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水泥净浆流动度与混凝土流变性能相关性试验

类别:技术|水泥技术   日期:2011-11-3        点击率:112140        

 

张大康
(秦皇岛浅野水泥有限公司,河北 秦皇岛 066326)

摘要:在工程试配C100自流平混凝土的同时,进行了水泥净浆流动度与混凝土流变性能相关性试验。结果表明,水泥净浆流动度与混凝土流变性能之间没有明显的相关关系;水泥净浆流动度损失率与混凝土保塌性之间也没有明显的相关关系。至少在超高强自流平混凝土的条件下,按GB/T 8077—2000测定的水泥净浆流动度与混凝土流变性能的关系值得商榷。
关键词:水泥;净浆流动度;混凝土;流变性能;坍落度;扩展度;相关性
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
中图分类号:TQ172.12  文献标识码:A  文章编号:1002-9877(2006)01-0012-04

0 引言
  评价水泥流变性能的方法主要有“微型坍落度仪法”[1]、“Marsh筒法”[2]及美国ASTM C109的“胶砂流动度法”,这些方法具有简单、快捷的特点,已经被广泛采用。GB/T 8077—2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》采用“微型坍落度仪法”测定水泥净浆流动度,该方法最初的目的是为外加剂生产厂提供一种测试产品质量稳定性的方法,近年来被广泛用于评价水泥与减水剂的相容性[3~6]。使用这些方法时,水泥流变性能与对应的混凝土流变性能的相关关系值得关注。资料[7]曾经研究了“Marsh筒法”得到的水泥流变性能与混凝土的流变性能的相关关系。按GB/T 8077—2000测定的水泥净浆流动度与混凝土流变性能的关系还较少专门研究。本文在工程试配C100自流平混凝土的同时,进行了水泥净浆流动度与混凝土流变性能相关性试验,试图探讨在超高强自流平混凝土的条件下,水泥净浆流动度与混凝土流变性能的关系。
1 试验材料及方法
1.1 试验材料
  水泥:某大型新型干法水泥厂P·Ⅱ42.5R水泥,不同出厂时间的样品共6个;符合GB/T 8077—2000的基准水泥。水泥的化学成分和物理性能见表1。


  砂:经过水洗的河砂,中砂,细度模数2.8,含泥量低于0.4%。
  石子:石灰岩碎石,5~20mm连续级配,压碎指数5.0%,含泥量低于0.5%。
  掺合料:购买产品,为硅灰与粉煤灰按一定比例的混合物。
  复合高效减水剂:引进日本技术生产的萘系复合高效减水剂,液体,固含量约40%。
1.2 试验方法
  混凝土按表2配比用小型卧式搅拌机拌制,按GBJ 80—85方法检验混凝土坍落度和扩展度。     

表2 混凝土配比kg/m3

      水泥净浆流动度按GB/T 8077—2000方法检验。配比为水泥300g,水87g,减水剂用量12g。
2 试验结果与讨论
  水泥净浆流动度、混凝土坍落度和扩展度试验结果见表3。

表3

2.1 水泥净浆流动度与混凝土坍落度和扩展度的相关性
2.1.1 初始值
  水泥净浆流动度、混凝土坍落度与扩展度的初始值见图1。


图1 水泥净浆流动度及混凝土坍落度和扩展度的初始值

  表3数据及图1显示,净浆初始流动度最高及次高的分别是样品6和样品4,样品4的初始坍落度和初始扩展度均为次高值,显示水泥净浆流动度与混凝土坍落度和扩展度有显著相关关系。样品6的初始坍落度为最低值,初始扩展度为次低值,显示水泥净浆流动度与混凝土坍落度和扩展度没有相关关系。
     净浆初始流动度最低的是样品2,该样品的初始坍落度为235mm,接近平均值239mm,初始扩展度为560mm,明显高于最低值475mm。显示水泥净浆流动度与混凝土坍落度和扩展度没有显著相关关系。
  净浆初始流动度次低的是样品1,该样品的初始坍落度为次低值,初始扩展度为最低值。显示水泥净浆流动度与混凝土坍落度和扩展度有明显相关关系。
  初始坍落度最高的是样品3,该样品的初始扩展度也为最高值,净浆流动度为236mm,接近平均值239mm。显示水泥净浆流动度与混凝土坍落度和扩展度没有显著相关关系。
2.1.2 60min经时值
  水泥净浆流动度、混凝土坍落度与扩展度的60min经时值见图2。表3数据及图2显示,净浆60min经时流动度最高的是样品6,该样品的60min经时坍落度和扩展度均为最低值。显示水泥净浆流动度与混凝土坍落度和扩展度没有相关关系。
净浆60min经时流动度最低的是样品2,该样品的60min经时坍落度为次高值,60min经时扩展度为575mm,高于平均值571mm。显示水泥净浆流动度与混凝土坍落度和扩展度没有显著相关关系。


图2   水泥净浆流动度、混凝土坍落度和扩展度的60min经时值

  净浆60min经时流动度次低的是样品1,该样品的60min经时坍落度及经时扩展度均为次低值。显示水泥净浆流动度与混凝土坍落度和扩展度有显著相关关系。
  60min经时坍落度最高的是样品4,该样品的60min经时扩展度为次高值,净浆流动度为最高值。显示水泥净浆流动度与混凝土坍落度和扩展度有明显的相关关系。
2.1.3  180min经时值
  水泥净浆流动度、混凝土坍落度和扩展度的180min经时值见图3。表3数据及图3显示,净浆180min经时流动度最高的是基准水泥,该样品的180min经时坍落度及经时扩展度均为次高值。显示水泥净浆流动度与混凝土坍落度和扩展度有一定相关关系。

扩展度的180min经时值

  净浆180min经时流动度最低的是样品2,该样品的180min经时坍落度为215mm,高于平均值214mm,180min经时扩展度为465mm,高于平均值459mm。显示水泥净浆流动度与混凝土坍落度和扩展度没有显著相关关系。
  180min经时坍落度最高的是样品3,该样品的180min经时扩展度也为最高值,净浆流动度为次高值。显示水泥净浆流动度与混凝土坍落度和扩展度有一定相关关系。
2.2 水泥净浆流动度损失率与混凝土坍落度损失率和扩展度损失率的相关性
2.2.1 60min经时损失率
  水净浆流动度、混凝土坍落度和扩展度的60min经时损失率见图4。表3数据及图4显示,净浆流动度60min经时损失率最低的是样品4,该样品的坍落度60min经时损失率为中间值,扩展度60min经时损失率为6.8%,高于平均值3.5%。显示水泥净浆流动度60min经时损失率与坍落度60min经时损失率和扩展度60min经时损失率没有显著相关关系。


图4 水泥净浆流动度、混凝土坍落度和扩展度的60min经时损失率

  净浆流动度60min经时损失率次低的是样品5,该样品的坍落度60min经时损失率为次高值,扩展度60min经时损失率为最高值。显示水泥净浆流动度60min经时损失率与混凝土坍落度60min经时损失率和扩展度60min经时损失率没有相关关系。
  净浆流动度60min经时损失率最高的是样品1,该样品的坍落度60min经时损失率为-2.2%,低于平均值-0.1%,扩展度60min经时损失率为最低值。显示水泥净浆流动度60min经时损失率与混凝土坍落度60min经时损失率和扩展度60min经时损失率没有相关关系。
  坍落度60min经时损失率最低的是样品2,该样品的扩展度60min经时损失率为次低值,净浆流动度60min经时损失率为次高值。显示水泥净浆流动度60min经时损失率与混凝土坍落度60min经时损失率和扩展度60min经时损失率没有相关关系。
  坍落度60min经时损失率最高的是样品3,该样品的扩展度60min经时损失率为5.8%,高于平均值3.5%,净浆流动度60min经时损失率为-3.4%,接近平均值-3.3%。显示水泥净浆流动度60min经时损失率与混凝土坍落度60min经时损失率和扩展度60min经时损失率没有显著相关关系。
2.2.2 180min经时损失率
  水泥净浆流动度、混凝土坍落度和扩展度的180min经时损失率见图5。表3数据及图5显示,净浆流动度180min经时损失率最低的是基准水泥,该样品的坍落度180min经时损失率与最低值接近,扩展度180min经时损失率为24.1%,接近平均值22.8%。显示水泥净浆流动度180min经时损失率与混凝土坍落度180min经时损失率有显著相关关系,与扩展度180min经时损失率没有显著相关关系。

图5 水泥净浆流动度、混凝土坍落度和扩展度的180min经时损失率

  净浆流动度180min经时损失率最高的是样品1,该样品的坍落度180min经时损失率为8.9%,接近平均值10.6%,扩展度180min经时损失率为最低值。显示水泥净浆流动度180min经时损失率与混凝土坍落度180min经时损失率和扩展度180min经时损失率没有相关关系。
  坍落度180min经时损失率最低的是水泥3,该样品的扩展度180min经时损失率为次低值,净浆流动度180min经时损失率为次低值。显示水泥净浆流动度180min经时损失率与混凝土坍落度180min经时损失率和扩展度180min经时损失率有明显的相关关系。
  坍落度180min经时损失率最高的是样品5,该样品的扩展度180min经时损失率为最高值,净浆流动度180min经时损失率为-5.6%,远低于平均值  -0.8%。显示水泥净浆流动度180min经时损失率与混凝土坍落度180min经时损失率和扩展度180min经时损失率没有显著相关关系。
3 结论
  1)在C100超高强自流平混凝土的条件下,按GB/T  8077—2000测定的水泥净浆流动度的初始值、60min经时值及180min经时值与相应的混凝土坍落度和扩展度没有明确一致的相关关系。简言之,水泥净浆流动度与混凝土流变性能之间没有可靠的相关关系。
  2)在C100超高强自流平混凝土的条件下,水泥净浆流动度60min经时损失率、180min经时损失率与相应的混凝土坍落度和扩展度经时损失率没有明确一致的相关关系。简言之,水泥净浆流动度损失率与混凝土保塌性之间没有可靠的相关关系。
  3)按GB/T 8077—2000测定的水泥净浆流动度在下述用途的适宜性有待进一步探讨:
  ①用于评价减水剂与水泥的相容性;
  ②用于评价水泥与减水剂的相容性;
  ③用于评价减水剂的保塑性;
  ④用于评价水泥的流变性能。
  4)配制超高强自流平混凝土时,对高效减水剂和水泥流变性能的评价与选择,宜以混凝土的坍落度和扩展度为依据,水泥净浆流动度只能作为参考。
参考文献:
[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] 覃维祖.水泥-高效减水剂相容性及其检测研究[J].混凝土,1996,(2):11-17.
[4] 袁庆莲,周士琼,陈 瑜,等.水泥-粉煤灰-高效减水剂的相容性研究[J].中南工学院学报,1999,(3):20-26.
[5] 李长太,钱觉时,贾兴文.多羧酸系高效减水剂与水泥的相容性[J].水泥,2004,(4):7-8.
[6] 李崇智,冯乃谦.梳形聚羧酸系减水剂与水泥的相容性研究[J].建筑材料学报,2004,(3):252-260.
[7] 徐海军,文梓芸.超塑化剂与水泥相容性测定方法应用技术研究[J].水泥,2004,(10):12-14.
(编辑 胡如进)



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