净浆流动度损失与混凝土坍损的相关性

摘要：对粉煤灰取代水泥量、粉煤灰质量，砂的含泥量和外加剂掺量等因素对净浆流动度经时变化及混凝土坍落度损失的响进行了研究，探索了净浆保持性与混凝土坍损间的关系。

结果表明：砂的含泥量对混凝土的工作性能影响明显，实验所用砂含泥量达到I、II类时，同掺量外加剂的净浆流动度保持性能可以较为准确地反映出混凝土的工作性能，当实验所用砂为III类时，净浆流动度保持性能优异的外加剂掺量增加10%推荐为混凝土的试拌试验掺量。

关键词：?外加剂；粉煤灰；净浆流动度；混凝土工作度
前言
目前采用GB/T 8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》中的“微型坍落度仪法”测定净浆流动度，该法的最初目的是作为评价外加剂生产厂家质量稳定性的指标之一，近年来被广泛用于评价外加剂与水泥相容性、保塑性及水泥的流变性能等在考虑外加剂与水泥的适应性时，对泵送混凝土常常必须同时考虑掺合料的影响，即外加剂与含掺合料的胶凝材料体系的适应性。

本文拟从改变粉煤灰取代量、粉煤灰质量、砂含泥量及外加剂掺量等因素，探索研究净浆流动度与混凝土工作性能的关系，为通过净浆流动度更好预测混凝土工作度奠定基础。

1 实验部分
1.1仪器及原料
Mastersizer 2000激光粒度分析仪：英国马尔文公司；Axios X-射线荧光光谱仪：荷兰帕纳科公司。

水泥：四川省双马水泥有限公司P.O42.5R、四川省安县浮山水泥集团有限公司P.O42.5R；粉煤灰I、粉煤灰II、粉煤灰III：四川江油电厂；水泥与粉煤灰的主要特性见表1。

萘系泵送剂：自制。

聚羧酸系高性能减水剂：四川三三科技有限公司。

砂：细度模数2.6，含泥量分别为7.00%、3.50%及＜3.00%；碎石：5~20 mm连续级配，含泥量0.10%。

水泥与粉煤灰性能见表1。

1.2试验方法
1.2.1净浆流动度测试
净浆流动度测定参考GB/T 8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》进行，水灰比为0.29。

1.2.2新拌混凝土性能测试按水泥：砂：石=1:2.4:2.7的比例配制C30混凝土，新拌混凝土初始坍落度达到（220±10）mm。

2 结果与讨论
2.1粉煤灰取代水泥量对净浆流动度的影响
本文试验中，双马42.5R水泥选用自配萘系泵送剂，掺量为0.60%；浮山42.5R 水泥选用聚羧酸系高性能减水剂，掺量为0.15%。

从表2可以看出，双马42.5R 水泥体系中，粉煤灰I取代5.00%~15%时，净浆流动度保持性均优于纯水泥的净浆流动度保持性，其中在取代量为8.00%时水泥净浆流动度保持性最好，两
小时内几乎无损失；粉煤灰II取代时，水泥净浆流动度保持性随取代量的增加先提高后降低，取代量在10%时保持性达到最优；用粉煤灰III取代时，取代量在5.00%~15%之间所测的水泥净浆流动度保持性均较空白水泥差。

浮山水泥体系中，用5.00%~15%的三种粉煤灰取代水泥时，净浆流动度保持性明显优于纯浮山水泥，这一结果体现了聚羧酸系高性能减水剂更为优异的与水泥及掺和料的适应性。

实验结果见表1。

2.2粉煤灰质量对净浆流动度的影响
由上文实验结果可知，粉煤灰I取代部分双马水泥使净浆流动度保持性提高，而用粉煤灰III取代部分双马水泥使净浆流动度保持性变差。

粉煤灰质量对含粉煤灰的胶凝材料与外加剂之间的适应性影响差异很大，粉煤灰颗粒越细，球型玻璃体含量越高,“滚珠”效应较强，对减水剂的吸附量越小，适应性更好。

2.3砂的含泥量对混凝土工作度的影响
根据砂的含泥量可分为I类（含泥量0%~1.00%）、II类（含泥量1.00%~3.00%）和III类（含泥量3.00%~5.00%）三个等级含泥量砂。

此处试验用砂含泥量3.50%
（属于III类含泥量砂）、7.00%（属于等级外含泥量砂）。

从图1可以看出，当实验所用砂含泥量为3.50%时，新拌混凝土的坍落度保持性和扩展度保持性较好，与净浆流动度的保持情况一致。

而当实验所用砂含泥量达7.00%时，新拌混凝土的坍落度和扩展度损失较大，尤其是掺萘系泵送剂的新拌混凝土，两小时后基本失去了工作性，这与净浆流动度保持性的结果很不一致。

由于砂的含泥量增大，会消耗更多的外加剂，从而使新拌混凝土和易性明显变差。

2.4外加剂掺量对净浆流动度与混凝土工作度的影响
在国内混凝土外加剂行业中，经常遇到净浆流动度保持很好，而混凝土坍落度和扩展度经时损失严重的情况。

本文选用III类含泥量砂，研究了将拌制混凝土外加剂掺量提高到较净浆外加剂掺量高10%、15%和20%的情况。

从表3可以看出，当混凝土中的外加剂掺量高出净浆掺量的10%时，混凝土的工作性能与水泥净浆的分散性能具有很好的相关性。

2.5净浆流动度与混凝土工作度的相关性试验研究
分别用粉煤灰I和粉煤灰II取代8.00%、5.00%的双马水泥，以及用粉煤灰I 和粉煤灰II取代15%、10%的浮山水泥，采用砂的含泥量低于3.00%，石含泥量低于0.10%，配制C30混凝土。

对比水泥净浆流动度和混凝土工作性能见表4，新拌混凝土坍落度和扩展度的保持情况与净浆流动度的保持性基本一致。

3 结论
通过粉煤灰取代量、粉煤灰质量和砂的含泥量、泵送剂掺量等对净浆流动度和混凝土坍损的影响研究，得到以下结论：
（1）粉煤灰品质及取代水泥量均明显影响净浆流动度及混凝土工作度。

（2）砂含泥量达到I类、II类含泥量砂时，石的含泥量低于0.10%，同掺量混凝土坍落度与净浆流动度的经时损失基本一致。

（3）III类含泥量砂，当混凝土中的外加剂掺量高出净浆掺量的10%时，混凝土的工作性能与水泥净浆的分散保持性能具有较好的相关性。