砂子含泥量对掺用聚羧酸高效减水剂混凝土性能的影响及有效对策_刘国栋

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12 0.4 195 130 825 1139 130 2.2
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［摘要］ 本文试验了混凝土中砂子的不同含泥量对掺聚羧酸减水剂的混凝土性能的影响，在此基础上经过大量的试验， 研制出一种能有效减小混凝土中砂子含泥量对聚羧酸减水剂性能的影响的助剂。
［关键词］ 含泥量；聚羧酸减水剂；萘系减水剂；助剂
0 前言
作为混凝土重要组成部分的细骨料占混凝土体积的 30% 左右，其各项性能的好坏直接影响到混凝土的早期工作性能及 硬化后的力学性能等。大量文献研究了混凝土中细骨料的泥 含量对掺萘系减水剂混凝土力学性能等的影响，只有少量文献 研究聚羧酸减水剂与混凝土中细骨料含泥量的相容性。我国 聚羧酸减水剂的研究始于 20 世纪 90 年代中后期，其工业化生 产及应用始于 21 世纪初期，其推广应用进程目前正以人们始 料不及的速度迅猛发展。目前一些铁路客运专线，南水北调、 港口码头、水电大坝、市政工程等许多重点工程中得到广泛使 用。工民建工程中对混凝土原材料质量控制没有大型工程及 重点工程中严格，聚羧酸减水剂与骨料的含泥量的适应性好坏 直接影响到聚羧酸减水剂的推广。少量有关文献介绍，聚羧酸 减水剂对混凝土中砂子含泥量十分敏感，砂子中的含泥量对混 凝土的影响是很大的，从混凝土工作性来说，它影响了混凝土 的坍落度及坍落度损失，从混凝土的力学性能来说，当砂子含 泥量超过 3% 就会对混凝土强度有影响。目前还没有一种有 效的办法来解决此问题，只能通过提高聚羧酸减水剂的掺量来 解决，但提高了聚羧酸减水剂的掺量同时也提高了每方混凝土 的成本。针对此问题笔者经过大量的试验研究，研制出一种抑 制骨料含泥量影响的助剂，用它与聚羧酸复配后能有效抑制混 凝土骨料中含泥量对聚羧酸减水剂用量的影响，降低聚羧酸减 水剂的掺量，保持聚羧酸减水剂的使用效能。
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7 0.3 208 208 789 1089 125 2.2
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8 0.3 208 208 789 1089 125 2.2
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9 0.4 195 130 825 1139 130 2.2
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对同一水胶比混凝土，外加剂掺量固定。预先通过试拌确 定外加剂的适宜掺量，以控制空白混凝土的坍落度不是太大、 含泥量最高的混凝土的坍落度不是太小。
表 4 混凝土配合比
NO
W/C
C
FA
S
G
W 外加剂
(kg/m3） (kg/m3） (kg/m3） (kg/m3） (kg/m3） （%）
含泥量 （%）
1 0.3 208 208 789 1089 125 2.2
60min
1 一般 不好，稍有泌水 240
240
240
2 一般
不好
190
170
130
3
良
良
190
150
100
4
良
良
180
100
0
5
良
好
175
70
0
6
良
好
160
50
0
7
良
好
140
0
0
8
良
好
100
0
0
9 一般 不好，稍有泌水 220
220
220
10 一般
不好
170
120
80
11 良
不好
150
90
50
12 良
掺量提高 90% 后才能控制净浆流动度损失。 （3）从表 3 可以看出，聚羧酸减水剂与 Z 剂复配效果最好
的比例是 8∶2，在此比例下不管含泥量是 5% 或者 10% 都能很 好地控制净浆流动度损失。
（4）从表 2、表 3 可以看出，聚羧酸减水剂与 Z 剂复配后与 单掺聚羧酸减水剂相比，掺量可以大幅度降低，且效果非常好。
4 混凝土试验
4.1 砂子含泥量对掺聚羧酸高效减水剂混凝土性能的影响 大量文献在配合比设计时对砂子含泥量的考虑上，都是按
5% 的递增方式，笔者在砂子含泥量设计时按 2% 递增。试验 中全部使用水洗砂、石，然后再用人工方法把砂子的含泥量调 整到试验需要的含泥量。为了让试验更有代表性，先把砂子和 泥均匀地混合好后，再在它们表面洒一些水，使他们能充分的 湿润，这样泥就能更好地粘在砂子表面，然后再自然晒干进行 试验。这样就保证了试验中泥在砂子的状态和现实中的状态 相接近。该试验中混凝土配合比见表 4。
笔 者 认 为，有 关 的 选 择 性 吸 附 机 制，通 过 土 工 学 测 试 土 的 液 塑 限 的 试 验 方 法 安 排 进 行 一 些 对 比 试 验，是 应 该 有 所 反 映，可 以 窥 见 其 端 倪，乃 至 对 最 终 的 效 果 方 面 取 得 一 些 定 性 和 定 量 的 判 断 认 识 的。 为 此，笔 者 参 照 土 工 试 验 规 范 《GB-7/50123-1999》，在试验方法上略作改动，把减水剂和 Z 剂 分别或共同引入试验（模拟混凝土中减水剂和 / 或 Z 剂的掺用 情况），进行了土的液塑限测定的系列对比试验。试验中，把水 和泥，掺加或不掺加减水剂和 / 或 Z 剂，倒入净浆搅拌锅中，搅 拌 4min 后直接按规范测定土的液塑限数值。先在不掺减水剂 和 Z 剂的空白试验中，通过调整用水量，把土的液限和塑限分 别控制在 38% 和 21%，把这个用水量作为基准用水量。然后 再进行掺减水剂或 / 和 Z 剂的对比试验。6 组对比试验测定结 果如表 1 所示。
NO
复配比例
掺量
JSPC（%） Z 剂（%） （%）
T1 -
-
-
T2 100
-
1.6
T3 -
100 0.2
T4 90
10
1.2
T5 85
15
1.3
T6 80
20
1.4
液限（%） 塑限（%） 塑性指数
38
21
17
36
20
16
42
19
23
40
21
19
37
20
17
38
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商品混凝土 Beton Chinese Edition——Ready-mixed Concrete
20
10
0.85 220 235 240
J16 75
25
5
0.75 220 100
0
J17 75
25
10
0.85 100 0
0
3.2 分析 (1) 从表 2 可以看出与纯水泥比，内掺 5% 泥后减水剂的掺
量提高 30% 后才能控制净浆流动度损失。 （2）从表 2 可以看出与纯水泥比，内掺 10% 泥后减水剂的
2008 年第 3 期
商品混凝土 Beton Chinese Edition——Ready-mixed Concrete
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砂子含泥量对掺用聚羧酸高效减水剂 混凝土性能的影响及有效对策
刘国栋1，关志梅2，魏春涛3，杨红红4 （1.山东恒健新材料技术研究有限公司，山东 潍坊 261200；2. 北京华信高技术公司，北京 100024； 3. 山东省交通工程监理咨询公司，山东 济南 250014；4. 山东恒建工程检测有限公司，山东 潍坊 261200）
2008 年第 3 期
商品混凝土 Beton Chinese Edition——Ready-mixed Concrete
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落度相差不是太大。砂子含泥量对混凝土工作性影响的实验
数据见表 5。 表 5 不同水灰比和砂子不同含泥量下的混凝土工作性
编号 粘聚性
保水性
坍落度（mm）
0min 30min
200
170
J4
5
1.1
250
Байду номын сангаас
245
255
J5
10
0.95
100
0
0
J6
10
1.1
225
200
170
J7
10
1.25
235
230
220
表 3 减水剂与 Z 剂复配后净浆试验
编 号
减水剂复配比例 泥掺量
减水剂 Z 剂 （%） （%） （%）
复配后减 水剂掺量
（%）
净浆流动度（mm） 0min 60min 120min
0
2 0.3 208 208 789 1089 125 2.2
3
3 0.3 208 208 789 1089 125 2.2
5
4 0.3 208 208 789 1089 125 2.2
7
5 0.3 208 208 789 1089 125 2.2
9
6 0.3 208 208 789 1089 125 2.2
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17 0.5 189 81 866 1148 135 1.5
0
18 0.5 189 81 866 1148 135 1.5
3
19 0.5 189 81 866 1148 135 1.5
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20 0.5 189 81 866 1148 135 1.5
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21 0.5 189 81 866 1148 135 1.5
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