml水, 在5-10S内将水泥加入水中,把锅固定在搅拌机上, 以低速搅拌120S,停15S,同时将叶片和锅壁上的水 泥浆刮入锅中间,接着高速搅拌120S的程序制作净 浆。
8、骨料的含泥量、泥块含量大,大量的粘土细粒 会吸收更多的水份,消耗更多外加剂,使新拌混 凝土和易性变差,容易离析,坍落度损失大,还 影响混凝土强度。 9、混凝土配合比不当,砂率不合理,也会增加坍 落度的损失。砂率偏小,混凝土也容易离析、爬 底,混凝土坍落度损失大;砂率偏大,过多的砂 需要更多的水份润湿,使混凝土坍落度变小,也 影响混凝土强度;骨料的级配不良,特别是缺少 中间粒级的骨料,也容易造成混凝土离析、爬底, 混凝土坍落度损失大,影响混凝土质量。
• GB 8076-2008 混凝土外加剂
• GB /T 8077-2000 混凝土外加剂匀质性试验方法
• JC/T 1083-2008 水泥与减水剂相容性试验方法
数据处理 1、经时损失率:用初始流动度或 Marsh时间与60min流动度或 Marsh时间的相对差值表示, 反映水泥使用外加剂后随着时 间,流动度损失的程度。 2、饱和掺入点的确定:以减水剂 掺量为横坐标、净浆流动度或 Marsh时间为纵坐标做曲线图, 然后做两直线段曲线的趋势线, 两趋势线的交点的横坐标即为 饱和掺量点。 3、试验报告应给出水泥品种、生 产单位、生产批号、基准减水 剂信息、试验方法、饱和掺量 点、基准减水剂0.8%掺量下的 初始Marsh时间或流动度、基 准减水剂0.8%掺量时的经时损 失率。 4、饱和掺量点越低,经时损失率 越小的水泥减水剂适应性越好。
Marsh法(基准法)
3、将锅取下,用搅拌勺边搅拌边将浆体立即全部倒入 Marsh筒内,打开阀门,让浆体自由流下并计时,当 浆体注入烧杯达到200ml时停止计时,此时间为初始 Marsh时间。 4、让Marsh筒内的浆体全部流下,无遗留的回收到搅 拌锅内,并密封静臵以防水分蒸发。 5、清洁Marsh筒、烧杯。 6、调整基准减水剂掺量,重复上述步骤,依次测定基 准减水剂各掺量下的初始Marsh时间。 7、自加水泥起到60min时,将静臵的水泥浆体按上述 搅拌程序重新搅拌,重复第三条,依次测定基准减水 剂各掺:将水泥浆体放臵60min后, 重新搅拌后注满200ml烧杯所用时间 • 初始流动度:固定量的新拌水泥浆体的最大扩展 直径 • 60min流动度:将水泥浆体放臵60min后,重新 搅拌后所测量的最大扩展直径 • 减水剂饱和掺量点:当Marsh时间不再随减水剂 掺量的增加而明显减少时或浆体流动度不再随减 水剂掺量的增加而明显增加时所对应的减水剂掺 量 • 流动性经时损失率:经60min后,水泥浆体流动 性的损失比率
方法效果比较明显。 • 适当增加外加剂的掺量,增加混凝土中外加剂残留率也 有比较明显的效果。 • 掺入部分活性掺合料。试验证明具有一定活性的水硬性 材料或自硬性材料,在满足一定的技术要求条件下与外 加剂同掺,不但节约水泥,改善混凝土工作性,提高混
凝土强度,还能改善外加剂对水泥的适应性。
参考资料
• GB 50119-2003 混凝土外加剂应用技术规范
3、石膏的形态和掺量 对外加剂影响因素大小依次为硬石膏( 工业无 水石膏) >半水石膏>二水石膏, 使用硬石膏 的水泥需水量大, 吸附外加剂量大, 外加剂损失 量大。硬石膏对木钙类影响更加显著, 甚至会 出现急凝( 假凝) 现象,石膏研磨细度不够, 会影响石膏的溶解性,从而影响缓凝效果,导 致水泥的外加剂适应性不良。 因此在水泥粉磨过程中,因磨机温度高,导致 二水石膏脱水形成半水石膏,会影响水泥外加 剂适应性。
10、气温越高,风越大,砼坍落度损失越大。 气温高,水泥水化反应快,外加剂的消耗加 快,风越大,混凝土水份蒸发越快,加快了 水泥颗粒之间的物理凝聚,混凝土坍落度损 失越大。夏季气温太高时,可以采取对骨料 浇水降温的办法,减小坍落度损失。
改善外加剂对水泥适应性的措施
• 改变外加剂的掺入时间,即采用后掺法或滞水法,这种
水泥与外加剂相容性试验
——JC/T 1083-2008(水泥与减水剂相容性试验方法)
应用术语和定义: • 水泥与减水剂相容性:使用相同减水剂或水泥时, 由于水泥或减水剂的质量而引起水泥浆体流动性、 经时损失的变化程度以及获得相同的流动性减水 剂用量的变化程度 • 基准减水剂:用于评价水泥与减水剂相容性的减 水剂 • 初始Marsh(马歇尔)时间:新拌水泥浆体通过 Marsh筒注满200ml烧杯所用的时间
• GB/T 8077-2000《 混凝土外加剂均质性试验方法》
• 水泥净浆流动度测定 使用水泥300g,水87g或105g,使用外加剂厂家 推荐剂量的外加剂掺量,搅拌3min,截锥圆模提 起后自由扩散30s后测量互相垂直的两个方向的最 大直径,取平均值作为水泥净浆流动度。 • 此种方法简单易行,用于快速判断某一水泥与特 定减水剂相容性的程度
净浆流动度法(代用法)
4、将锅取下,用搅拌勺边搅拌边将浆体立即倒入臵于玻璃板中间 位臵的圆模内,对于流动性差的浆体要用刮刀进行插捣,使浆 体充满圆模,用刮刀将高出圆模的浆体刮除并抹平,立即稳定 提起圆模。圆模提起后,应用刮刀将粘附于圆模内壁上的浆体 尽量刮下,以保证每次试验的浆体量基本相同,提取圆模1min 后,用卡尺测量最长径及其垂直方向的直径,二者的平均值即 为初始流动度。 5、快速将玻璃板上的浆体用刮刀无遗留的回收到搅拌锅内,并密 封静臵防止水分蒸发。 6、清洁玻璃板、圆模。 7、调整基准减水剂掺量,重复上述步骤,依次测定基准减水剂各 掺量下的初始流动度值。 8、自加水泥60min时,将静臵的水泥浆体按上述搅拌程序重新搅 拌,重复第4条,依次测定基准减水剂各掺量下的60min流动度 值。
水泥外加剂适应性不良的表现:
• 外加剂对水泥工作性能改善不明显 • 混凝土坍落度损失过大或混凝土过于 快凝 • 造成混凝土结构构件更易出现的裂缝
影响水泥外加剂适应性的因素
1、水泥中四大主要矿物成分C3S、C2S、C3A、C4AF对 高效减水剂的吸附能力是不一样的,其吸附顺序C3A >C4AF>C3S>C2S,因而在减水剂掺量相同的情况下, C3A和C4AF含量较高的水泥浆体中,减水剂的分散效 果就较差。 2、水泥熟料中的碱含量过高( 碱含量>0.8%) 的水泥或 碱含量过低( 碱含量<0.5%) 的水泥, 也容易与外加剂 产生不适应。水泥中碱主要来源于所用原材料, 特别是 石灰石和粘土。含碱量过高或过低的水泥, 在某些品种 外加剂加入时, 会引起水泥中石膏溶解度变化, 使水泥 矿物成分C3A 水化速率加快, 需水量增大,工作度损失 也变快。
净浆流动度法(代用法)
1、玻璃板臵于工作台上,并保持表面水平。 2、用湿布将玻璃板、圆模内壁、搅拌锅、搅拌 叶片全部润湿。将圆模臵于玻璃板的中间位臵, 并用湿布覆盖。 3、将基准减水剂和约1/2的水同时加入锅中,然 后用剩余的水反复冲洗盛装基准减水剂的容器 直至干净并全部加入锅中,秤取500±2g水泥, 145±1ml水,在5-10S内将水泥加入水中,把 锅固定在搅拌机上,以低速搅拌120S,停15S, 同时将叶片和锅壁上的水泥浆刮入锅中间,接 着高速搅拌120S的程序制作净浆。
Marsh筒为下带圆管的锥形漏斗,具 体方法为让注入漏斗中的水泥浆体 自由流下,记录注满200ml容量筒 的时间,即Marsh时间,此时间的长 短反映了水泥浆体的流动性
• 净浆流动度试验
将制备好的水泥浆体装入一定容量 的圆模后,稳定提起圆模,使浆体 在重力作用下在玻璃板上自由扩展, 稳定后的直径即流动度,流动度的 大小反映了水泥浆体的流动性。
5、水泥的细度越细、比表面积越大,对减水剂的吸 附量就越多,为达到同样的效果,必然要增加减 水剂的用量。 6、陈化时间越短,温度越高的水泥,由于带有大量 电荷,吸附外加剂的数量多,减水效果差,因此 使用刚出磨或出磨温度高的水泥,就会出现减水 率低,坍落度损失快的现象。 7、混凝土的搅拌时间过短会影响混凝土中的含气量 以及混凝土外加剂分散的匀质性,从而影响新拌 混凝土的工作性。但如果搅拌速度过快,水泥颗 粒表面形成的双电层膜受到剪切力的破坏,影响 对外加剂的适应性。
• 试验条件 实验室温度应保持在20±2℃,相对湿度应不低 于50% • 仪器设备 水泥净浆搅拌机,配备6只搅拌锅 圆模:上口直径36mm、下口直径60mm、高度 60mm,内壁光滑无暗缝的金属制品 玻璃板:直径400mm、厚5mm 刮刀、游标卡尺、秒表、天平、烧杯、Marsh筒、 量筒
• Marsh筒法