談談混凝土外加劑質量的檢測問題

楊正梅　李桂青（廣東省建筑材料研究院；廣東柯杰科技實業有限公司）

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談談混凝土外加劑質量的檢測問題

楊正梅1李桂青2
（1廣東省建筑材料研究院；2廣東柯杰科技實業有限公司）

【摘要】混凝土外加劑是現代混凝土不可缺少的組成之一，其質量對混凝土性能影響很大，對其質量進行檢測很重要。本文分析當前混凝土外加劑質量檢測中存在著標準、檢測項目、試驗材料等問題，并進行了采用不同品種水泥在幾種外加劑中的比對試驗，通過試驗，強調混凝土外加劑質量的檢測，應采用同一檢測標準，試驗的環境條件、選用的材料等都應保持一致的重要性。

【關鍵詞】混凝土外加劑；質量檢測；配合比；硅酸鹽水泥；標準

1　前言

混凝土外加劑（Concrete Additives）是現代混凝土不可或缺的組成之一，是混凝土改性的一種重要方法和技術，在混凝土生產技術中逐步起到核心的作用，發揮了巨大的功效。摻少量外加劑可以改善新拌混凝土的工作性能，提高硬化混凝土的物理力學性能和耐久性［1］，這具體表現在：①在保持水用量不變的情況下，提高混凝土的流動性；②在保持水灰比不變的情況下，節省用水量及水泥用量；③在滿足施工性要求的情況下，降低水用量，提高混凝土強度；④改善混凝土拌和物的可泵性、粘聚性、流動性、保水性，提高混凝土的綜和性能。

混凝土外加劑的種類較多，目前主要有混凝土減水劑、緩凝劑、早強劑、速凝劑、防水劑、阻銹劑、膨脹劑、防凍劑、引氣劑和泵送劑等，本文主要探討的是混凝土減水劑。

隨著建筑施工技術的提高和商品混凝土的快速發展，混凝土減水劑不管在產量、品種以及技術上都有了迅速的發展，從早先的木質素磺酸鹽到萘系減水劑、氨基磺酸鹽類減水劑再到目前已廣泛使用的聚羧酸系減水劑，混凝土減水劑的技術和性能都有了長足的進步，可以說，近幾年來，混凝土減水劑為混凝土技術的進步起到了關鍵性的作用。

但，混凝土減水劑在交貨或者使用時，不時會出現糾紛，其主要的是對混凝土減水劑質量檢測存在一些紛爭，本人在此談談一些看法。

2　檢測標準問題

目前混凝土外加劑質量檢測所采用的現行標準有GB8076-2008《混凝土外加劑》、GB8077-2008《混凝土外加劑勻質性試驗方法》、JG/T223-2007《聚羧酸系高性能減水劑》、JC/T1083-2008《水泥與減水劑相容性試驗方法》及GB50119-2013《混凝土外加劑應用技術規范》等。由于這些標準由不同的單位負責起草，參編單位更是不一致，對混凝土外加劑的質量要求的側重點不同，檢測項目、技術指標、試驗方法試驗所用的原材料等都存在著不一致，因此，造成對混凝土外加劑的質量檢測出現差異，使得混凝土外加劑的生產和使用存在脫節的現象。

2.1檢測項目的不一致

GB50119-2013《混凝土外加劑應用技術規范》中規定了多個嚴禁的項目，但在GB8076-2008《混凝土外加劑》中卻對其沒有任何限制，這對混凝土外加劑的使用和發展有不利影響；JG/T223-2007《聚羧酸系高性能減水劑》中有“對鋼筋銹蝕作用”項目，并指明按照GB8076-2008《混凝土外加劑》方法進行檢測，而GB8076-2008《混凝土外加劑》中已沒有該項目，檢測無法進行。現在市場上生產和使用的聚羧酸系減水劑pH值均不高，通常小于6，若pH值過低將會對鋼筋造成銹蝕，危害鋼筋混凝土構件的安全。本人認為，標準中應該設立“對鋼筋銹蝕作用”的檢測項目，并且有具體范圍的技術指標值，這樣有利于對外加劑的質量控制。

2.2檢測技術指標的不一致

GB8076-2008《混凝土外加劑》是國家強制性標準，標準包括了高性能減水劑、高效減水劑、普通減水劑、引氣減水劑、泵送劑、早強劑、緩凝劑及引氣劑等八類混凝土外加劑，覆蓋面廣，而JG/T223-2007《聚羧酸系高性能減水劑》是建設部行業標準，是聚羧酸系減水劑的專類產品標準。但，兩個標準中同為高性能減水劑類產品，一些技術指標的要求卻相差較大。比如：①緩凝型高性能減水劑的抗壓強度比，GB8076-2008標準要求7d不小于140%，28d不小于130%，而JG/T223-2007標準的合格品要求7d不小于125%，28d不小于120%；②氯離子含量、總堿量在GB8076-2008標準中只要求不超過生產廠的控制值，而JG/T223-2007標準中分別給出了不大于0.6%和不大于15%的具體技術指標值（按折固含量計），本人認為JG/T223-2007標準的要求具有更好的操作性和實效性。

2.3檢測所用材料的配比用量不一致

在JG/T223-2007標準中的要求是：①在不做1h塌落度保留性能時，水泥用量為330Kg/m3，砂率為38%～40%；②在做1h坍落度保留性能時，水泥用量為390Kg/m3，砂率為44%。而GB8076-2008標準中相對應的高性能減水劑要求水泥用量為360Kg/m3，砂率為43%～47%。對于混凝土外加劑質量檢測來說，水泥用量和砂率都是重要的要素，水泥用量關系到外加劑的用量，關系到混凝土的總漿料比例，從而影響到混凝土的和易性及抗壓強度等性能。因此，檢測所用材料的品種、規格型號、用量等都要保持一致，試驗才有可比性，也才能真正反映出外加劑的性能。

3　試驗用的水泥問題

3.1水泥品種

在混凝土外加劑的質量檢測中，水泥的品種至關重要，不同的水泥品種對混凝土外加劑的吸附量都不一樣，這影響到受檢混凝土各項性能指標的檢測結果。現行混凝土外加劑標準的試驗均要求使用基準水泥或者符合GB8076-2008標準中附錄A條件的42.5強度等級的P.I型硅酸鹽水泥。但，在現在的實際檢測工作中是難以做到的。因為：

⑴基準水泥是由經中國建材聯合會混凝土外加劑分會與有關單位共同確認具備生產條件的工廠生產的，作為大多數的檢測單位來說，外加劑的檢測樣品數量不多，來樣時間也不固定，所以買多買少成為問題，再來是購買基準水泥還存在著運輸和有效期問題。因此，購買使用基準水泥成為大多數檢測單位的難題，往往無法實施。

⑵對于符合GB8076-2008標準中附錄A條件的42.5強度等級的P.I型硅酸鹽水泥，這種純硅酸鹽熟料水泥在市場上基本是找不到的，即使是采用試驗室的小磨機研磨，其品質指標也未必符合技術要求。目前市場上生產和應用較多的是P.ⅡR型42.5強度等級的硅酸鹽水泥，其次是P.ⅡR型42.5強度等級的硅酸鹽水泥。根據本人了解，大多數的外加劑生產企業、混凝土攪拌站以及檢測機構往往是根據實際情況，采用當地生產的P.ⅡR型42.5強度等級的硅酸鹽水泥或P.ⅡR型42.5強度等級的硅酸鹽水泥進行檢測。

3.2水泥與外加劑的相容性

水泥與外加劑的相容性也是影響混凝土外加劑質量檢測結果的重要因素，由JC/T1083-2008《水泥與減水劑相容性試驗方法》標準可知，影響水泥與外加劑相容性的主要有兩方面。一方面是外加劑的品質：為了適應不同體積、不同季節、不同用途等工程的需要，改善混凝土的性能，市場上使用的外加劑往往是復合型的，也就是說除了強調減水率以外，還添加了一定量的引氣劑、緩凝劑等組份，這將增加相容性差的因素。比如：引氣劑的摻量、氣泡的硬度、氣泡的彈性和氣泡的穩定性等都會影響相容性。另一方面是水泥的品質：水泥的細度、熟料的礦物成分、作為調凝作用的石膏材料、水泥的堿含量以及存放時間等都會影響相容性［2］。由于水泥和混凝土外加劑之間存在相容性，對于任何一種混凝土外加劑來說，采用不同生產廠家、不同品種的水泥進行檢測，外加劑的性能必將會出現或多或少的差異。

4　采用不同外加劑和不同水泥的試驗情況

為了較好地了解水泥品種對混凝土外加劑質量檢測結果的影響情況，我們選用了廣東科杰科技實業有限公司的基準型聚羧酸高性能減水劑（高濃型KJ-JS、低濃型KJ-110）、緩凝型聚羧酸高性能減水劑（高濃型KJ-JSR、低濃型KJ-110R）、基準型萘系高效減水劑（型號：KJ-5L）、緩凝型萘系高效減水劑（型號：KJ-5RL）等四個品種六個型號的外加劑，同時，選擇某公司生產的基準水泥和廣東的珠江水泥（P.II42.5R、P.II42.5）、華潤水泥（P.II42.5R）、海螺水泥（P.II42.5R）共五種品種，進行一些項目質量性能的探索性試驗，試驗方法均參照GB8076-2008《混凝土外加劑》［3］標準進行。

試驗用各材料性能及試驗結果情況如下：

⑴水泥的相關性能指標見表1；

⑵砂：河砂，細度模量2.7，含泥量0.8%；

⑶碎石：規格5～20mm，針片狀含量7%，含泥量0.2%，壓碎指標12；

⑷水：自來水；

⑸外加劑：

①聚羧酸高性能減水劑（型號：高濃型KJ-JS）固含量：20.2%，密度：1.058g/cm3，pH∶7.0；

②聚羧酸高性能減水劑（型號：低濃型KJ-110）固含量：10.0%，密度：1.018g/cm3，pH：6.1；

③緩凝型聚羧酸高性能減水劑（型號：高濃型KJ-JSR）固含量∶20.6%，密度∶1.060g/cm3，pH∶5.6；

④緩凝型聚羧酸高性能減水劑（型號：低濃型KJ-110R）固含量∶13.1%，密度∶1.034g/cm3，pH∶5.5；

⑤高效減水劑（型號：KJ-5L）固含量：30.0%，密度：1.170g/cm3，pH：8.5；

⑥緩凝高效減水劑（型號：KJ-5RL）固含量30.1%，密度：1.172g/cm3，pH：8.6

⑹采用不同外加劑和不同水泥的試驗結果如下：（見表2至表7）：

表1　各水泥品種性能情況

表2　基準型聚羧酸高性能減水劑　（型號：高濃KJ-JS）摻量：1.0%

表3　基準型聚羧酸高性能減水劑　（型號：低濃KJ-110）摻量：2.0%

⑺試驗結果分析

從幾種混凝土外加劑與幾種硅酸鹽水泥的試驗結果可看出，珠江水泥P.Ⅱ42.5的總體試驗結果與基準水泥的比較接近，其他品種水泥的試驗結果中混凝土抗壓強度比普遍偏高

表4　緩凝型聚羧酸高性能減水劑　（型號：高濃KJ-JSR）摻量：1.0%

表5　緩凝型聚羧酸高性能減水劑　（型號：低濃KJ-110R）摻量：2.0%

表6　基準型萘系高效減水劑　（型號：KJ-5L）摻量：2.0%

表7　緩凝型萘系高效減水劑　（型號：KJ-5RL）摻量：2.0%

5　結束語

⑴混凝土外加劑質量檢測的標準應一致。同一品種產品的檢測應在同一配比、同樣項目、同樣試驗方法和同樣的環境條件下進行；

⑵使用的水泥、砂、石子等材料對混凝土外加劑質量檢測的混凝土性能有較大影響。目前，大部分的預拌混凝土攪拌站、外加劑生產企業，甚至許多第三方檢測機構，在檢測混凝土外加劑質量時均不使用基準水泥，而是“就地取材”。使用的石子多數也是使用10～30mm規格，甚至更大，這對檢測結果造成較大偏差；

⑶在混凝土的實際生產和應用中，普遍摻入摻合材（粉煤灰）或雙摻，但按現有國家或行業的混凝土外加劑標準，配合比中均沒有摻入摻合材，這與實際應用有脫節現象；

⑷對于混凝土外加劑質量的檢測，同一品種型號應采用同一檢測標準，試驗的環境條件、選用的材料等都保持一致，這樣才有可比性；對檢測人員也應該進行必要的相關知識培訓，減少人為誤差。建議必要時組織一些能力比對試驗，提高技術水平。●

【參考文獻】

［1］楊正梅.新型建筑材料及應用［M］.廣州：華南理工大學出版社，2006.109.

［2］鄧其林.淺析聚羧酸高性能減水劑與水泥適應性［J］.福建建材，2014（8）.

［3］GB8076-2008，凝土外加劑［S］.北京：中國標準出版社，2009.