第五讲混凝土质量控制之外加剂

外加剂二O一四年十月大纲概述：定义、分类、命名、基本术语外加剂性能检测（重点）检测基本要求，坍落度及坍落度1h经时变化量、减水率、泌水率比、含气量及含气量1h经时变化量、凝结时间差、抗压强度比、收缩率比、相对耐久性等，检验规则防冻剂概述、技术要求、受检混凝土性能试验（要求、抗压强度比、渗透高度比、50次冻融强度损失率比）第一节概述定义（掌握）混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中掺入的，用以改善混凝土性能的物质。一般情况掺量不超过水泥质量的5%。命名、基本术语（了解国标GB/T8075-2005）高效减水剂：在混凝土坍落度基本相同的条件下，能大幅度减少拌合用水量的外加剂。水泥砂浆工作性：在规定的试验条件下，受检砂浆和基准砂浆的流动度相同时，受检砂浆的减水率。按使用功能分类（掌握）改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，包括各种减水剂和泵送剂等；调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、促凝剂和速凝剂等；改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂、阻锈剂和矿物外加剂等；改善混凝土其他性能的外加剂，包括膨胀剂、防冻剂、着色剂等。第二节混凝土外加剂的基本性能针对高性能减水剂（早强型、标准型、缓凝型）、高效减水剂（标准型、缓凝型）、普通减水剂（早强型、标准型、缓凝型）、引气减水剂、泵送剂、早强剂、缓凝剂和引气剂共八类混凝土外加剂高性能减水剂的特点（熟悉）受检混凝土性能指标和外加剂的匀质性指标（掌握）应用外加剂的注意事项（熟悉）高性能减水剂的特点1、掺量低（按照固体含量计算，一般为胶凝材料质量的0.15%~0.25%），减水率高；2、混凝土拌合物工作性及工作性保持性好；3、外加剂中氯离子和碱含量较低；4、用其配制的混凝土收缩率较小，可改善混凝土的体积稳定性和耐久性；5、对水泥的适应性较好；6、生产和使用过程中不污染环境，是环保型的外加剂。受检混凝土性能指标项目外加剂品种高性能减水剂高效减水剂普通减水剂引气减水剂泵送剂早强剂缓凝剂引气剂早强型标准型缓凝型标准型缓凝型早强型标准型缓凝型减水率/%，不小于251481012--6泌水率比/%，不大于5060709010095100100707010010070含气量/%≤6.0≤3.0≤4.5≤4.0≤4.0≤5.5≥3.0≤5.5--≥3.0凝结时间差/min初凝-90~+90-90~+120＞+90-90~+120＞+90-90~+90-90~+120＞+90-90~+120--90~+90＞+90-90~+120终凝-----1h经时变化量坍落度/mm-≤80≤60------≤80---含气量/%----1.5~+1.5--1.5~+1.5抗压强度比/%，不小于1d180170-140-135----135--3d170160-130-130115-115-130-957d1451501401251101151101101151101009528d13014013012010011011010011010010090收缩率比/%，不大于28d110135135135135135135135相对耐久性(200次)/%，不小于--------80---80外加剂匀质性指标项目指标氯离子含量/%不超过生产厂控制值总碱量/%不超过生产厂控制值含固量/%S＞25%时，应控制在0.95S~1.05S;S≤25%时，应控制在0.90S~1.10S含水率/%W＞5%时，应控制在0.90W~1.10W;W≤5%时，应控制在0.80W~1.20W密度/(g/cm3)D＞1.1时，应控制在D±0.03;D≤1.1时，应控制在D±0.02细度应在生产厂控制范围内pH值应在生产厂控制范围内硫酸钠含量/%不超过生产厂控制值注：S-含固量；W-含水率；D-密度应用外加剂的注意事项1、外加剂品种应根据工程设计和施工要求选择。应使用工程原材料，通过试验及经济技术比较后确定。2、几种外加剂复合使用时，应注意不同品种外加剂之间的相容性及对混凝土性能的影响。使用前应进行试验。如聚羧酸系高性能减水剂与萘系减水剂不宜复合使用。3、严禁使用对人体产生危害，对环境产生污染的外加剂。4、对钢筋混凝土和有耐久性要求的混凝土，应按有关标准规定严格控制混凝土中氯离子含量和碱的数量。混凝土中氯离子含量和总碱量是指其各种原材料所含氯离子和总碱量之和。5、由于聚羧酸系高性能减水剂的掺加量对其性能影响较大，应严格准确计量。返回第三节外加剂性能检测检测基本要求性能检测坍落度及坍落度1h经时变化量减水率泌水率比含气量及含气量1h经时变化量凝结时间差抗压强度比收缩率比相对耐久性检验规则检测基本要求（熟悉）检测基本要求试验项目外加剂类别试验类别试验所需数量混凝土拌合批数每批取样数目掺外加剂混凝土总取样数目基准混凝土总取样数目减水率除早强剂、缓凝剂外的各种外加剂混凝土拌合物31次3次3次泌水率比各种外加剂31个3个3个含气量31个3个3个凝结时间差31个3个3个硬化混凝土36、9或12块18、27或36块18、27或36块抗压强度比31条3条3条收缩率比1h经时变化量(坍落度)高性能外加剂、泵送剂混凝土拌合物31个3个3个1h经时变化量(含气量)引气剂、引气减水剂31个3个3个相对耐久性指标引气剂、引气减水剂硬化混凝土31条3条3条检测用材料水泥•强度：42.5强度等级的P.Ⅰ型硅酸盐水泥•品质指标：铝酸三钙含量6%~8%，硅酸三钙含量55%~60%，游离氧化钙含量不得超过1.2%，碱含量（Na2O+0.658K2O）不得超过1.0%，水泥比表面积（350±10）m2/kg砂：符合GB/T14684中Ⅱ区的中砂，细度模数为2.6~2.9，含泥量小于1%石子：粒径5mm～20mm，采用二级配，其中5mm~10mm占40%，10mm~20mm占60%，连续级配，针片状物质含量小于10%，空隙率小于47%，含泥量小于0.5%外加剂：需要检测的外加剂检测用配合比（掌握）水泥用量：掺高性能减水剂或泵送剂的基准混凝土和受检混凝土的单位水泥用量为360kg/m3；掺其他外加剂的单位水泥用量为330kg/m3；砂率：掺高性能减水剂或泵送剂的基准混凝土和受检混凝土的砂率均为43%~47%，掺其他外加剂的砂率为36%~40%，但掺引气减水剂和引气剂的受检混凝土砂率应比基准混凝土低1%~3%外加剂掺量：生产厂家推荐的掺量用水量：掺高性能减水剂或泵送剂的基准混凝土和受检混凝土的坍落度控制在（210±10）mm，用水量为坍落度在（210±10）mm时的最小用水量；掺其他外加剂的坍落度控制在（80±10）mm注意：用水量包括液体外加剂、砂、石材料中所含的水量基准混凝土配合比按JGJ55-2000进行设计。掺非引气型外加剂的受检混凝土和其对应的基准混凝土的水泥、砂、石的比例不变混凝土搅拌采用公称容量60L单卧轴式强制搅拌机，拌合量应不少于20L，不宜大于45L。对于粉状外加剂，将水泥、砂、石和外加剂一次投入并干拌均匀，再加入水一起搅拌2min；对于液体外加剂，将水泥、砂、石一次投入并干拌均匀，再加入掺有外加剂的水一起搅拌2min。出料后在铁板上用人工翻拌至均匀再进行试验。各种混凝土试验材料及环境温度均应保持在（20±3）℃基本术语基准混凝土：符合相关标准实验条件规定的、不掺有外加剂的混凝土受检混凝土：符合相关标准实验条件规定的、掺有外加剂的混凝土返回坍落度及坍落度1h经时变化量（掌握）坍落度测定：按GB/T50080测定，但坍落度为(210±10)mm的混凝土，应分两层装料，每层为筒高一半，每层均插捣15次。坍落度1h经时变化量：混凝土出机时和1h之后的坍落度之差值。坍落度1h经时变化量测定：混凝土装入用湿布擦过的试样筒内并加盖，静置至1h（从加水搅拌时开始计算），然后倒出，在铁板上用铁锹翻拌至均匀，再按坍落度测定方法测定坍落度。坍落度1h经时变化量计算：△Sl=Sl0-Sl1h•△Sl——坍落度经时变化量，mm；•Sl0——出机时测得的坍落度，mm；•Sl1h——1h后测得的坍落度，mm。结果评定：均以三次试验的算术平均值计。若三批试验的最大值或最小值中有一个与中间值之差超过10mm时，则把最大值与最小值一并舍去，取中间值作为该组的试验结果。若两个测值与中间值之差均超过10mm时，则该批试验结果无效，应该重做。返回减水率（掌握）定义：在坍落度基本相同时，基准混凝土和受检混凝土单位用水量之差与基准混凝土单位用水量之比。坍落度按GB/T50080-2002测定。试验结果：•WR——减水率，%；•W0——基准混凝土单位用水量，Kg/m3；•W1——受检混凝土单位用水量，Kg/m3。结果评定：以三批试验的算术平均值计，精确到小数点后一位。若三批试验的最大值或最小值中有一个与中间值之差超过中间值的15%时，则把最大值与最小值一并舍去，取中间值作为该组试验的减水率。若有两个测值与中间值之差均超过15%时，则该批试验结果无效，应该重做。100W010R例1：项目基准混凝土受检混凝土123123混凝土用水量（Kg/m3）19618818414815015024.5%=100%×196148196=W120.2%=100%×188150188=W218.5%=100%×184150184=W321%=100%×2.202.205.24最大值W1与中间值W2之差已经超过中间值的15%，则把最大值和最小值一并删去，取中间值20.2%作为该组试验的减水率。例2：某早强型高性能减水剂进行减水率试验，拌和25L，试验结果如下：返回基准混凝土受检混凝土123123拌合用水量(g)47004580465038503800370018.1%=100%×25/470025/385025/4700=W117.0%=100%×458038004580=W220.4%=100%×465037004650=W313%=100%×1.181.184.2018.5%=34.200.171.18=W泌水率比（掌握）定义：泌水率：单位质量混凝土泌出水量与其用水量之比泌水率比，受检混凝土与基准混凝土的泌水率之比。试验方法（图）先用湿布润湿容积为5L的带盖筒（内径185mm,高200mm），将混凝土拌合物一次装入，在振动台上振动20s，然后用抹刀轻轻抹平，加盖以防止水分蒸发。试样表面应比筒口边低约20mm。自抹面开始计算时间，在前60min，每隔10min用吸液管吸出泌水一次，以后每隔20min吸水一次，直至连续三次无泌水为止。每次吸水前5min，应将筒底一侧垫高约20mm，使筒倾斜。吸水后，将筒轻轻放平盖好。将每次吸出的水都注入带塞的量筒，最后计算出总的泌水量，准确至1g。泌水率计算B——泌水率，%；VW——泌水总质量，g；W——混凝土拌合物的用水量，g；G——混凝土拌合物的总重量，g；GW——试样重量，g；G1——筒及试样重量，g；G0——筒重量，g。100×)/(WWGGWVB01GGGW试验时，每批混凝土拌合物取一个试样，泌水率取三个试样的算术平均值。若三个试样的最大值或最小值中有一个与中间值之差大于中间值的15%时，则把最大值与最小值一并舍去，取中间值作为该组试验的泌水率。如果最大与最小值与中间值之差均大于中间值的15%时，则应重做。泌水率比计算，精确到小数点后一位数100ctRBBBBR——泌水率之比，%；Bt——受检混凝土泌水率，%；Bc——基准混凝土泌水率，%。例：P79返回含气量和含气量1h经时变化量（掌握）仪器设备：混凝土搅拌机、含气量测定仪（图）、混凝土振动台含气量测定过程：按GB/T50080用气水混合式含气量测定仪，并按其说明操作。混凝土拌合物一次装满并稍高于容器，用振动台振实15s～20s。含气量1h经时变化量测定过程：把搅拌好的混凝土装入用湿布擦过的