利用水泥标准稠度用水量法快速检测减水剂减水率的研究

利用水泥标准稠度用水量法快速检测减水剂减水率的研究

刘文涛

中铁上海工程局集团第四工程有限公司 天津 300000

摘要：规范标准中高性能减水剂减水率检测方法是通过混凝土塌落度调整用水量检测，程序繁琐，所需原材料多，工作量大。本文依托某一铁路项目，通过试验数据研究一种快速检测高性能减水剂减水率的方法。

关键词:高性能减水剂；减水率；水泥标准稠度

引言

随着科技的进步，铁路混凝土用高性能减水剂越来越受到大家的认可，在节省胶凝材料、改善混凝土拌和物性能、保坍方面起到很大作用。但规范中的高性能减水剂检测方法为混凝土配合比法，需要水泥、细骨料及粗骨料等材料，并且该方法对粗细骨料的技术要求相对较高，现场难以控制且更换原材料增大了检测减水率的误差，针对以上情况，本文依托京雄城际铁路五标项目，根据水泥标准稠度用水量试验，探究了一种快速检验高性能减水剂减水率的试验方法。

1工程概况

本项目为新建北京至雄安新区铁路，起自既有京九线李营站，新建线路向南经北京大兴区、北京新机场、河北省廊坊市固安县、永清县和霸州市，终到雄安新区雄县东侧设置雄安站。正线线路全长92.783km，其中新机场至雄安站段正线全长 58.808km，车站三座，分别是固安东、霸州北、雄安站。本项目施工任务为一桥、一站、一线和相关迁改工程。一桥为固霸特大桥，全长13.6km，位于廊坊市永清县、固安县和霸州市境内；一站为霸州北站，全长1.6km，位于霸州市境内；一线为动车走行线及相邻同步实施工程，全长3.9km，位于雄安新区雄县境内。本标段同时负责标段内无砟道床和动走线有砟道床施工和相关迁改工程。迁改工程主要为标段内道路改移、通讯线路、油气管线、给排水管线和10kV及以下电力线路迁改，配合全线1000kV电力线迁改，负责全线35kV及以上华北油田电力线迁改。本项目混凝土方量为30万立方米。

图1 标段所在地理位置

2减水率试验方法

2.1规范标准中试验方法

依据《混凝土外加剂》（GB8076-2008）混凝土用减水剂减水率检测方法为混凝土配合比法，所用原材料规格如下：细骨料为中砂，但细度模数为2.6～2.9，含泥量小于1%。粗骨料采用5mm～20mm的碎石，采用二级配，其中5mm～10mm占40%，10mm～20mm占60%，满足连续级配要求，针片状物质含量小于10%，空隙率小于47%，含泥量小于0.5%。

基准配合比依据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）设计，配合比应符合以下规定：

基准混凝土和受检混凝土的单位水泥用量为360kg/m³、砂率为43%～47%，减水剂掺量按厂家指定，坍落度控制在（210±10）mm。

减水率为坍落度基本相同时，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，减水率计算公式如下：

W_R=100*(W_基准-W_受检)/W_基准

此方法检测时间为2小时左右。

2.2水泥标准稠度用水量试验方法

此法水泥采用基准水泥，技术指标除满足《通用硅酸盐水泥》（GB 175-2007）中42.5强度等级硅酸盐水泥技术要求外，还应满足熟料中铝酸三钙含量6%～8%、硅酸三钙含量55%～60%、游离氧化钙含量不得超过1.2%，水泥中碱含量不得超过1.0%、比表面积（350±10）m²/kg。以基准水泥标准稠度用水量为依据计算减水剂减水率。其试验方法如下：

称量水泥500g倒入净浆搅拌机锅内，准确称取加水量W:用水量应使水泥标准稠度控制在以试锥下沉深度6mm±1mm的水泥净浆为标准净浆，按《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》（GB/T1346-2011）的方法进行拌合标准净浆：用水泥净浆搅拌机搅拌，搅拌锅和搅拌叶片先用湿布擦过，将拌和水倒入搅拌锅内，然后在5s～10s内小心将称好的水泥加入水中，防止水和水泥溅出，拌和时，先将锅放在搅拌机的锅座上，升至搅拌位置，启动搅拌机，低速搅拌120s，停15s，同时将叶片和锅壁上的水泥浆刮入锅中间，接着高速搅拌120s停机。

减水剂快速检测方法：按照减水剂的掺量，用水量为上述试锥下沉6mm±1mm的用水量W1（减水剂应预先用水溶解成溶液）。减水剂的减水率按照公式：

W_R=100*(W-W1)/W

进行计算，检测时间约30分钟。

以上两种方法所用试验仪器见表-1。

表-1试验仪器

3京雄项目试验结果

本项目月混凝土生产高峰为5万立方米，所需减水剂300t。规范要求同批号减水剂50t为一批次。由于现场储存量有限，每次最大存储量为10t，因此需要检测30次。依据规范中检测方法，人员工作强度相当大。通过2018年9月进场的10批次减水剂以两种检测方法进行对比，具体数据见表-2～表-6。

表-2标准方法基准配合比用量

受检配合比用量

表-4快速检测方法

基准水泥标准稠度用水量

表-5快速检测方法检测不同批次

基准水泥标准稠度用水量

图2快速检测数值与标准检测

数值关系图

通过上述检测结果分析，快速检测高性能减水剂结果与标准检测结果存在以下关系：Y=0.929X+2.866,Y代表标准检测方法结果（%），X代表快速检测方法结果（%）。因此，水泥净浆标准稠度可以作为一种快速检测高性能减水率的方法，此方法可用作高性能减水剂进场检验手段。

4结论

通过京雄项目采用水泥标准稠度试验方法检测减水剂减水率的应用，为减水剂进场检验环降低了劳动强度、节省大量时间，同时也在一定程度减少了粗细骨料的用量，本方法对工程选用减水剂品种、掺量不失为一种快速简捷的检测方法。

参考文献

[1]《混凝土外加剂》（GB8076-2008）

[2]《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）

[3]《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》（GB/T1346-2011）