馬玉濤,仝婷婷

(光明鐵道控股有限公司，衢州 324000)

CRTSⅢ型軌道板是無砟軌道系統(tǒng)的主要傳力構(gòu)件，采用高強混凝土澆筑。目前水泥質(zhì)量的波動是影響高強混凝土性能的主要因素，針對這種現(xiàn)象，通過水泥與減水劑相容性試驗來確定減水劑的飽和摻量，為混凝土生產(chǎn)用減水劑摻量提供數(shù)據(jù)支持，確?；炷翣顟B(tài)可控、穩(wěn)定，保障生產(chǎn)的軌道板質(zhì)量。

1 原材料

水泥：盤固PO 42.5硅酸鹽水泥，比表面積340 m2/kg，標準稠度用水量27.5%，28 d抗壓強度為64.0 MPa；減水劑：江蘇蘇博特聚羧酸系高性能減水劑(標準型)，減水率33%，泌水率17%，28 d抗壓強度比174%，含固量16%，推薦摻量1.2%；摻合料：北京鐵科首鋼復合摻合料，需水量比100%，28 d活性指數(shù)102%；中砂：細度模數(shù)2.7，含泥量1.2%；碎石：5～20 mm連續(xù)級配，含泥量0.3%，針片狀含量2%。水：自來水。各原材料其他指標均符合《高速鐵路CRTS Ⅲ型板式無砟軌道先張法預應力混凝土軌道板》(Q/CR 567—2017)的要求。

2 試驗方法

水泥與減水劑相容性試驗依據(jù)《水泥與減水劑相容性試驗方法》(JC/T 1083—2008)規(guī)定的凈漿流動度法(代用法)，以測定相應時間的凈漿流動度表征相容性[1]?；炷涟韬衔镄阅茉囼炓罁?jù)《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》(GB/T 50080—2016)，以坍落度表示相容性。

3 試驗結(jié)果與分析

3.1 減水劑摻量對水泥凈漿流動度的影響

試驗中通過調(diào)整減水劑摻量(0.8%、1.0%、1.1%、1.2%)研究凈漿流動度的變化，確定減水劑的飽和摻量，具體數(shù)據(jù)見表1。

表1 水泥漿體配合比、凈漿流動度及漿體性能

從表1數(shù)據(jù)可知，當減水劑摻量在0.8%～1.1%時，水泥凈漿流動度隨著減水劑摻量的增加而增大，當減水劑摻量達到1.2%時，水泥凈漿流動度變化不大，但漿體性能已出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，因此減水劑的飽和摻量為1.1%。

3.2 水泥摻合料對減水劑飽和摻量的影響

在高強混凝土配合比設計過程中，一般會摻入適量礦物摻合料以提高混凝土的力學性能和耐久性能。參照軌道板混凝土配合比中摻合料摻量，試驗摻入10%的摻合料取代水泥，通過改變減水劑摻量探究凈漿流動度的變化，確定減水劑的飽和摻量，具體數(shù)據(jù)見表2。

表2 水泥漿體配合比、凈漿流動度及漿體性能

從表2可以看出，當減水劑摻量在0.8%～1.1%時，水泥凈漿流動度隨著減水劑摻量的增加而增大；當減水劑摻量增至1.2%時，水泥凈漿流動度變化不大，但漿體性能已出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，因此減水劑的飽和摻量為1.1%。對比表1可知，在相同減水劑摻量下，摻入摻合料后漿體流動度有所提高，摻合料有利于增加聚羧酸減水劑的有效吸附量，降低水泥—聚羧酸減水劑漿體的zeta電位，改善水泥漿體的流動性[3]，且摻入摻合料對減水劑飽和摻量點沒有影響。

3.3 減水劑飽和摻量對混凝土拌合物狀態(tài)的影響

由表2可知減水劑摻量為1.0%和1.1%時，其漿體流動度相差不大，通過進行混凝土試拌驗證飽和摻量的準確性，考慮凈漿成份單一相比混凝土成份差別較大，特別是砂、石含泥量對減水劑使用效果影響較大，故選取減水劑摻量為1.0%、1.1%、1.2%、1.3%進行試拌，測定混凝土坍落度、觀察和易性。根據(jù)Q/CR 567—2017要求混凝土坍落度控制在80～120 mm[4]。具體數(shù)據(jù)見表3、表4。

表3 混凝土配合比 /(kg·m-3)

表4 混凝土拌合物性能

從表4可知，隨著減水劑摻量的增加混凝土坍落度逐步增大，當減水劑摻量為1.2%時，混凝土狀態(tài)達到最佳，能夠很好的滿足車間生產(chǎn)的需求，相比凈漿確定的減水劑飽和摻量增加了0.1%的摻量，減水劑摻量為1.3%時，混凝土性能已無法滿足生產(chǎn)要求。在相同減水劑摻量下，摻入摻合料能夠提升混凝土拌合物工作性能。砂石骨料的加入對減水劑的飽和摻量點產(chǎn)生了一定影響，砂石骨料中含有一定量泥，泥對減水劑的吸附導致單位水泥量的減水劑占有率降低[5]。

4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

水泥與減水劑是混凝土的主要材料，且水泥減水劑的質(zhì)量更穩(wěn)定可控，通過凈漿流動度法測定進場水泥與減水劑的飽和摻量點，統(tǒng)計攪拌站相應批次減水劑、水泥在生產(chǎn)時的減水劑摻量。論文統(tǒng)計兩批減水劑和相應批次水泥的攪拌站生產(chǎn)減水劑實際用量，對比通過凈漿法測定的兩批減水劑與相應批次水泥的飽和摻量，兩批減水劑消耗水泥18批。實際統(tǒng)計數(shù)據(jù)見圖1。

經(jīng)統(tǒng)計混凝土攪拌數(shù)據(jù)，攪拌站生產(chǎn)用減水劑摻量比凈漿流動度法測定的減水劑飽和摻量略高，范圍在+0.1%，準確度較高，可用于指導混凝土生產(chǎn)。凈漿流動度法測定減水劑飽和摻量相比室內(nèi)混凝土試拌具有方便、快捷的優(yōu)點，對每批進場水泥進行相容性試驗，可提前掌握水泥質(zhì)量的波動情況及減水劑的飽和摻量。當減水劑飽和摻量有較大波動時，應對減水劑配方進行相應調(diào)整，或?qū)⑺噘|(zhì)量波動情況反饋到水泥廠家，采取質(zhì)量控制措施，提前保證混凝土狀態(tài)的穩(wěn)定及生產(chǎn)的持續(xù)性。

5 結(jié) 語

凈漿流動度法測定的減水劑飽和摻量點相比室內(nèi)混凝土試拌確定的減水劑飽和摻量低0.1%，攪拌站實際生產(chǎn)減水劑摻量介于兩者之間，在生產(chǎn)中可通過水泥凈漿流動度法試驗提前預判減水劑摻量。