聚羧酸系高效緩凝減水劑凝結(jié)時間之差的測定和分析

摘要：近年來工程施工設(shè)計對混凝土的要求越來越高，國家對綠色建材發(fā)展的支持，混凝土外加劑的應(yīng)用越來越廣，聚羧酸系高效緩凝減水劑因減水率高、保坍性能好、摻量低、成本低等優(yōu)點在混凝土外加劑中的產(chǎn)量占比連年升高。因此，為了提高建筑工程的整體質(zhì)量，應(yīng)該準(zhǔn)確地測定外加劑的各項性能，而混凝土外加劑凝結(jié)時間之差的準(zhǔn)確測定，會影響到外加劑生產(chǎn)廠家的質(zhì)量控制、預(yù)拌混凝土生產(chǎn)、運輸和施工。通過對某種聚羧酸系高效緩凝減水劑凝結(jié)時間之差的測定與分析，提出影響因素、注意事項和結(jié)果分析，從而為混凝土外加劑凝結(jié)時間之差的檢測和分析提供借鑒。

關(guān)鍵詞：聚羧酸系混凝土外加劑凝結(jié)時間基準(zhǔn)混凝土受檢混凝土

DeterminationandAnalysisoftheDifferenceintheSettingTimeofthePolycarboxylate-TypeEfficientRetardingandWaterReducingAgent

CHENShanchang1，2，3

1.GuangxiDeyanTestingTechnologyServiceCo.，Ltd.;2.GuangxiCementandBuildingMaterialsProductQualityInspectionCenter（Guigang）;3.GuigangBranchofGuangxiZhuangAutonomousRegionInstituteofProductQualityInspection，Guigang，GuangxiZhuangAutonomousRegion，537100China

Abstract：Inrecentyears，therequirementsofengineeringconstructiondesignforconcreteare gettinghigherandhigher，thecountrysupportsthedevelopmentofgreenbuildingmaterials，concreteadmixturesareusedmoreandmorewidely，andtheoutputproportionofthepolycarboxylate-typeefficientretardingandwaterreducingagentinconcreteadmixtureshasincreasedyearbyyearbecauseofitshighwater-reducingrate，goodslumpretentionperformance，lowmixingamountandlowcosts.Therefore，inordertoimprovetheoverallqualityofconstructionprojects，thevariouspropertiesofadmixturesshouldbeaccuratelymeasured，andtheaccuratedeterminationofthedifferenceinthesettingtimeofconcreteadmixtureswillaffectthequalitycontrolofadditivemanufacturers，andtheproduction，transportationandconstructionofready-mixedconcrete.Throughthedeterminationandanalysisofthedifferenceinthesettingtimeofapolycarboxylate-typeefficientretardingandwaterreducingagent，theanalysisofinfluencingfactors，precautionsandresultsisputforward，soastoprovidereferenceforthedetectionandanalysisofthedifferenceinthesettingtimeofconcreteadmixtures.

KeyWords：Polycarboxylicacidtype;Concreteadmixture;Settingtime;Normalconcrete;Testedconcrete

隨著工程建設(shè)對混凝土性能要求的提高，水泥等主要建筑材料生產(chǎn)成本升高，混凝土外加劑的摻入可以顯著影響混凝土的強度、耐久性、工作性能和可持續(xù)性[1]，混凝土外加劑的應(yīng)用越來越廣。性近年來，我國混凝土外加劑總產(chǎn)量持續(xù)穩(wěn)定增長，2019年我國混凝土外加劑總產(chǎn)量累計為2003.89萬t，相比2015年和2017年分別增長了45%和43%，其中聚羧酸系減水劑在2013—2017年期間年均增速20%左右，2019年聚羧酸系減水劑呈現(xiàn)大幅飛躍增長狀態(tài)，聚羧酸系減水劑與萘系減水劑的年產(chǎn)量之比從2011年的0.8倍增加到2019年的9.3倍，隨著生產(chǎn)工藝和應(yīng)用技術(shù)日臻成熟，生產(chǎn)工藝和應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用的成熟，成為主流減水劑[2]。

1測定凝結(jié)時間之差的意義

混凝土外加劑是混凝土除水泥、砂、石子、水外應(yīng)用最多的材料，而聚羧酸系減水劑具有摻量低、減水率高、對水泥粒子的分散能力強、流動性大、坍損小、可大幅提高強度，保塑性能強、對施工溫度要求低、易于澆筑密實等優(yōu)點得到廣泛應(yīng)用。因為混凝土的特殊性，凝結(jié)時間要根據(jù)其生產(chǎn)、運輸和施工的具體情況進(jìn)行調(diào)整，從而影響最終的工程質(zhì)量?；炷聊Y(jié)時間的異常，會導(dǎo)致實體混凝土出現(xiàn)裂縫、露筋、孔洞、蜂窩等缺陷及實體混凝土強度偏低[3]，在部分工程如比較大跨度的橋梁的特殊的混凝土，對凝結(jié)時間的檢測和調(diào)整更加重要[4]。因此，準(zhǔn)確地測定和分析聚羧酸系混凝土外加劑結(jié)時間之差，對混凝土外加劑生產(chǎn)企業(yè)的質(zhì)量控制、攪拌站的生產(chǎn)、工程項目施工具有重要意義。

2試驗

2.1試驗原材料及配比

試驗用的水泥為檢驗混凝土外加劑性能的專用的基準(zhǔn)水泥，是由經(jīng)中國建材聯(lián)合會混凝土外加劑分會與有關(guān)單位共同確認(rèn)具備生產(chǎn)條件的工廠供給，符合各項品質(zhì)指標(biāo)的硅酸鹽水泥熟料與二水石膏磨成的PⅠ型硅酸鹽水泥；試驗用砂符合《建設(shè)用砂》（GB/T14684—2022）中Ⅱ區(qū)要求的中砂，細(xì)度模數(shù)為2.6～2.9，含泥量小于1%；試驗用石子符合《建設(shè)用卵石、碎石》（GB/T14685—2022）要求的公稱粒徑為5～20mm的碎石或卵石，采用二級配，其中5～10mm占40%，10～20mm占60%，滿足連續(xù)級配要求，針片狀物質(zhì)含量小于10%，空隙率小于47%，含泥量小于0.5%；試驗用水符合《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ63—2006）的技術(shù)要求[5]；試驗用的外加劑為聚羧酸系高效緩凝減水劑，摻量為1.5%。試驗基準(zhǔn)混凝土和受檢混凝土的配合比符合《混凝土外加劑》（GB/T8076—2008）的要求。

2.2試驗方法與分析

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，在滿足環(huán)境溫度的試驗室將原材料加入滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的攪拌機(jī)攪拌，拌好出料后，在鐵板上人工翻拌均勻后，用5mm的圓孔振動篩篩出砂漿，拌勻后一次性裝入特定尺寸的金屬圓筒，然后再混凝土振實臺上振實3～5s，在金屬圓筒上口加蓋，在特定溫度的環(huán)境中放置。本次試驗的基準(zhǔn)混凝土在成型后3h開始測定，每間隔0.5h測定一次，受檢混凝土在成型后在6h開始測定，在到達(dá)初凝后每間隔0.5h測定一次，在接近初凝和終凝時根據(jù)實際情況適當(dāng)縮短間隔進(jìn)行測定，每次測定時試針不可與測孔重復(fù)貫入，與前一次測孔和金屬圓筒的筒壁保持一定距離，將試針在特定時間內(nèi)均勻地貫入特定深度，記錄貫入阻力和測量時間[5]。

為減少試驗誤差，檢驗過程中還需注意：基準(zhǔn)或受檢混凝土凝結(jié)時間的測定，與其他的標(biāo)準(zhǔn)如《普通混凝土拌合物性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50080—2016）凝結(jié)時間的測定不同，要注意區(qū)分；檢測環(huán)境的溫濕度要符合標(biāo)準(zhǔn)要求，環(huán)境因素會直接作用于水泥，使水泥水化反應(yīng)受到影響[6]，從而凝結(jié)時間出現(xiàn)偏差；用水量包括液體外加劑、砂和石材料中的含水量，骨料含水率的測定至關(guān)重要，直接影響混凝土配合比中水灰比的控制從而影響凝結(jié)時間[7]；振動攪拌在一定程度上影響混凝土的凝結(jié)時間[8]，在攪拌和成型制樣時，注意攪拌和振動的時間；成型制樣后容器加蓋，在進(jìn)行探針貫入試驗完成后立即蓋上蓋子；在進(jìn)行探針貫入試驗時，注意測孔之間、探針與容器壁的距離，過近會造成貫入阻力異常；計算凝結(jié)時間是從水泥與水接觸時開始的；檢驗完成后根據(jù)實際情況合理制作出圖表，減少初凝和終凝的讀數(shù)誤差。

2.3試驗過程

按標(biāo)準(zhǔn)要求在同一試驗環(huán)境、拌和設(shè)備、同一配合比下，連續(xù)3d每天同時拌和基準(zhǔn)和受檢混凝土1批次，每批次混凝土取1個樣品數(shù)目進(jìn)行成型、測定、記錄和計算，從水泥與水接觸時開始計算凝結(jié)時間，根據(jù)計算結(jié)果以貫入阻力值為縱坐標(biāo)，測試時間為橫坐標(biāo)，分別做出基準(zhǔn)和受檢混凝土凝結(jié)時間圖表，如圖1、圖2所示。

2.4試驗結(jié)果

從圖1和圖2的曲線圖中分別讀出基準(zhǔn)混凝土和受檢混凝土的初凝和終凝時間，取平均值后求差得出該減水劑的凝結(jié)時間之差，如表1所示。

從表1的試驗結(jié)果可知（1）：基準(zhǔn)混凝土和受檢混凝土3批次的初凝和終凝的最大值或最小值與中間值之差均未超過30min，說明試驗結(jié)果是有效的；（2）初凝之差為+350min，終凝之差為+325min，符合聚羧酸系高效緩凝減水劑初凝之差＞+90min的標(biāo)準(zhǔn)要求；（3）在初始坍落度一樣的前提下，摻入一定量的聚羧酸系高效緩凝減水劑，能較大地延緩凝土的初凝，說明使用該型號的混凝土外加劑拌和的混凝土流動性大、坍落度經(jīng)時損失小，適用于較高溫天氣施工、運輸路線較長以及有延緩凝結(jié)時間要求的特殊工地；（4）基準(zhǔn)混凝土初凝和終凝之間的時間間隔為350min，受檢混凝土初凝和終凝之間的時間間隔為325min，相差不大，表明使用這種型號外加劑的混凝土只延長初凝和終凝，并不會延長混凝土初凝到終凝之間的時間間隔。

3結(jié)語

隨著外加劑在工程建設(shè)的廣泛使用，更多混凝土外加劑生產(chǎn)企業(yè)、混凝土生產(chǎn)企業(yè)以及施工單位對混凝土外加劑的性能越來越重視。重視混凝土外加劑凝結(jié)時間之差的測定，對混凝土外加劑生產(chǎn)企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量和調(diào)節(jié)混凝土摻量有很大的幫助，同時對施工方在特殊領(lǐng)域的運用提供重要幫助。

參考文獻(xiàn)

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