水泥與減水劑相容性試驗方法行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)介紹

1、水泥與減水劑相容性試驗方法行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)介紹0 引言為了改善水泥與減水劑的相容性或進(jìn)行水泥質(zhì)量穩(wěn)定性的考核, 水泥用戶和部分水泥企業(yè)引用GB8076混凝土外加劑中的凈漿流動度試驗方法進(jìn)行水泥與減水劑相容性試驗, 從而進(jìn)行生產(chǎn)控制和指導(dǎo)水泥的使用。這樣做, 雖然解決了試驗方法的問題,但由于沒有統(tǒng)一的評價基準(zhǔn), 導(dǎo)致結(jié)果沒有可比性。同時, 當(dāng)出現(xiàn)相容性問題時, 沒有評判依據(jù)。為此,2006 年國家改革與發(fā)展委員會下達(dá)了水泥與減水劑相容性試驗方法行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定工作計劃。經(jīng)過大量的工作, 該標(biāo)準(zhǔn)于2007 年8 月通過了水泥標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會的審議,并建議2008 年6 月1 日實施。為了便于標(biāo)準(zhǔn)的實施, 現(xiàn)將

2、該標(biāo)準(zhǔn)簡要介紹如下。1 關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)中相容性術(shù)語問題綜觀現(xiàn)有的文獻(xiàn)資料, 就水泥與減水劑兩者的關(guān)系問題, 出現(xiàn)兩個術(shù)語: 適應(yīng)性和相容性。根據(jù)詞典的解釋, 適應(yīng)性指的是兩個獨立的個體之間的關(guān)系, 最終的結(jié)果是一方被征服或逃避, 而另一方絲毫沒有變化; 而相容性指的是兩個獨立的個體形成一個整體之后的關(guān)系, 最終的結(jié)果是一損俱損、一榮俱榮。當(dāng)水泥和減水劑加水?dāng)嚢韬? 兩者就形成了一個不可分割的整體, 兩者相互努力的結(jié)果就是拌和物的性能好還是壞, 沒有哪一方被征服, 也沒有哪一方逃避。因此, 兩者的關(guān)系應(yīng)該叫相容性, 而非適應(yīng)性。2 關(guān)于水泥與減水劑相容性的定義問題什么叫水泥與減水劑相容性, 至今沒有一

3、個明確的定義。許多文獻(xiàn)中, 都有關(guān)于水泥與減水劑相容性/適應(yīng)性的描述, 其基本意思如下: 由于水泥礦物組成、細(xì)度、所摻加的混合材的品種和摻量的不同, 以及減水劑的勻質(zhì)性、穩(wěn)定性等原因, 會導(dǎo)致人們常說的水泥與減水劑相容性差的問題, 具體表現(xiàn)為經(jīng)時坍落度損失快、要達(dá)到規(guī)定的流動度或坍落度時的減水劑用量大等, 有的甚至出現(xiàn)急凝、緩凝等現(xiàn)象。因此, 從廣義上來講, 水泥與減水劑相容性應(yīng)包括水泥漿體的流動性能、力學(xué)性能、凝結(jié)行為和泌水現(xiàn)象等。同時, GB8076混凝土外加劑對泌水率比、凝結(jié)時間變化幅度和強度比進(jìn)行了規(guī)定, GB8077混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗方法對試驗方法進(jìn)行了規(guī)定。因此本標(biāo)準(zhǔn)將水泥與減

4、水劑相容性定義為水泥漿體流動性的變化, 具體為“使用相同減水劑或水泥時, 由于水泥或減水劑質(zhì)量的變化而引起水泥漿體流動性、經(jīng)時損失的變化程度, 以及為獲得相同的流動性而導(dǎo)致減水劑摻量的變化程度”。3 關(guān)于水泥與減水劑相容性的評價參數(shù)及基準(zhǔn)點經(jīng)過試驗研究表明( 見表1) : 不同的水泥具有不同的飽和摻量點; 不同的水泥在飽和摻量點時的Marsh 時間和經(jīng)時損失不同; 不同的水泥在減水劑摻量相同時Marsh 時間和經(jīng)時損失不同。另外, 水泥中加入減水劑所追求的是: 1) 獲得盡可能高的流動性, 利于混凝土的攪拌、成型; 2) 保證混凝土的可施工性, 在保證一定的流動性時, 還要求混凝土坍落度( 流

5、動性) 損失不要太快, 即經(jīng)時損失率要小; 3) 以盡量少的減水劑用量獲得最大的技術(shù)效果,以降低混凝土的生產(chǎn)成本。因此, 作為評價水泥與減水劑相容性的參數(shù)不應(yīng)是這些參數(shù)中的某一個, 而應(yīng)是流動性、飽和摻量和經(jīng)時損失3 個參數(shù), 這樣才能客觀、公正地評價某一水泥與減水劑的相容性。在3 個評價參數(shù)中, 對于一個水泥而言, 只有飽和摻量點是固定不變的, 而流動性和經(jīng)時損失率在減水劑摻量不同時的結(jié)果不同( 見圖1) , 因此應(yīng)確定流動性和經(jīng)時損失率的評價基準(zhǔn)點, 才能建立一個統(tǒng)一的評價體系。經(jīng)過研究, 水泥漿體的流動性和經(jīng)時損失率在減水劑飽和摻量點之后趨于穩(wěn)定。經(jīng)試驗, 大多數(shù)水泥的飽和摻量點小于0.

6、8%, 個別的大于0.8%, 因此選擇了0.8%的減水劑摻量作為水泥漿體的流動性和經(jīng)時損失率的評價基準(zhǔn)點。4 關(guān)于方法問題根據(jù)資料14, 水泥與減水劑相容性試驗方法有凈漿流動度法、Marsh 筒法和膠砂坍落度法幾種, 而且不同的文獻(xiàn)對這幾種方法給出了不同的評價?？紤]經(jīng)濟因素, 排除了膠砂坍落度法, 并對凈漿流動度法和Marsh 筒法進(jìn)行了對比研究, 結(jié)果表明:1) 兩者的原理有所側(cè)重, 但基本一致, 特別是Marsh 筒法的高水灰比與混凝土的實際情況接近;2) 用Marsh 筒法測定飽和摻量點較凈漿流動度法更為直觀、便捷、可靠;3) 用Marsh 筒法測定經(jīng)時損失率比凈漿流動度法敏感;4)Ma

7、rsh 時間隨水泥中混合材摻量的變化與水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量和膠砂流動性的變化規(guī)律一致, 較凈漿流動度法具有更好的相關(guān)性;5)Marsh 時間與混凝土坍落度具有較好的相關(guān)性( 見圖2) ;6)Marsh 筒法試驗誤差影響因素少, 重復(fù)性誤差小于凈漿流動度法?？紤]到凈漿流動度法的應(yīng)用歷史和普遍性, 以及與GB8076 的兼容性, 本標(biāo)準(zhǔn)將兩個方法并列, 供標(biāo)準(zhǔn)使用方選擇。但有爭議時, 以Marsh 筒法為準(zhǔn)。同時, 作為標(biāo)準(zhǔn)起草單位, 為了方便試驗操作、減小試驗誤差, 和河北科析儀器設(shè)備有限公司聯(lián)合開發(fā)了自動Marsh 時間測定儀, 供大家選擇。5 關(guān)于基準(zhǔn)減水劑問題在GB8076 中規(guī)定了基準(zhǔn)水泥

8、, 用以評價減水劑的質(zhì)量。同理, 要評價水泥, 必須固定減水劑, 確定評價基準(zhǔn)和尺度, 才能進(jìn)行橫向比較?；跍p水劑的技術(shù)、生產(chǎn)和使用現(xiàn)狀, 選擇了占市場80%以上的萘系減水劑作為基準(zhǔn)減水劑, 并于2006 年研制成功, 向社會提供。在規(guī)定基準(zhǔn)減水劑的同時, 為了提高標(biāo)準(zhǔn)的可操作性和降低試驗成本, 本標(biāo)準(zhǔn)不排除標(biāo)準(zhǔn)使用方自己選擇評價基準(zhǔn)( 但必須均勻、穩(wěn)定) , 用以控制和考核水泥質(zhì)量的穩(wěn)定性。但進(jìn)行橫向?qū)Ρ群吞幚碣|(zhì)量糾紛時, 必須采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的基準(zhǔn)減水劑。6 關(guān)于初始和60min 的時間問題本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的初始時間指的是自加水?dāng)嚢杷闫?經(jīng)過攪拌、裝料步驟, 開始測試的時間。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗步驟

9、, 此時間在4.55min。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的60min 時間指的是自加水?dāng)嚢杷闫? 經(jīng)過60min 后重新攪拌、裝料, 開始測試的時間,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗步驟, 此時間在64.565min。7 關(guān)于攪拌機的問題在測試完初始流動性后, 水泥漿體要在密封的容器中靜置近1h 的時間, 在此期間, 漿體中的固體顆粒發(fā)生沉降, 形成上稀下稠的漿體分布。雖然另配容器進(jìn)行裝盛前盡量將漿體重新返回攪拌鍋, 但總會有部分漿體遺留在容器底部和內(nèi)壁上, 從而改變漿體的水灰比。為了減小此步驟造成的試驗誤差, 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定攪拌機配6 只攪拌鍋, 使?jié){體自始至終全部在鍋內(nèi), 避免漿體損失對試驗結(jié)果造成影響。8 關(guān)于Mar sh

10、 漏斗的問題在本標(biāo)準(zhǔn)的方法中, 影響試驗結(jié)果最大的因素是Marsh 漏斗。其機械尺寸、加工精度, 特別是下料管部分, 都對試驗結(jié)果有影響。因此, 為了保證試驗結(jié)果具有可比性, 在此次標(biāo)準(zhǔn)制定過程中, 吸取原先的經(jīng)驗教訓(xùn), Marsh 漏斗的加工生產(chǎn)只由一家單位進(jìn)行, 并開發(fā)了自動Marsh 時間測定儀。同時, 為了保證產(chǎn)品質(zhì)量, 生產(chǎn)的測定儀必須經(jīng)過建筑材料工業(yè)水泥檢驗專用儀器設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心的檢驗, 合格后方能出廠。9 關(guān)于基準(zhǔn)減水劑摻量點的問題本標(biāo)準(zhǔn)在水泥漿體的配合比中給出了基準(zhǔn)減水劑的摻量點, 同時在備注中又提示“根據(jù)水泥和減水劑的實際情況, 可以增加或減少基準(zhǔn)減水劑的摻量點”。

11、這是因為不同的水泥的飽和摻量點不同, 進(jìn)行大的減水劑摻量試驗沒有意義。但無論如何調(diào)整, 0.8%的摻量點必須做, 以進(jìn)行流動性和經(jīng)時損失率的評價。10 關(guān)于水泥企業(yè)檢測頻率的問題對于水泥企業(yè)而言, 本標(biāo)準(zhǔn)的制定有兩個作用:一是對本單位水泥產(chǎn)品質(zhì)量的了解、掌握以及控制、調(diào)整; 二是應(yīng)對發(fā)生的質(zhì)量糾紛。因此, 建議水泥企業(yè)首先進(jìn)行一次全面的質(zhì)量情況摸底, 進(jìn)行飽和摻量點、流動性和經(jīng)時損失的試驗測試。然后根據(jù)用戶的要求進(jìn)行調(diào)整, 使水泥與減水劑的相容性達(dá)到一個理想的水平。在正常情況下, 每周進(jìn)行12 次的流動性和經(jīng)時損失測試, 以考察水泥質(zhì)量的穩(wěn)定性即可。參考文獻(xiàn):1 吳笑梅, 樊粵明, 簡運康.用Marsh 筒法研究水泥與減水劑的相容性問題J.水泥, 2002, (12):8- 11.2 徐海軍.對制約當(dāng)前商品( 預(yù)拌) 混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)問題的研究D.廣州: 華南理工大學(xué),2