混凝土外加剂减水率的快速检测方法探讨

混凝土外加剂减水率的快速检测方法探讨

王秀芬

王秀芬

山东省菏泽市建设工程质量检测中心山东菏泽274000

摘要：混凝土外加剂是混凝土中除水泥、水、砂、石以外的第五种比较重要的组分。通过掺入外加剂的混凝土可满足不同基建工程中对混凝土工作性、强度、温控、调凝及防水等性能指标要求，并能减少水泥用量和降低能耗，提升工程质量与施工效率，简化工艺过程和降低劳动成本。

关键词：混凝土外加剂；减水率；快速检测方法

1试验方法

1.1国标GB8076中减水率的试验方法

在我国现行国标《混凝土外加剂》（GB8076）中规定，测定减水率的试验方法是：按《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55）设计基准混凝土配合比，配制掺外加剂与不掺外加剂的混凝土，两种混凝土坍落度均要求达到（80±10）mm，减水率为坍落度基本相同时，掺外加剂混凝土和不掺外加剂基准混凝土单位用水量之差与不掺外加剂基准混凝土单位用水量的百分比。减水率按下式计算：

WR=（W0-W1）/W0×100%

式中WR——减水率%；

WO——基准混凝土单位用水量Kg/m3；

W1——掺外加剂混凝土单位用水量Kg/m3；

规范中采用的方法，试验结果精确。此方法的优点：

（1）比较准确的测定减水剂的减水率，一般试验结果的误差小于5%，并能较好地反映混凝土的粘聚性、流动性、保水性及易密性。

（2）当减水剂对水泥存在适应性问题时，能准确反映减水剂在水泥中的塑化效果，较准确地测定坍落度损失率。此方法缺点：

（1）工作量大。因为只有通过估算减水剂的减水率才能使掺减水剂混凝土和基准混凝土的坍落度基本相同。而一般减水剂的说明书中给出的水率波动范围较大，这必然会增加估算的难度，有时候为确定其减水效果，往往需要数次试拌混凝土才能得出结果。

（2）混凝土配合比的设计及坍落度的测定可能影响到结果准确性。如砂率不当造成混凝土坍落度测定不准确，影响了减水率的计算结果。

1.2利用水泥净浆流动度检测减水率的方法

1.2.1测定掺外加剂水泥净浆流动度

(1)将试验所需掺量的外加剂完全溶于试验用水中，加入搅拌锅，取水量固定为W1=142.5ml。称取500g水泥，倒入搅拌锅内按《水泥标准稠度用水量凝结时间安定性测定方法》(GT31346-2001)的方法进行拌合。

(2)十字交叉法测量掺外加剂水泥净浆的流动度，重复试验，取三次试验平均值，作为该掺外加剂的水泥净浆流动度H。

1.2.2测定要达到流动度H，不掺外加剂时水泥净浆所需的用水量。

取500g水泥倒入搅拌锅，估计用水量，采用逐步逼近，测得当水泥净浆流动度达到H±5mm时的用水量W0。注意不同用水量配制的水泥净浆不要重复使用。

1.2.3减水率计算：

WR=（W0-W1）/W0×100%

1.3利用水泥标准稠度用水量测定减水率

用不变水量法测定水泥净浆的标准稠度用水量和掺减水剂的水泥净浆标准稠度用水量来计算减水剂的减水率，用调整水量法对掺减水剂的水泥净浆的标准稠度用水量进行校核，从而达到快速测定减水剂减水率的目的。

操作步骤：

（1）称量水泥500g，倒入净浆搅拌机锅内，准备称取加水量W0，按《水泥标准稠度用水量，凝结时间安定性测定方法》（GB/T1346-2001）代用法—试锥方法进行拌和，用水量应能使水泥标准稠度控制在28±2mm范围内。

（2）搅拌完毕，测定试锥下沉深度S1，按P=33.4-0.185S计算水泥的标准稠度用水量，即为P1。

(3)按减水剂的推荐掺量准确称取减水剂、水泥500g及（1）中的加水量，按GB/T1346-2001的方法进行拌和。若采用先掺法、减水剂应同水泥一同加入；若采用同掺法，减水剂应预先溶解成溶液，与水一同加入，若采用滞水法，减水剂应滞后水1～3min加入。再慢搅拌2min，快速搅拌2min。

（4）搅拌完毕，测定试锥下沉深度S2，按P=33.4-0.185S计算掺减水剂的水泥净浆标准稠度用水量，即为P2.

（5）减水剂的减水率WR=（P1-P2）/P1×100%.试验结果精确到小数点后1位。

（6）按测定的减水剂减水率计算掺减水剂的500g水泥的实际用水量，重复步骤（3）、（4），记下此时的用水量W1，所得的结果应能使标准稠度用水量控制在28±2mm范围内。若标准稠度用水量小于28±2mm，应适量加水。

（7）减水剂的实际减水率按公式WR=（W0-W1）/W0×100%计算。本方法的优点：试验直观性强，工作量小，测定结果迅速，当减水剂对水泥不适应的时候，应用本方法可大大降低劳动强度。本实验特别适用于混凝土减水剂的选择试验、减水剂掺量试验及减水剂掺加方法试验。缺点：本方法由于没有考虑砂石的吸水率，在进行混凝土试拌时，其减水率应降低1%～2%。

1.4砂浆减水率

水泥胶砂工作性测定减水率。本方法适用于测定外加剂对水泥的分散效果，以水泥砂浆减水率表示其工作性，当水泥净浆流动度试验不明显时可用此法。先测定基准砂浆流动度的用水量，再测定掺外加剂砂浆流动度的用水量，然后，测定加入基准砂浆流动度的用水量时的砂浆流动度。以水泥砂浆减水率表示其工作性。测试不添加外加剂的基准水泥砂浆的流动度，当砂浆流动度为180mm±5mm时的用水量为基准水泥砂浆流动度的用水量M0将水和外加剂加入锅里搅拌均匀，测出掺外加剂砂浆流动度达180mm±5mm的用水量

M1砂浆减水率=(M0-M1)/M0×100%

M0——基准砂浆流动度为180mm±5mm时的用水量g

M1——掺外加剂的砂浆流动度为180mm±5mm时的用水量g

1.5外加剂含固量与减水率的关系

按照GB/T8077-2000，测定4种高效减水剂含固量，探讨外加剂含固量与减水剂减水率的关系。称量瓶中105℃烘箱中烘至恒重，按照计算4种高效外加剂的含固量。

2.2利用前述方法测得的高效减水剂减水率，结果如表2所示。

表2减水率测定值

图1外加剂减水率与含固量变化趋势

2.5结果分析

1）如表2、表3数值所示，利用水泥标准稠度法测得的减水率与利用国标方法测得的减水率相对误差不超过5%；利用水泥净浆流动度测得的减水率与国标相比，相对误差略有波动；利用砂浆减水率估计外加剂的减水率，相对误差大于10%；

2）由表3数据所示，外加剂含固量与利用国标测定的外加剂减水率之间，没有找到线性数据关系；由图1所示，外加剂减水率的增加或减少，与外加剂含固量的变化趋势不存在相对应关系，因此外加剂减水率不能直接用测得的外加剂含固量来估量外加剂减水率。

结语

在混凝土的设计和实际施工中，多种因素影响外加剂的减水率实测结果，水泥与外加剂的适应性不容忽视，当混凝土的坍落度的损失过快，用水泥标准稠度法和国标法都不能准确测定外加剂减水率时，应考虑更换外加剂或更换水泥。

参考文献

[1]GB1346—2011，水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检测方法[S].