混凝土外加剂适应性试验

4、水泥中混合材的使用对水泥的外加剂适应性 有影响，优质粉煤灰、矿渣的掺入能够与水泥 的水化产物Ca(OH)2 发生二次反应,降低混凝 土的碱度, 使外加剂与水泥的适应性有所改善。 使用过细的粉煤灰,粉磨后比表面积大的煤矸石、 火山灰、窑灰，表面会吸附大量的外加剂。同 时混合材料的烧失量越高( 即含碳量越大) , 碳 粒粗大多孔, 容易吸水, 吸附外加剂的能力强,使 外加剂的掺量增加。
Marsh法（基准法）
1、用湿布将Marsh筒、烧杯、搅拌锅、搅拌叶片全部 润湿。将烧杯臵于Marsh筒下料口的下面中间位臵， 并用湿布覆盖。 2、将基准减水剂和约1/2的水同时加入锅中，然后用 剩余的水反复冲洗盛装基准减水剂的容器直至干净 并全部加入锅中，秤取500±2g水泥，175±1ml水， 在5-10S内将水泥加入水中，把锅固定在搅拌机上， 以低速搅拌120S，停15S，同时将叶片和锅壁上的水 泥浆刮入锅中间，接着高速搅拌120S的程序制作净 浆。
8、骨料的含泥量、泥块含量大，大量的粘土细粒 会吸收更多的水份，消耗更多外加剂，使新拌混 凝土和易性变差，容易离析，坍落度损失大，还 影响混凝土强度。 9、混凝土配合比不当，砂率不合理，也会增加坍 落度的损失。砂率偏小，混凝土也容易离析、爬 底，混凝土坍落度损失大；砂率偏大，过多的砂 需要更多的水份润湿，使混凝土坍落度变小，也 影响混凝土强度；骨料的级配不良，特别是缺少 中间粒级的骨料，也容易造成混凝土离析、爬底， 混凝土坍落度损失大，影响混凝土质量。
• GB 8076-2008 混凝土外加剂
• GB /T 8077-2000 混凝土外加剂匀质性试验方法
• JC/T 1083-2008 水泥与减水剂相容性试验方法
数据处理 1、经时损失率：用初始流动度或 Marsh时间与60min流动度或 Marsh时间的相对差值表示， 反映水泥使用外加剂后随着时 间，流动度损失的程度。 2、饱和掺入点的确定：以减水剂 掺量为横坐标、净浆流动度或 Marsh时间为纵坐标做曲线图， 然后做两直线段曲线的趋势线， 两趋势线的交点的横坐标即为 饱和掺量点。 3、试验报告应给出水泥品种、生 产单位、生产批号、基准减水 剂信息、试验方法、饱和掺量 点、基准减水剂0.8%掺量下的 初始Marsh时间或流动度、基 准减水剂0.8%掺量时的经时损 失率。 4、饱和掺量点越低，经时损失率 越小的水泥减水剂适应性越好。
Marsh法（基准法）
3、将锅取下，用搅拌勺边搅拌边将浆体立即全部倒入 Marsh筒内，打开阀门，让浆体自由流下并计时，当 浆体注入烧杯达到200ml时停止计时，此时间为初始 Marsh时间。 4、让Marsh筒内的浆体全部流下，无遗留的回收到搅 拌锅内，并密封静臵以防水分蒸发。 5、清洁Marsh筒、烧杯。 6、调整基准减水剂掺量，重复上述步骤，依次测定基 准减水剂各掺量下的初始Marsh时间。 7、自加水泥起到60min时，将静臵的水泥浆体按上述 搅拌程序重新搅拌，重复第三条，依次测定基准减水 剂各掺：将水泥浆体放臵60min后， 重新搅拌后注满200ml烧杯所用时间 • 初始流动度：固定量的新拌水泥浆体的最大扩展 直径 • 60min流动度：将水泥浆体放臵60min后，重新 搅拌后所测量的最大扩展直径 • 减水剂饱和掺量点：当Marsh时间不再随减水剂 掺量的增加而明显减少时或浆体流动度不再随减 水剂掺量的增加而明显增加时所对应的减水剂掺 量 • 流动性经时损失率：经60min后，水泥浆体流动 性的损失比率
方法效果比较明显。 • 适当增加外加剂的掺量，增加混凝土中外加剂残留率也 有比较明显的效果。 • 掺入部分活性掺合料。试验证明具有一定活性的水硬性 材料或自硬性材料，在满足一定的技术要求条件下与外 加剂同掺，不但节约水泥，改善混凝土工作性，提高混
凝土强度，还能改善外加剂对水泥的适应性。
参考资料
• GB 50119-2003 混凝土外加剂应用技术规范
3、石膏的形态和掺量 对外加剂影响因素大小依次为硬石膏( 工业无 水石膏) >半水石膏>二水石膏， 使用硬石膏 的水泥需水量大, 吸附外加剂量大, 外加剂损失 量大。硬石膏对木钙类影响更加显著, 甚至会 出现急凝( 假凝) 现象，石膏研磨细度不够， 会影响石膏的溶解性，从而影响缓凝效果，导 致水泥的外加剂适应性不良。 因此在水泥粉磨过程中，因磨机温度高，导致 二水石膏脱水形成半水石膏，会影响水泥外加 剂适应性。
10、气温越高，风越大，砼坍落度损失越大。 气温高，水泥水化反应快，外加剂的消耗加 快，风越大，混凝土水份蒸发越快，加快了 水泥颗粒之间的物理凝聚，混凝土坍落度损 失越大。夏季气温太高时，可以采取对骨料 浇水降温的办法，减小坍落度损失。
改善外加剂对水泥适应性的措施
• 改变外加剂的掺入时间，即采用后掺法或滞水法，这种
水泥与外加剂相容性试验
——JC/T 1083-2008（水泥与减水剂相容性试验方法）
应用术语和定义： • 水泥与减水剂相容性：使用相同减水剂或水泥时， 由于水泥或减水剂的质量而引起水泥浆体流动性、 经时损失的变化程度以及获得相同的流动性减水 剂用量的变化程度 • 基准减水剂：用于评价水泥与减水剂相容性的减 水剂 • 初始Marsh（马歇尔）时间：新拌水泥浆体通过 Marsh筒注满200ml烧杯所用的时间
• GB/T 8077-2000《 混凝土外加剂均质性试验方法》
• 水泥净浆流动度测定 使用水泥300g，水87g或105g，使用外加剂厂家 推荐剂量的外加剂掺量，搅拌3min，截锥圆模提 起后自由扩散30s后测量互相垂直的两个方向的最 大直径，取平均值作为水泥净浆流动度。 • 此种方法简单易行，用于快速判断某一水泥与特 定减水剂相容性的程度
净浆流动度法（代用法）
4、将锅取下，用搅拌勺边搅拌边将浆体立即倒入臵于玻璃板中间 位臵的圆模内，对于流动性差的浆体要用刮刀进行插捣，使浆 体充满圆模，用刮刀将高出圆模的浆体刮除并抹平，立即稳定 提起圆模。圆模提起后，应用刮刀将粘附于圆模内壁上的浆体 尽量刮下，以保证每次试验的浆体量基本相同，提取圆模1min 后，用卡尺测量最长径及其垂直方向的直径，二者的平均值即 为初始流动度。 5、快速将玻璃板上的浆体用刮刀无遗留的回收到搅拌锅内，并密 封静臵防止水分蒸发。 6、清洁玻璃板、圆模。 7、调整基准减水剂掺量，重复上述步骤，依次测定基准减水剂各 掺量下的初始流动度值。 8、自加水泥60min时，将静臵的水泥浆体按上述搅拌程序重新搅 拌，重复第4条，依次测定基准减水剂各掺量下的60min流动度 值。
水泥外加剂适应性不良的表现：
• 外加剂对水泥工作性能改善不明显 • 混凝土坍落度损失过大或混凝土过于 快凝 • 造成混凝土结构构件更易出现的裂缝
影响水泥外加剂适应性的因素
1、水泥中四大主要矿物成分C3S、C2S、C3A、C4AF对 高效减水剂的吸附能力是不一样的，其吸附顺序C3A ＞C4AF＞C3S＞C2S，因而在减水剂掺量相同的情况下， C3A和C4AF含量较高的水泥浆体中，减水剂的分散效 果就较差。 2、水泥熟料中的碱含量过高( 碱含量>0.8%) 的水泥或 碱含量过低( 碱含量<0.5%) 的水泥, 也容易与外加剂 产生不适应。水泥中碱主要来源于所用原材料, 特别是 石灰石和粘土。含碱量过高或过低的水泥, 在某些品种 外加剂加入时, 会引起水泥中石膏溶解度变化, 使水泥 矿物成分C3A 水化速率加快, 需水量增大,工作度损失 也变快。
净浆流动度法（代用法）
1、玻璃板臵于工作台上，并保持表面水平。 2、用湿布将玻璃板、圆模内壁、搅拌锅、搅拌 叶片全部润湿。将圆模臵于玻璃板的中间位臵， 并用湿布覆盖。 3、将基准减水剂和约1/2的水同时加入锅中，然 后用剩余的水反复冲洗盛装基准减水剂的容器 直至干净并全部加入锅中，秤取500±2g水泥， 145±1ml水，在5-10S内将水泥加入水中，把 锅固定在搅拌机上，以低速搅拌120S，停15S， 同时将叶片和锅壁上的水泥浆刮入锅中间，接 着高速搅拌120S的程序制作净浆。
Marsh筒为下带圆管的锥形漏斗，具 体方法为让注入漏斗中的水泥浆体 自由流下，记录注满200ml容量筒 的时间，即Marsh时间，此时间的长 短反映了水泥浆体的流动性
• 净浆流动度试验
将制备好的水泥浆体装入一定容量 的圆模后，稳定提起圆模，使浆体 在重力作用下在玻璃板上自由扩展， 稳定后的直径即流动度，流动度的 大小反映了水泥浆体的流动性。
5、水泥的细度越细、比表面积越大，对减水剂的吸 附量就越多，为达到同样的效果，必然要增加减 水剂的用量。 6、陈化时间越短，温度越高的水泥，由于带有大量 电荷，吸附外加剂的数量多，减水效果差，因此 使用刚出磨或出磨温度高的水泥，就会出现减水 率低，坍落度损失快的现象。 7、混凝土的搅拌时间过短会影响混凝土中的含气量 以及混凝土外加剂分散的匀质性，从而影响新拌 混凝土的工作性。但如果搅拌速度过快，水泥颗 粒表面形成的双电层膜受到剪切力的破坏，影响 对外加剂的适应性。
• 试验条件 实验室温度应保持在20±2℃，相对湿度应不低 于50% • 仪器设备 水泥净浆搅拌机，配备6只搅拌锅 圆模：上口直径36mm、下口直径60mm、高度 60mm，内壁光滑无暗缝的金属制品 玻璃板：直径400mm、厚5mm 刮刀、游标卡尺、秒表、天平、烧杯、Marsh筒、 量筒
• Marsh筒法