混凝土外加劑實驗指導(dǎo)書

1、混凝土外加劑實驗混凝土外加劑是指能有效改善混凝土性能的一類材料，摻量一般只占水泥量的5% 以下?；炷镣饧觿└鶕?jù)其主要功能分類，如改善混凝土流變性能的減水劑、引氣劑、泵送劑，調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)硬化性能的緩凝劑、速凝劑、早強劑，調(diào)節(jié)混凝土含氣量的引氣劑、泡沫劑等等。外加劑性能指標可分為勻質(zhì)性指標和摻外加劑混凝土性能指標。勻質(zhì)性指標有含固量或含水率、密度、氯離子含量、水泥凈漿流動度、細度、pH 值、表面張力、還原糖、總堿量（Na2O+0.658K2O）、硫酸鈉、泡沫性能和砂漿減水率。摻外加劑混凝土性能指標有減水率、泌水率比、含氣量、凝結(jié)時間之差、抗壓強度比、收縮率比、相對耐久性指標和對鋼筋銹蝕作用。本

2、章實驗內(nèi)容有勻質(zhì)性指標中的水泥凈漿流動度和砂漿減水率，摻外加劑混凝土性能指標中的減水率、泌水率比、含氣量、凝結(jié)時間之差、抗壓強度比、收縮率比。試驗參照混凝土外加劑（GB8076-1997）、混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗方法（ GB/T8077-2000）進行。一、混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗（一）水泥凈漿流動度試驗1. 目的水泥凈漿流動度指將一定比例的水泥、水和外加劑拌合成凈漿，測定其在玻璃板上的自由流淌的最大直徑。通過流動度試驗，確定是否達到生產(chǎn)廠家控制值的要求，也可比較外加劑與水泥之間的適應(yīng)性。2. 主要儀器設(shè)備水泥凈漿攪拌機 同水泥標準稠度試驗；截錐圓模 高 60mm ，上口內(nèi)徑36mm ，下口內(nèi)徑

3、60mm ；天平 稱量為 100g ，精度為 0.1g 和稱量為 1000g ，精度為 1g ；鋼直尺、秒表、玻璃板、刮刀等。3. 試驗方法與步驟（ 1 ）將玻璃板平放在水平位置，用濕布抹擦玻璃板、截錐圓模、攪拌機等與凈漿直接接觸的工具，用濕抹布覆蓋截錐圓模和玻璃板。（ 2 ）稱取水泥 300g 、水 87g 或 105g 、一定質(zhì)量的外加劑（質(zhì)量根據(jù)摻量確定）；（ 3 ）將水泥倒入攪拌鍋，再加入外加劑和水，攪拌3min 。（4 ）把拌好的凈漿迅速注入截錐圓模，用刮刀刮平，將截錐圓模垂直提起，同時用秒表記時至30s 。（5 ）用鋼直尺量取流淌部分互相垂直方向的直徑，精確至1mm 。4. 試驗結(jié)

4、果的計算與確定（1 ）單次試驗結(jié)果取兩個垂直方向上直徑的算術(shù)平均值，精確至1mm 。（2 ）膠砂流動度試驗結(jié)果取兩個平行試樣試驗結(jié)果的算術(shù)平均值，精確至1mm 。如兩次試驗結(jié)果差大于 5mm ，應(yīng)重做試驗。（ 3 ）水泥凈漿流動度應(yīng)不小于生產(chǎn)控制值的95% 。結(jié)果中應(yīng)注明水、水泥和外加劑的情況。（二）水泥砂漿工作性試驗1. 目的水泥砂漿工作性以水泥砂漿減水率表示，用以檢測外加劑對水泥的分散效果，是水泥凈漿流動度試驗的補充性試驗。通過試驗確定是否達到生產(chǎn)廠家控制值的要求，也可比較外加劑與水泥之間的適應(yīng)性。2. 主要儀器設(shè)備水泥膠砂攪拌機 同水泥膠砂強度試驗；水泥膠砂流動度測定儀（跳桌）及配套 同

5、水泥膠砂流動度試驗；天平 稱量為 100g ，精度為 0.1g 和稱量為 1000g ，精度為 1g ；鋼直尺、秒表、玻璃板、刮刀等。3. 試驗方法與步驟（1 ）基準砂漿流動度用水量的確定 稱取水泥 450g 、水（質(zhì)量根據(jù)流動度確定）。 按水泥膠砂強度試驗方法進行攪拌。 將攪拌完成的砂漿按水泥膠砂流動度試驗方法測試流動度。 不斷重復(fù)上述過程直至流動度達到 180mm± 5mm ，此時的用水量為基準砂漿流動度的用水量 m0 ，精確至 1g 。（2 ）摻外加劑砂漿流動度用水量的確定 稱取水泥 450g 、水（質(zhì)量根據(jù)流動度確定）、一定質(zhì)量的外加劑（質(zhì)量根據(jù)摻量確定）。 按水泥膠砂強度試

6、驗方法進行攪拌。 將攪拌完成的砂漿按水泥膠砂流動度試驗方法測試流動度。 不斷重復(fù)上述過程直至流動度達到180mm±5mm ，此時的用水量為摻外加劑砂漿流動度的用水量m1 ，精確至1g 。4. 試驗結(jié)果的計算與確定（1 ）按下式計算砂漿減水率，精確至0.1% ：（2）砂漿減水率試驗結(jié)果取兩個平行試樣試驗結(jié)果的算術(shù)平均值，精確至0.1% 。如兩次試驗結(jié)果差大于 1.0% ，應(yīng)重做試驗。（3）砂漿減水率應(yīng)在生產(chǎn)控制值的±1.5% 以內(nèi)。結(jié)果中應(yīng)注明水泥的情況，仲裁試驗必須采用基準水泥*。超過*注：基準水泥 C3A 含量 6%8% ，C3S 含量 50%55%1.0% ，比表面積3

7、20 m2/kg±20m2/kg ，其他指標符合52.5，fCaO 含量不得超過級硅酸鹽水泥。1.2% ，堿含量不得二、摻外加劑混凝土性能試驗外加劑試驗中的基準混凝土和受檢混凝土指按試驗標準要求進行的未摻有外加劑的混凝土和摻有外加劑混凝土?；炷列阅茉囼炛懈黜棽牧霞霸囼炇业臏囟染鶓?yīng)保持在（20±3 ）。摻外加劑混凝土性能指標要求見表7-1。（一）摻外加劑混凝土減水率試驗1. 目的外加劑通過物理化學(xué)作用釋放混凝土拌合物中自由水改善流動性，在保持坍落度不變的條件下，可降低混凝土的單方用水量，即為減水作用，以減水率表示。在試驗檢測時減水率是指在混凝土坍落度基本相同時，基準混凝土和

8、受檢混凝土用水量之差與基準混凝土單位用水量之比。通過摻外加劑混凝土減水率試驗，可確定產(chǎn)品的減水率指標是否達到標準要求，也可采用此方法比較不同外加劑與相同水泥之間、相同外加劑與不同水泥之間的適應(yīng)性。2. 主要儀器設(shè)備自落式混凝土攪拌機 60L ；坍落度筒 同混凝土試驗；臺稱、天平 精度為骨料質(zhì)量的 1% ，其他質(zhì)量的 0.5% ；鋼直尺、鐵鍬等。3. 試驗方法與步驟（1 ）原材料和配合比水泥 同混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗；砂 細度模數(shù)為2.62.9 級配良好的中砂；石 粒徑為 520mm ，二級配： 510mm為 40% ，1020 為 60% ；配合比 水泥用量：采用卵石時為 （310±

9、5 ）kg/m3 ，采用碎石時為（330±5）kg/m3 ；砂率：36%40% ；用水量：使混凝土坍落度達到 80mm± 10mm 。（2）按配合比稱取各項材料的質(zhì)量，一次投入攪拌機。（3）攪拌 3min 后出料，再在鐵板上人工翻拌23 次。（4）混凝土坍落度測試方法同混凝土拌合物和易性試驗，精確至1mm 。（5）如坍落度不能滿足規(guī)定要求，則調(diào)整用水量繼續(xù)按上述步驟進行，直至達到80mm± 10mm 。4. 試驗結(jié)果的計算與確定（1 ）按下式計算單批減水率WR ，精確至0.1% ：W0 基準混凝土單位用水量， kg/m3 ；W1 摻外加劑混凝土單位用水量， kg/

10、m3 。（2 ）減水率結(jié)果取三批試驗結(jié)果的平均值，精確至0.1% 。如三批試驗結(jié)果中的最大和最小值有一個超出中間值的 15% ，則取中間值為試驗結(jié)果； 如兩批試驗結(jié)果超出中間值的 15% ，則試驗結(jié)果作廢， 重做。（二）摻外加劑混凝土泌水率比試驗1. 目的新拌混凝土中的自由水與固體材料的聯(lián)系較少，可以逸出上升至混凝土表面，此現(xiàn)象稱為混凝土泌水。由于外加劑摻入后，在同坍落度的條件下，混凝土中自由水減少，因此混凝土的泌水率會有所降低。通過摻外加劑混凝土泌水率比試驗，可檢驗外加劑摻入混凝土后與混凝土工作性能變化。2. 主要儀器設(shè)備帶蓋容器筒 5L ，內(nèi)徑 185mm ，高 200mm ；振動臺，吸液

11、管、帶塞量筒；其他同混凝土減水率試驗。3. 試驗方法與步驟（1）按外加劑減水率試驗方法拌制混凝土。（2）將混凝土拌合物一次裝入用濕布濕潤的容器筒，裝入量應(yīng)使振平后低于筒口約20mm ，置于振動臺振動 20s ，用抹刀抹平后加蓋。（3）自抹面開始計時， 前 60min ，每 10min 用吸液管吸出泌水 1 次，注入帶塞量筒， 以后每隔 20min吸水 1 次，直至連續(xù) 3 次無泌水。每次吸水前 5min將筒底一側(cè)墊高，吸水后放平加蓋。（4）測試出試樣的總泌水量Vw，精確至 1g 。4. 試驗結(jié)果的計算與確定（1 ）按下式計算單批泌水率B ，精確至 0.1% ：W 混凝土拌合物用水量，g；G 混

12、凝土拌合物總質(zhì)量，g；Gw 試樣質(zhì)量， g；G1 容器筒及試樣質(zhì)量，g ；G2 容器筒質(zhì)量， g。（2 ）泌水率結(jié)果取三批（每批一個）試驗結(jié)果的平均值，精確至0.1% ；如三批試驗結(jié)果中的最大和最小值有一個超出中間值的15% ，則取中間值為試驗結(jié)果；如兩批試驗結(jié)果超出中間值的15% ，則試驗結(jié)果作廢，重做。（3 ）按下式計算泌水率比BR ，精確至 0.1% ：Bt 摻外加劑混凝土的泌水率，% ；Bc 基準混凝土的泌水率，% ；（三）摻外加劑混凝土含氣量試驗1. 目的含氣量是指混凝土拌和物中空氣的體積含量。適當(dāng)增加含氣量可改善混凝土拌合物的和易性、提高混凝土耐久性，但同時會使混凝土的強度降低，因

13、此需要對混凝土中含氣量進行一定的控制。當(dāng)外加劑，特別是引氣型外加劑摻入混凝土后，混凝土的含氣量將有所增加。通過摻外加劑混凝土含氣量試驗，可檢驗外加劑摻入混凝土后對含氣量的影響，并將其作為對混凝土性能影響的控制指標。2. 儀器設(shè)備含氣量測定儀 如圖7-1 ，容器的內(nèi)徑應(yīng)與深度相等，容積為7L ，壓力表量程為0.25MPa ，精度為 0.01MPa ；臺秤 稱量為 50kg ，精度為 50g ；搗棒、振動臺、橡皮錘、刮尺、鏝刀、玻璃板等。3. 試驗方法與步驟（ 1 ）含氣量測定儀的標定容器容積的標定A 擦凈容器，全部安裝好含氣量儀，稱出含氣量儀的總質(zhì)量m1 ，精確至 50g 。B. 容器內(nèi)加水至上

14、口邊緣，安裝好蓋體，關(guān)閉操作閥和排氣閥，打開排水閥和加水閥，通過加水閥注水，至排水閥流出的水流不含氣泡時，在注水的同時關(guān)閉加水閥和排水閥。C. 稱出含氣量儀的總質(zhì)量m2 ，精確至 50g 。D. 按下式計算容器的容積V，精確至0.1L ：測定儀的標定A. 按容器容積的標定的方法進行加水操作，并關(guān)閉操作閥和排氣閥。B.C.開啟進氣閥，用氣泵向氣室充氣至表壓稍大于0.1MPa ，穩(wěn)定后用排氣閥調(diào)整表壓至開啟操作閥，待壓力示值儀穩(wěn)定后，測得含氣量為0 的壓力值P0。0. lMPa。D. 開啟排氣閥，壓力儀示值回零。E. 關(guān)閉操作閥和排氣閥，打開加水閥，在加水閥口用量筒接水。F. 用氣泵向氣室內(nèi)打氣，

15、開啟操作閥， 當(dāng)加水口排出的水是容器體積的l 時，按步驟G. 以相同方法測得含氣量分別為B、C 測得含氣量為1的壓力值2、 3 、 4、 5 、 6、 7 和P1 。8時的壓力值P2、 P3P8 ，精確至0.01MPa。注：以上試驗均應(yīng)進行兩次，相對誤差應(yīng)小于0.2 ，否則應(yīng)重做。H. 繪制含氣量與氣體壓力間的關(guān)系曲線。示例見圖7-2。（ 2 ）砂石含氣量的測定根據(jù)含氣量測定儀體積和混凝土配合比確定每個試樣中砂石的質(zhì)量。在容器中加 1/3 高度水，將確定的砂、石質(zhì)量混合后倒入，邊倒入邊插倒攪動以排除空氣，并使水面始終高于砂石頂面，加完后浸泡5min ，用橡皮錘輕擊容器筒外壁，排除氣泡和泡沫。按

16、容器容積的標定中步驟B 進行加水。按測定儀的標定中步驟B 、 C 測得壓力值Pg 。注：以上試驗均應(yīng)進行兩次，相對誤差應(yīng)小于0.2 ，否則應(yīng)重做。查含氣量與氣體壓力間的關(guān)系曲線得到砂石含氣量Ag。（3 ）按外加劑減水率試驗方法拌制混凝土。（4 ）將混凝土一次裝滿容器，用振動臺振搗1520s ，用鏝刀抹平，使其表面光滑無氣泡。（ 5 ）在正對操作閥孔的混凝土拌和物表面貼一小片塑料薄膜，擦凈容器上口邊緣，裝好密封墊圈，加蓋并擰緊螺栓。（ 6 ）關(guān)閉操作閥和排氣閻，打開排水閥和加水閥，通過加水閥，向容器內(nèi)注人水；當(dāng)排水閥流出的水流不含氣泡時，在注水的狀態(tài)下，同時關(guān)閉加水閥和排水閥。（7 ）開啟進氣閥

17、，用氣泵注人空氣至氣室內(nèi)壓力略大于0.1MPa ，待壓力示值儀穩(wěn)定后，微微開啟排氣閥，調(diào)整表壓至0.1MPa 。關(guān)閉排氣閥。（ 8 ）開啟操作閥，待壓力示值儀穩(wěn)定后，測得壓力值P01 （ MPa ）。（ 9 ）開啟排氣閥，壓力儀示值回零。重復(fù)（ 7）、（ 8 ）的步驟，直至壓力示值儀穩(wěn)定，對容器內(nèi)試樣再測一次壓力值 P02 （ MPa ）。（ 10 ）若 P01 和 P02 的相對誤差小于 0.2% 時，則取兩者的算術(shù)平均值，按含氣量與氣體壓力間的關(guān)系曲線查得含氣量A0( 精確至 0.1 ) ；若不滿足， 則應(yīng)進行第三次試驗，測得壓力值P03（ MPa ）。當(dāng) P03與 P01 、P02 中較

18、接近一個值的相對誤差不大于0.2 時，則取此二值的算術(shù)平均值查得A0 ，若仍不滿足此要求，則此次試驗無效。4. 試驗結(jié)果的計算與確定（1 ）按下式計算含氣量A ，精確至 0.1% ：（ 2 ）試驗結(jié)果取三批（每批一個）測值的算術(shù)平均值。若三個試樣中的最大值或最小值中有一個與中間值之差超過 0.5 ，將最大值與最小值一并舍棄， 取中間值作為該批的試驗結(jié)果； 若最大值與最小值均超過 0.5 ，則重做試驗。（四）摻外加劑混凝土凝結(jié)時間差試驗1. 目的混凝土的凝結(jié)時間分初凝和終凝。初凝指混凝土加水至失去塑性所經(jīng)歷的時間，亦即表示施工操作的時間極限；終凝指混凝土加水到產(chǎn)生強度所經(jīng)歷時間。初凝時間希望適當(dāng)

19、長，以便于施工操作；終凝與初凝的時間差則越短越好。當(dāng)不同外加劑摻入混凝土后，凝結(jié)時間會產(chǎn)生很大變化。如減水劑加入使水灰比減小可能使凝結(jié)時間縮短；早強劑、速凝劑使凝結(jié)時間縮短；緩凝劑則使凝結(jié)時間大大延長。凝結(jié)時間差指摻外加劑混凝土的凝結(jié)時間與基準混凝土的凝結(jié)時間之差。通過摻外加劑混凝土凝結(jié)時間差試驗，可檢驗外加劑摻入混凝土后對凝結(jié)時間的影響，可以對混凝土現(xiàn)場施工進行指導(dǎo)。2. 主要儀器設(shè)備貫人阻力儀 精度為 5N 。試針 長為 100mm ，平面針頭圓面積為100mm2 、50 mm2 和 20 mm2 三種；試樣筒 上口直徑 160mm ，下口直徑150mm ，凈高 150 mm的剛性不滲水的

20、金屬圓筒；搗棒、標準篩等。3. 試驗方法與步驟（1）按外加劑減水率試驗方法拌制混凝土。（2）將混凝土拌和物用5mm 篩篩出砂漿，再裝入金屬容器筒，高度約低于筒口10mm 。（3）振實臺振動 3s5s后加蓋，置于 20 ±2環(huán)境中養(yǎng)護。（4）經(jīng)過一定時間后用貫人阻力儀測試貫人阻力P，初凝時間用面積A 為 100mm2 的試針，終凝時間用面積 A 為 20mm2 的試針。測試前應(yīng)將泌水吸除。4. 試驗結(jié)果的計算與確定（1 ）按下式計算貫入阻力fRP ，精確至 0.1MPa 。（ 2 ）以貫入阻力 fRP 的自然對數(shù) ln（fRP ）為自變量，時間 t 的自然對數(shù) ln（ t）為因變量獲得

21、線性回歸方程。當(dāng)貫入阻力為3.5MPa 時為初凝時間ts ，精確至 1min ，當(dāng)貫入阻力為28MPa 時為終凝時間te，精確至 1min 。A 、B 線性回歸系數(shù)。（3 ）或以貫入阻力為縱坐標，時間為橫坐標，精確至1min ，繪制貫入阻力與時間之間的關(guān)系曲線，確定3.5MPa和 28MPa位置對應(yīng)的時間分別為初凝時間ts 和終凝時間te。（ 4 ）試驗結(jié)果取三批（每批一個）凝結(jié)時間的算術(shù)平均值。若三個試樣中的最大值或最小值中有一個與中間值之差超過 10 ，以中間值為該批的試驗結(jié)果；若最大值與最小值均超過10 ，則重做試驗。（5 ）按下式計算凝結(jié)時間差，精確至1min ：Tt 摻外加劑混凝土的

22、初凝或終凝時間，min ；Tc 基準混凝土的初凝或終凝時間，min 。（六）摻外加劑混凝土抗壓強度比試驗1. 目的不同外加劑摻入混凝土后，由于減水、緩凝、早強或引氣等作用，將顯著影響混凝土在不同齡期的強度。在摻外加劑混凝土性能試驗中，在保持混凝土坍落度保持不變的條件下：減水劑的摻入將顯著提高混凝土的早期強度；早強劑也將提高混凝土的早期強度；但引氣劑的加入將一定程度降低混凝土的強度。通過摻外加劑混凝土抗壓強度比試驗，可檢驗外加劑摻入混凝土后對混凝土強度產(chǎn)生的影響，判定外加劑的抗壓強度技術(shù)指標是否達到標準要求。2. 主要儀器設(shè)備自落式混凝土攪拌機 60L ；臺稱、天平 精度為骨料質(zhì)量的 1% ，其

23、他質(zhì)量的 0.5% ；壓力試驗機 精度為 1% ；鋼直尺、鐵鍬等。3. 試驗方法與步驟（ 1 ）按外加劑減水率試驗方法拌制混凝土。（ 2 ）按混凝土試件的制作與養(yǎng)護成型、 養(yǎng)護試件。成型時振動臺振動 15s20s ，養(yǎng)護條件為： 20 ±2，RH 95% 。（3 ）按混凝土立方體抗壓強度試驗方法進行抗壓強度試驗并計算單批抗壓強度。4. 試驗結(jié)果的計算與確定（1 ）按下式計算抗壓強度比Rs，精確至1% 。St 摻外加劑混凝土的抗壓強度；Sc 基準混凝土的抗壓強度。（2 ）試驗結(jié)果取三批抗壓強度的算術(shù)平均值。若三個試樣中的最大值或最小值中有一個與中間值之差超過 15 ，以中間值為該批的試

24、驗結(jié)果；若最大值與最小值均超過15 ，則重做試驗。（七）摻外加劑混凝土收縮率比試驗1. 目的在收縮試驗中，混凝土的收縮主要包括化學(xué)收縮、干濕變形、自收縮，而且在整個過程中各種收縮相互影響。而在摻外加劑混凝土的收縮率比試驗中，由于保持坍落度保持不變的條件，因此摻外加劑混凝土的實際配合比中水泥用量顯著增加，將導(dǎo)致收縮的增加。通過摻外加劑混凝土收縮率比試驗，可檢驗外加劑摻入混凝土后對混凝土收縮產(chǎn)生的影響，判定外加劑的混凝土收縮率比技術(shù)指標是否達到標準要求。2. 主要儀器設(shè)備自落式混凝土攪拌機 60L ；臺稱、天平 精度為骨料質(zhì)量的 1% ，其他質(zhì)量的 0.5% ；混凝土收縮比長儀 精度為 0.001

25、mm ；試模 100 mm× 100 mm× 515mm ，兩端開孔，可預(yù)埋不銹鋼測頭；測頭、振動臺、鐵鍬等。3. 試驗方法與步驟（1）按外加劑減水率試驗方法拌制混凝土。（2）按混凝土抗壓強度試驗方法成型，成型時振動臺振動15s20s 。（3）成型的混凝土試件拆模后養(yǎng)護3 天（自混凝土攪拌加水時起算） ，養(yǎng)護條件為： 20 ±2 ，RH95% 。（4）養(yǎng)護完成后取出試件，立即移入恒溫恒濕室測定初始讀數(shù)L0 ，精確至 0.001mm ，恒溫恒濕室條件為： 20 ±2， RH= （60±5） %。（ 5 ）按 1d 、 3d 、7d 、 14d 、 28d 試件間隔測試試件讀數(shù) Lt，精確至 0.001mm