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水泥凈漿流動度與混凝土流變性能相關性試驗

類別:技術|水泥技術   日期:2011-11-3        點擊率:122424        

 

張大康
(秦皇島淺野水泥有限公司,河北 秦皇島 066326)

摘要:在工程試配C100自流平混凝土的同時,進行了水泥凈漿流動度與混凝土流變性能相關性試驗。結果表明,水泥凈漿流動度與混凝土流變性能之間沒有明顯的相關關系;水泥凈漿流動度損失率與混凝土保塌性之間也沒有明顯的相關關系。至少在超高強自流平混凝土的條件下,按GB/T 8077—2000測定的水泥凈漿流動度與混凝土流變性能的關系值得商榷。
關鍵詞:水泥;凈漿流動度;混凝土;流變性能;坍落度;擴展度;相關性
Abstract: The correlativity of cement paste fluidity and concrete rheologic property was tested during the time of testing preparation of C100 self-leveling concrete. The results showed that the correlativity was not obvious. At least, under the condition of preparing ultra high strength self-leveling concrete, the relation between cement paste fluidity with the method indicated by GB/T 8077—2000 and concrete rheologic property should be discussed.
Key words: cement; cement paste fluidity; concrete; rheologic property; slump constant; expansion degree; correlativity
Author''s Address: Qinhuangdao Asano Cement Co. Ltd., Qinhuangdao 066326, Heibei, China
中圖分類號:TQ172.12  文獻標識碼:A  文章編號:1002-9877(2006)01-0012-04

0 引言
  評價水泥流變性能的方法主要有“微型坍落度儀法”[1]、“Marsh筒法”[2]及美國ASTM C109的“膠砂流動度法”,這些方法具有簡單、快捷的特點,已經被廣泛采用。GB/T 8077—2000《混凝土外加劑勻質性試驗方法》采用“微型坍落度儀法”測定水泥凈漿流動度,該方法最初的目的是為外加劑生產廠提供一種測試產品質量穩定性的方法,近年來被廣泛用于評價水泥與減水劑的相容性[3~6]。使用這些方法時,水泥流變性能與對應的混凝土流變性能的相關關系值得關注。資料[7]曾經研究了“Marsh筒法”得到的水泥流變性能與混凝土的流變性能的相關關系。按GB/T 8077—2000測定的水泥凈漿流動度與混凝土流變性能的關系還較少專門研究。本文在工程試配C100自流平混凝土的同時,進行了水泥凈漿流動度與混凝土流變性能相關性試驗,試圖探討在超高強自流平混凝土的條件下,水泥凈漿流動度與混凝土流變性能的關系。
1 試驗材料及方法
1.1 試驗材料
  水泥:某大型新型干法水泥廠P·Ⅱ42.5R水泥,不同出廠時間的樣品共6個;符合GB/T 8077—2000的基準水泥。水泥的化學成分和物理性能見表1。


  砂:經過水洗的河砂,中砂,細度模數2.8,含泥量低于0.4%。
  石子:石灰巖碎石,5~20mm連續級配,壓碎指數5.0%,含泥量低于0.5%。
  摻合料:購買產品,為硅灰與粉煤灰按一定比例的混合物。
  復合高效減水劑:引進日本技術生產的萘系復合高效減水劑,液體,固含量約40%。
1.2 試驗方法
  混凝土按表2配比用小型臥式攪拌機拌制,按GBJ 80—85方法檢驗混凝土坍落度和擴展度。     

表2 混凝土配比kg/m3

      水泥凈漿流動度按GB/T 8077—2000方法檢驗。配比為水泥300g,水87g,減水劑用量12g。
2 試驗結果與討論
  水泥凈漿流動度、混凝土坍落度和擴展度試驗結果見表3。

表3

2.1 水泥凈漿流動度與混凝土坍落度和擴展度的相關性
2.1.1 初始值
  水泥凈漿流動度、混凝土坍落度與擴展度的初始值見圖1。


圖1 水泥凈漿流動度及混凝土坍落度和擴展度的初始值

  表3數據及圖1顯示,凈漿初始流動度最高及次高的分別是樣品6和樣品4,樣品4的初始坍落度和初始擴展度均為次高值,顯示水泥凈漿流動度與混凝土坍落度和擴展度有顯著相關關系。樣品6的初始坍落度為最低值,初始擴展度為次低值,顯示水泥凈漿流動度與混凝土坍落度和擴展度沒有相關關系。
     凈漿初始流動度最低的是樣品2,該樣品的初始坍落度為235mm,接近平均值239mm,初始擴展度為560mm,明顯高于最低值475mm。顯示水泥凈漿流動度與混凝土坍落度和擴展度沒有顯著相關關系。
  凈漿初始流動度次低的是樣品1,該樣品的初始坍落度為次低值,初始擴展度為最低值。顯示水泥凈漿流動度與混凝土坍落度和擴展度有明顯相關關系。
  初始坍落度最高的是樣品3,該樣品的初始擴展度也為最高值,凈漿流動度為236mm,接近平均值239mm。顯示水泥凈漿流動度與混凝土坍落度和擴展度沒有顯著相關關系。
2.1.2 60min經時值
  水泥凈漿流動度、混凝土坍落度與擴展度的60min經時值見圖2。表3數據及圖2顯示,凈漿60min經時流動度最高的是樣品6,該樣品的60min經時坍落度和擴展度均為最低值。顯示水泥凈漿流動度與混凝土坍落度和擴展度沒有相關關系。
凈漿60min經時流動度最低的是樣品2,該樣品的60min經時坍落度為次高值,60min經時擴展度為575mm,高于平均值571mm。顯示水泥凈漿流動度與混凝土坍落度和擴展度沒有顯著相關關系。


圖2   水泥凈漿流動度、混凝土坍落度和擴展度的60min經時值

  凈漿60min經時流動度次低的是樣品1,該樣品的60min經時坍落度及經時擴展度均為次低值。顯示水泥凈漿流動度與混凝土坍落度和擴展度有顯著相關關系。
  60min經時坍落度最高的是樣品4,該樣品的60min經時擴展度為次高值,凈漿流動度為最高值。顯示水泥凈漿流動度與混凝土坍落度和擴展度有明顯的相關關系。
2.1.3  180min經時值
  水泥凈漿流動度、混凝土坍落度和擴展度的180min經時值見圖3。表3數據及圖3顯示,凈漿180min經時流動度最高的是基準水泥,該樣品的180min經時坍落度及經時擴展度均為次高值。顯示水泥凈漿流動度與混凝土坍落度和擴展度有一定相關關系。

擴展度的180min經時值

  凈漿180min經時流動度最低的是樣品2,該樣品的180min經時坍落度為215mm,高于平均值214mm,180min經時擴展度為465mm,高于平均值459mm。顯示水泥凈漿流動度與混凝土坍落度和擴展度沒有顯著相關關系。
  180min經時坍落度最高的是樣品3,該樣品的180min經時擴展度也為最高值,凈漿流動度為次高值。顯示水泥凈漿流動度與混凝土坍落度和擴展度有一定相關關系。
2.2 水泥凈漿流動度損失率與混凝土坍落度損失率和擴展度損失率的相關性
2.2.1 60min經時損失率
  水凈漿流動度、混凝土坍落度和擴展度的60min經時損失率見圖4。表3數據及圖4顯示,凈漿流動度60min經時損失率最低的是樣品4,該樣品的坍落度60min經時損失率為中間值,擴展度60min經時損失率為6.8%,高于平均值3.5%。顯示水泥凈漿流動度60min經時損失率與坍落度60min經時損失率和擴展度60min經時損失率沒有顯著相關關系。


圖4 水泥凈漿流動度、混凝土坍落度和擴展度的60min經時損失率

  凈漿流動度60min經時損失率次低的是樣品5,該樣品的坍落度60min經時損失率為次高值,擴展度60min經時損失率為最高值。顯示水泥凈漿流動度60min經時損失率與混凝土坍落度60min經時損失率和擴展度60min經時損失率沒有相關關系。
  凈漿流動度60min經時損失率最高的是樣品1,該樣品的坍落度60min經時損失率為-2.2%,低于平均值-0.1%,擴展度60min經時損失率為最低值。顯示水泥凈漿流動度60min經時損失率與混凝土坍落度60min經時損失率和擴展度60min經時損失率沒有相關關系。
  坍落度60min經時損失率最低的是樣品2,該樣品的擴展度60min經時損失率為次低值,凈漿流動度60min經時損失率為次高值。顯示水泥凈漿流動度60min經時損失率與混凝土坍落度60min經時損失率和擴展度60min經時損失率沒有相關關系。
  坍落度60min經時損失率最高的是樣品3,該樣品的擴展度60min經時損失率為5.8%,高于平均值3.5%,凈漿流動度60min經時損失率為-3.4%,接近平均值-3.3%。顯示水泥凈漿流動度60min經時損失率與混凝土坍落度60min經時損失率和擴展度60min經時損失率沒有顯著相關關系。
2.2.2 180min經時損失率
  水泥凈漿流動度、混凝土坍落度和擴展度的180min經時損失率見圖5。表3數據及圖5顯示,凈漿流動度180min經時損失率最低的是基準水泥,該樣品的坍落度180min經時損失率與最低值接近,擴展度180min經時損失率為24.1%,接近平均值22.8%。顯示水泥凈漿流動度180min經時損失率與混凝土坍落度180min經時損失率有顯著相關關系,與擴展度180min經時損失率沒有顯著相關關系。

圖5 水泥凈漿流動度、混凝土坍落度和擴展度的180min經時損失率

  凈漿流動度180min經時損失率最高的是樣品1,該樣品的坍落度180min經時損失率為8.9%,接近平均值10.6%,擴展度180min經時損失率為最低值。顯示水泥凈漿流動度180min經時損失率與混凝土坍落度180min經時損失率和擴展度180min經時損失率沒有相關關系。
  坍落度180min經時損失率最低的是水泥3,該樣品的擴展度180min經時損失率為次低值,凈漿流動度180min經時損失率為次低值。顯示水泥凈漿流動度180min經時損失率與混凝土坍落度180min經時損失率和擴展度180min經時損失率有明顯的相關關系。
  坍落度180min經時損失率最高的是樣品5,該樣品的擴展度180min經時損失率為最高值,凈漿流動度180min經時損失率為-5.6%,遠低于平均值  -0.8%。顯示水泥凈漿流動度180min經時損失率與混凝土坍落度180min經時損失率和擴展度180min經時損失率沒有顯著相關關系。
3 結論
  1)在C100超高強自流平混凝土的條件下,按GB/T  8077—2000測定的水泥凈漿流動度的初始值、60min經時值及180min經時值與相應的混凝土坍落度和擴展度沒有明確一致的相關關系。簡言之,水泥凈漿流動度與混凝土流變性能之間沒有可靠的相關關系。
  2)在C100超高強自流平混凝土的條件下,水泥凈漿流動度60min經時損失率、180min經時損失率與相應的混凝土坍落度和擴展度經時損失率沒有明確一致的相關關系。簡言之,水泥凈漿流動度損失率與混凝土保塌性之間沒有可靠的相關關系。
  3)按GB/T 8077—2000測定的水泥凈漿流動度在下述用途的適宜性有待進一步探討:
  ①用于評價減水劑與水泥的相容性;
  ②用于評價水泥與減水劑的相容性;
  ③用于評價減水劑的保塑性;
  ④用于評價水泥的流變性能。
  4)配制超高強自流平混凝土時,對高效減水劑和水泥流變性能的評價與選擇,宜以混凝土的坍落度和擴展度為依據,水泥凈漿流動度只能作為參考。
參考文獻:
[1] Kantro DL.Influence of Water Reducing Admixtures On Properties of Cement Pastes-A Miniature Slump Test[J].Cem.Concr.Aggregates,1980,(2).
[2] Agull ó B,Toralles-Carbonari R,Gettu,A Aguado.Fluidity of cement pastes with mineral admixtures and superplasticizer -A study based on the Marsh cone test[J].Materials and Structures ,1999,32(8-9).
[3] 覃維祖.水泥-高效減水劑相容性及其檢測研究[J].混凝土,1996,(2):11-17.
[4] 袁慶蓮,周士瓊,陳 瑜,等.水泥-粉煤灰-高效減水劑的相容性研究[J].中南工學院學報,1999,(3):20-26.
[5] 李長太,錢覺時,賈興文.多羧酸系高效減水劑與水泥的相容性[J].水泥,2004,(4):7-8.
[6] 李崇智,馮乃謙.梳形聚羧酸系減水劑與水泥的相容性研究[J].建筑材料學報,2004,(3):252-260.
[7] 徐海軍,文梓蕓.超塑化劑與水泥相容性測定方法應用技術研究[J].水泥,2004,(10):12-14.
(編輯 胡如進)



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