方 威

（福建省永正工程質(zhì)量檢測有限公司，福建 福州 350012）

0 引言

隨著社會發(fā)展進(jìn)步，大型橋梁和超高層建筑等頻繁出現(xiàn)，工程技術(shù)也隨之不斷地發(fā)展，對混凝土的工作性能提出了較高的要求。混凝土外加劑能夠減少用水量、降低水灰比、節(jié)約水泥、提高混凝土工作性能，已成為混凝土中不可缺少的一部分[1]。目前，因每個廠家生產(chǎn)的外加劑工藝不同，同一個廠家不同批次也存在減水率波動，外加劑的減水率估算試配成功率不高，往往需要數(shù)次試配才能得出結(jié)果；混凝土試拌過程中檢測人員的勞動強度大，需多人協(xié)同工作，工作量大，人工成本高；基準(zhǔn)水泥、砂、碎石損耗較大，耗材成本高[2]。現(xiàn)今迫切需要一種合適的檢測方法來減輕檢測工作量，提高檢測效率。

在工程檢測技術(shù)方面，外加劑的減水率應(yīng)先符合規(guī)范要求，才能夠進(jìn)行泌水率比、含氣量、凝結(jié)時間差、抗壓強度比、收縮率比等性能指標(biāo)的檢測，所以減水率的檢測是關(guān)鍵。本文擬研究不同廠家生產(chǎn)的緩凝型高效外加劑，依據(jù)《混凝土外加劑》（GB 8076-2008）（以下簡稱“混凝土法”）和《混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗方法》（GB/T 8077-2012）（以下簡稱“膠砂法”）進(jìn)行減水率檢測，結(jié)合實際檢測過程中的經(jīng)驗[3]，通過試驗結(jié)果去驗證，研究兩種不同減水率方法之間的關(guān)聯(lián)性。

1 試驗方案

1.1 原材料選擇

（1）水泥

本文選用的水泥為撫順?biāo)喙煞萦邢薰竞蛽犴槹馁悹柨萍加邢挢?zé)任公司生產(chǎn)的基準(zhǔn)水泥P·I42.5，其基本物理性能如表1所示。

表1 基準(zhǔn)水泥物理性能

（2）砂

膠砂法：規(guī)范GB/T 8077-2012中使用的砂是水泥強度檢驗用ISO標(biāo)準(zhǔn)砂，而不是使用天然砂，通過對幾組外加劑采用ISO標(biāo)準(zhǔn)砂和天然砂測得的減水率進(jìn)行對比，當(dāng)膠砂流動度達(dá)到（180±5）mm時，采用ISO標(biāo)準(zhǔn)砂用水量更低。在原材料和比例都相同情況下，采用ISO標(biāo)準(zhǔn)砂流動度比采用天然砂流動度大45～65mm。采用兩種砂所得到的水泥膠砂減水率偏差均在0.5%以內(nèi)，使用兩種不同的砂所得到的水泥膠砂減水率并沒有明顯的區(qū)別。本文為了使膠砂法與混凝土法原材料更加貼近，兩種方法均使用相同的天然砂進(jìn)行試驗。

混凝土法：采用中國建筑材料科學(xué)研究總院有限公司銷售的天然砂，篩分結(jié)果見表2，顆粒級配符合GB/T 14684-2011 中Ⅱ區(qū)要求的中砂，細(xì)度模數(shù)為2.6，含泥量0.9%，檢測結(jié)果均滿足GB 8076-2008 中對砂的要求。

表2 天然砂篩分結(jié)果

（3）碎石

采用連續(xù)級配5～10mm和10～20mm的碎石摻配而成，碎石的銷售單位是中國建筑材料科學(xué)研究總院有限公司，碎石篩分結(jié)果見表3，顆粒級配符合GB/T 14685-2011要求的公稱粒徑為5～20mm的碎石，針片狀物質(zhì)含量為2%，空隙率為41%，含泥量為0.4%，檢測結(jié)果均滿足規(guī)范GB 8076-2008中對碎石的要求。

表3 摻配碎石篩分結(jié)果

（4）外加劑

隨機選取幾種不同廠家的緩凝型高效外加劑，基本信息如表4所示。

（5）水

本試驗所用水均為飲用水，符合《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ 63-2006）的技術(shù)要求。

1.2 試驗方法

1.2.1 膠砂法

（1）操作步驟

試驗操作步驟按《混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗方法》（GB/T 8077-2012）中第14.4節(jié)試驗步驟進(jìn)行，該方法是先測定基準(zhǔn)膠砂流動度為（180±5）mm時的用水量，再測定摻外加劑膠砂流動為（180±5）mm時的用水量，經(jīng)計算得出水泥膠砂減水率[4]。

（2）結(jié)果計算

水泥膠砂減水率按下式計算：

式中：

M0——基準(zhǔn)膠砂流動度為（180±5）mm 時的用水量，g;

M1——摻外加劑的膠砂流動度為（180±5）mm時的用水量，g。

1.2.2 混凝土法

（1）操作步驟

試驗操作步驟按《混凝土外加劑》（GB 8076-2008）中第6.5.2節(jié)減水率測定進(jìn)行。該方法是先測定基準(zhǔn)混凝土坍落度為（80±10）mm時的用水量，再測定摻外加劑混凝土坍落度為（80±10）mm時的用水量，用水量包括液體外加劑、砂、石材料中所含的水量，經(jīng)計算得出混凝土減水率[5]。

（2）配合比設(shè)計

依據(jù)規(guī)范GB 8076-2008，該組外加劑為高效外加劑，選用水泥用量330kg/m3，砂率為38%，混凝土的坍落度控制在（80±10）mm。經(jīng)試驗測得基準(zhǔn)混凝土配合比結(jié)果為水∶水泥∶砂∶碎石=185∶330∶703∶1147。

（3）結(jié)果計算

混凝土減水率結(jié)果為坍落度基本相同時，基準(zhǔn)混凝土和受檢混凝土單位用水量之差與基準(zhǔn)混凝土單位用水量之比?；炷翜p水率按下式計算：

式中：

W0——基準(zhǔn)混凝土單位用水量，kg/m3;

W1——受檢混凝土單位用水量，kg/m3。

2 試驗結(jié)果分析

2.1 試驗結(jié)果

現(xiàn)對所選用的4組不同廠家的緩凝型高效外加劑試驗結(jié)果進(jìn)行對比，對比結(jié)果如表5所示。混凝土減水率與水泥膠砂減水率的關(guān)系見圖1。

表5 試驗結(jié)果

圖1 混凝土減水率與水泥膠砂減水率關(guān)系分析

2.2 試驗結(jié)果分析

由表5和圖1可知，混凝土法和膠砂法兩種試驗方法存在差異，相對偏差約14%左右，偏差較大。隨著該外加劑的混凝土減水率增加，相對偏差也隨著增大。目前試驗數(shù)據(jù)較少，不具有很強的代表性，需后續(xù)再收集更多樣品進(jìn)行試驗驗證。外加劑的減水率越低，兩者結(jié)果越接近，水泥膠砂減水率可作為估算外加劑的混凝土減水率的依據(jù)，再用混凝土法進(jìn)行試拌驗證，試驗僅需進(jìn)行微調(diào)，即可獲得最終減水率。

3 結(jié)束語

利用混凝土法能夠比較準(zhǔn)確地測定出外加劑的減水率，并能較好地反應(yīng)混凝土的黏聚性和保水性；缺點是工作量大，耗材成本高，檢測效率較低。膠砂法所需原材料種類減少，原材料需要量也少，操作方便，檢測迅速，工作量小，耗材成本低；缺點是試驗結(jié)果不準(zhǔn)確，與混凝土減水率結(jié)果存在一定差異。

外加劑的混凝土減水率與水泥膠砂減水率偏差較大，兩種試驗方法結(jié)果不具有明顯的線性關(guān)系，沒有很好的相關(guān)性，所以不能用水泥膠砂減水率來替代混凝土減水率。但外加劑的減水率較低時，水泥膠砂減水率可作為估算外加劑的混凝土減水率的依據(jù)，該方式能夠減少混凝土試拌次數(shù)，減少檢測工作量和勞動強度，同時降低檢測成本。

因膠砂法操作方便，檢測迅速，當(dāng)供需雙方均認(rèn)可時，水泥膠砂減水率仍可以作為外加劑廠家質(zhì)量控制的一個指標(biāo)和需求方對原材料驗收的依據(jù)。