混凝土外加剂

    本标准适用于评定在水泥混凝土中掺用的普通减水剂、高效减水剂、早强减水剂、缓凝  减水剂、引气减水剂、早强剂、缓凝剂和引气剂八种混凝土外加的质量。  1  定义    1?1  外加剂     混凝土外加剂的定义见GB 8075-87《混凝土外加剂分类、命名与定义》。   1?2  基准水泥     符合本标准附录A“混凝土外加剂性能检验用基准水泥技术条件”要求的、专门用于检  验混凝土外加剂性能的水泥。   1?3  基准混凝土     按照本标准试验条件规定配制的不掺外加剂的混凝土。  2  技术要求    2?1  掺外加剂混凝土性能指标    掺外加剂砼性能指标应符合表1的表示。 ________________________________________________________________________________     外加剂种类         普通减水剂          高效减水剂           早强减水剂        性能指标 试验项目            一等品   合格品     一等品    合格品     一等品    合格品   减水率，%           ≥8     ≥5        ≥12      ≥10        ≥8       ≥5   泌水率比，%         ≤95    ≤100      ≤100     ≤100       ≤95      ≤100   含气量，%           ≤3.0   ≤4.0      ≤3.0     ≤4.0       ≤3.0     ≤4.0                      -60～    -60～      -60～     -60～       -60～     -60～ 凝结时间之差  初凝   ＋90     ＋120      ＋90      ＋120       ＋90      ＋120    min        终凝   -60～    -60～      -60～     -60～       -60～     -60～                      ＋90     ＋120      ＋90      ＋120       ＋90      ＋120                1D      -        -        ≥140     ≥130       ≥140     ≥130                3D     ≥115   ≥110      ≥130     ≥125       ≥135     ≥120 抗压强度比，%  7D     ≥115   ≥110      ≥125     ≥120       ≥120     ≥115               28D     ≥110   ≥105      ≥120     ≥115       ≥110     ≥105               90D     ≥100   ≥100      ≥100     ≥100       ≥100     ≥100   收缩率比，% 90D        ≤120              ≤120                 ≤120 相对耐久性指标，%    钢筋锈蚀                     应说明对钢筋有无锈蚀危害 ________________________________________________________________________________   缓凝减水剂      引气减水剂        早强剂          缓凝剂          引气剂 一等品  合格品  一等品  合格品  一等品  合格品  一等品  合格品  一等品  合格品    ≥8    ≥5      ≥10    ≥10     -       -       -       -       ≥6    ≥6  ≤95   ≤100    ≤70    ≤80    ≤100   ≤100   ≤100   ≤110    ≤70   ≤80  ≤3.0  ≤4.0  3.5~5.5 3.5~5.5    -       -       -       -     3.5~5.5 3.5~5.5   +60~   +60~     -60~    -60~     -60~    -60~    +60~    +60~     -60~   -60~    +210   +210     +90     +120     +90     +120    +210     +210    +60    +60 ≤+210 ≤+210    -60~    -60~     -60~    -120~   ≤+210  ≤+210   +60~   -60~                     +90     +120     +90     +120                     +60    +60   -      -        -       -      ≥140   ≥125     -         -      -      - ≥110   ≥100   ≥115   ≥110    ≥130   ≥120    ≥100    ≥90    ≥95   ≥80 ≥110   ≥110   ≥110   ≥110    ≥115   ≥110    ≥100    ≥90    ≥95   ≥80 ≥110   ≥105   ≥110   ≥110    ≥100   ≥100    ≥100    ≥90    ≥90   ≥80 ≥100   ≥100   ≥100   ≥100    ≥100   ≥95     ≥100    ≥90    ≥90   ≥80      ≤120          ≤120            ≤120            ≤120           ≤120               200次≥80 ≥300                                   200次≥80 ≥300  ________________________________________________________________________________   注：①除含气量外，表中所列数据为掺外加剂混凝土与基准混凝土的差值或比值。       ②凝结时间指标“-”号表示提前，“+”号表示延缓。       ③相对耐久性指标一栏中，“200次＞80”表示将28天龄期的掺外加剂混凝土试件冻          融循环200次后，动弹性模量保留值≥80%；“≥300”表示28天龄期的试件经冻融          后，动弹性模量保留值等于80%掺外加剂混凝土与基准混凝土冻融次数的比值≥300          %。       ④对于可以用高频振捣排除的，由外加剂所引入的气泡的产品，允许用高频振捣。达          到某类型性能指标要求的，可按本表进行命名和分类，但须在产品说明书和包装上          注明“用于高频振捣的××剂”种。   2?2  匀质性指标    匀质性指标应符合表2的要求。                                 表2 ________________________________________________________________________________     试  验  项  目                       指     标  含固量或含水量       a?对液体外加剂，应在生产厂所控制值的相对量的3%内。                       b?对固体外加剂，应在生产厂所控制值的相对量的5%之内      密  度           对液体外加剂，应在生产厂所控制的±0?02之内     氯离子含量        应在生产厂所控制值相对量的5%之内     水泥净浆流动度    应不小于生产控制值的95% ________________________________________________________________________________  3  试验方法    3?1  材料   3?1?1  水泥     采用本标准附录A规定的基准水泥。在因故得不到基准水泥时，允许采用C3A含量6%~8%  ，碱含量(Na2O+0?658K2O)不大于1%的熟料和二水石膏、矿渣共同磨制的标号大于(含)525  普通硅酸盐水泥。但仲裁仍须用基准水泥。    3?1?2  砂：符合JGJ-52-79《普通混凝土用砂质量标准》要求的细度模数2?6～2?9  ，粒径小于5mm的中砂。    3?1?3  石子：符合JGJ-53-79《普通混凝土用的卵石和碎石的质量标准》，粒径为5～  20mm(圆孔筛)，采用二级配，其中5～10mm占40%，10～20mm占60%。如有争议时，以卵石试  验结果为准。    3?1?4  水：饮用水。    3?1?5  外加剂。    3?2  配合比     基准混凝土配合比按普通混凝土(JBJ 55-81)进行设计。掺非引气型外加剂混凝土和基  准混凝土的水泥、砂、石的比例不变。配合比设计应符合以下规定：    3?2?1  水泥用量：采用卵石时，310±5kg/m[3]。    3?2?2  砂率：基准混凝土和掺外加剂的混凝土的砂率均为36%～40%。但掺引气减水剂  和引气剂的混凝土砂率应比基准混凝土低1%～3%。    3?2?3  外加剂掺量：按科研单位或生产厂推荐掺量的下限值。    3?2?4  用水量：应使混凝土坍落度达6±1cm。    3?3  混凝土搅拌     采用60L自落式混凝土搅拌机，全部材料及外加剂一次投入，拌合量应不少于15L，不大  于45L，搅拌3min，出料后在铁板上用人工翻拌2～3次再行试验。     各种混凝土材料及试验环境温度均应保持在20±3℃。   3?4  试件制伯及试验所需试件数量   3?4?1  试件制作：混凝土试件制作及养护参照GBJ-80-85《普通混凝土拌合物性能标准  试验方法》进行，但混凝土预养温度为20±3℃。   3?4?2  试验项目及所需数量*详见表3。                                表3 ________________________________________________________________________________                                                 试 验 所 需 数 量 试验项目  外加剂类别   试验类别    混凝土拌合  每批取  掺外加剂混凝 基准混凝土总                                      批数**    样数目  土总取样数目   取样数目          除早强剂、减          减水率  水率缓凝剂外                 3         1次       3次            3次           各种外加剂   坍落度                              3         1次       3次            3次        含气量              混凝土拌合物    3         1次       3次            3次   泌水率                              3         1次       3次            3次   凝结时间 各种外加剂                 3         1次       3次            3次   抗压强度                            3       12或15块  36或45块      36或45块      收缩                硬化混凝土      3         1块       3块            3块   钢筋锈蚀            新拌或硬化砂浆  3         1块       3块            3块   相对耐久 引气剂、引 硬化混凝土      3         1块       3块            3块   性指标   减水剂 ________________________________________________________________________________ 3?5  混凝土拌合物   3?5?1  减水率测定：沽水率为坍落度基本相同时掺外加剂混凝土单位用水量之差与基  准混凝土单位用水量之比。坍落度按GBJ-80-85测定。减水率按式(1)计算：                           W0-W1                       WR=-------×100……………………………………………………(1)                            W0 式中：WR——减水率，%；       W0——基准混凝土单位用水量，kg/m[2]；       W1——掺外加剂混凝土单位用水量，kg/m[3]。     WR以三批试验的算术平均值计，1到小数点后一位数。若三批试验的最大值和最小值  与平均值之差均超过平均值15%时，则应重作试验。若仅一个与平均值之差超过15%，则取三  个值中的中间值作为该外加剂的减水率。   3?5?2  含气量试验：参照GBJ-80-85。采用混合式含气量测定仪，并按该仪器说明进行   -----------------    *试验龄期参考外加剂性能的试验项目栏。   **试验时，检验一种外加剂的三批混凝土要在同一天内完成。  操作，但混凝土拌合物一闪装满并稍高于容器，用振动振实时间为15～20S，用高频插入式  振捣器(?25mm,1400次/min)在模型中心垂直插捣时间为10s。     试验时，每批混凝土拌合物取一个试样，以三个试样挟均值来表示，若三个试样中的最  大、最小值与平均值之差均超过±0?5%时，则应重作；若一个超过±0?5%，则以三个值的  中间值作为该外加剂的含气量。   3?5?3  泌水率比测定：泌水率比为掺外加剂混凝土的泌水率与基准砼泌水率之比，按  式(2)计算，1到小数点后一位数。                             Bt                       BR=-----------×100………………………………………………(2)                             Bc 式中：BR——泌水率之比，%；       Bt——掺外加剂混凝土泌水率，%；       Bc——基准混凝土泌水率，%。     泌水率的测定和计算方法如下：     先用湿布润湿容积为5L的带盖容器(内径为18?5cm，高20cm)，将混凝土拌合物一次装  入，在振动台上振动20s，然后用抹刀轻轻抹平，加盖，以防水分蒸发。试样表面应比筒口  边低约2cm。自抹面开始计算时间，在前60min，每隔10min用吸液和吸出泌水一次，以后每  隔20min吸水一次，直至连续三次无泌水为止。每次吸水前5min，应将筒底一侧垫高约2cm，  使筒倾斜，以便于吸水。吸水后，将筒轻轻放平盖好。将每次吸出的水都注入带塞的量筒，  最后计算出总的泌水量，准确至1g，并按式()计算泌水率：                            VW                      B=--------------×100……………………………………………(3)                          (W/G)GW                      GW=G1-G0 式中：B——泌水率，%；      VW——泌水总量，g;       W——混凝土拌合物的用水量，g；       G——混凝土拌合物的总重量，g；      GW——试样重量，g；      G1——筒及试样重，g；      G0——筒重，g。     试验时，每批混凝土拌合物取一个试样，泌水率取三个试样的算术平均值。如果其中一  个一平均值之差大于平均值的15%，则取三个值的中间值作为结果，如果最大与最小值与平  均值之差均大于平均值的15%时，则应重做。   3?5?4  凝结时间差测定：凝结时间差为掺外加剂混凝土的凝结时间与基准砼的凝结时  间之差，按式(4)计算：                        ΔT=Tt-Tc…………………………………………………………(4) 式中：ΔT——凝结时间之差，min；         Tt——掺外加剂混凝土的初凝或终凝时间，min；         Tc——基准混凝土的初凝或终凝时间，min。     凝结时间采用贯入阻力仪测定，仪器精度为5N,凝结时间从水泥与水接触时开始计算。  凝结时间测定方法如下：     将混凝土拌合物用5mm(圆孔筛)振动筛出砂浆，拌匀后装入上口径为160mm，下口内径为  150mm，净高150mm的刚性不渗水的金属容器，试样表面应低于筒口约1cm，用振动台振实(约  ～5s)，置于20±℃的环境中，容器加盖。一般基准混凝土在成型后4h，掺早强剂的在成型  后1～2h，掺缓凝剂的在成型后4～6h开始测定。在开始测定贯入阻力前应清除试样表面的泌  水。以后每隔半小时或1小时测定1次，但在临近初、终凝时，可能缩短测定间隔时间。每次  测点应避开前一次测孔，其净距为试针直径的2倍，但至少不小于1?5cm，试针与容器边缘  之距离不小于2?5cm。测定初凝时间用截面积为1cm[2]的试针，测定终凝时间用0?2cm[2]  的试针。贯入阻力按式(5)计算。                             P                        R=-------…………………………………………………………(5)                             A 式中：R——贯入阻力值，MPa；       P——贯入深度达2?5cm时所需的净压力，N；       A——贯入仪试针的断面积，mm[2]。     根据计算结果，以贯入阻力值为纵坐标，测试时间为横坐标，绘制贯入阻力值与时间关  系曲线，求出贯入阻力值达3?5MPa时对应的时间作为初凝时间及贯入阻力达28MPa时对应的  时间作为终凝时间。     试验时，每批混凝土拌合物取一个试样，凝结时间取三个试样的平均值。初凝时间试验  误差均应不大于30min，如果三个数值中有一个一平均值之差大于30min，则取三个值的中间  值作为结果，如果最大一最小值与平均值之差均大于30min，则应重做。 3?6  硬化混凝土   3?6?1  抗压强度比测定：抗压强度比以掺外加剂混凝土与基准混凝土同令期抗压强度  之比表示，按式(6)计算：                              St                        RS=---------×100………………………………………………(6)                              Sc 式中：RS——抗压强度比，%；       St——掺外加剂混凝土的抗压强度，MPa;       Sc——基准混凝土的抗压强度，MPa。     掺外加剂混凝土与基准混凝土的抗压强度参照GBJ-81-85《普通混凝土基本力学性能试  验标准方法》进行，试件采用标准振动台振捣，时间为15～20s，试件预养温度为20±℃。  每批一组，三块数据取值原则同前，误差超过15%者作废。三批结果的平均值为其强度值。   3?6?2  收缩率比测定：收缩率比以龄期90在掺外加剂混凝土与基准混凝土干缩率比值  表示，收缩率参照GBJ-82-85《普通混凝土长期性能和耐久性试验标准方法》测定。试样采  用振动台成型，振动时间为15～20s。有用插入式高频振捣器(?25mm14000次/分)插捣时，  应在距两端约12cm处各垂直插捣8～12s。每批混凝土拌合物取一个试样，以三个试样收缩  小率的平均值表示。   3?6?3  相对耐久性试验：试验参照GBJ-82-85进行。试样采用振动台成型，振动时间为  15～20s，采用插入式高频振捣器(?25mm，14000次/分)时，应距两端约12cm各垂直插捣8  1～12s。标养28天后进行冻融循环试验。     每批混凝土拌合物取一个试样，冻融循环次数以三个试件的平均值表示。     相对耐久性指标的表示方法有两种。其一是以掺外加剂混凝土与基准混凝土的动弹性模  量降至80%时的冻融循环次数之比的百分数表示，按式(7)计算：                           Et                       Rd=-------×100……………………………………………………(7)                           Ec 式中：Rd——相对耐久性指标，%；       Et——掺外加剂混凝土动弹性模量降至80%耐冻融循环次数，次；       Ec——基准混凝土动弹性模量降至80%冻融循环次数，次。     方法二是将掺外加剂混凝土冻融200次后，动弹性模量降至80%以上，直接评定外加剂的  质量。   3?7  钢筋锈蚀试验     钢筋锈蚀采用钢筋在新拌或硬化砂浆中是极极化电位曲线来表示，测定方法参考JGJ-56  -86《混凝土减水剂质量标准主试验方法》进行。   3?8  外加剂匀质性     根据不同产品测定匀质性试验项目的全部或一部分。     匀质性试验包括：固定含量及含水量、密度、经度、溶液的pH值，表面张力、还原糖分  含量、砂浆减水率(砂浆流动度)、氯离子含量、硫酸钠含量、水泥净浆流动性、泡沫性能等  。按GB 8077—87《混凝土外加剂的匀质性试验方法》进行。  4  检验规则    4?1  取样及编号   4?1?1  试样分点样和混合样。点样是在一次生产的产品所得试样，混合样是三个或更  多的点样等量均匀混合而取得的试样。   4?1?2  生产厂应根据产量和生产设备条件，将产品分批编号，同一编号的产品必须是  混合均匀的。   4?1?3  每一编号取样量不少于0?5t水泥所需用的外加剂量。   4?2  试样及留样     每一编号取得的试样应充分混匀，分为两等份，一份按本标准规定方法与项目进行试验  。另一份要密封保存半年，以备有疑问时提交国家指定的检验机关进行复验或仲裁。如生产  和使用单位同意，复验或仲裁也可使用现场取样。   4?3  检验分类   4??1  出厂 检验；每编号外加剂检验项目按表4进行。                             表4 ________________________________________________________________________________ 外加剂品种   普通减 高效减 早强减 缓凝减 引气减 早强剂 缓凝剂 引气剂     备   注 测定项目      水剂   水剂   水剂   水剂   水剂 固定含量       ?     ?     ?     ?     ?     ?     ?     ? 密度                                                              液全外加剂必测 细度                                                              粉状外加剂必测 pH值           ?     ?     ?     ?     ?    表面张力              ? 泡沫性能                                   ?                   ? 氯离子含量     ?     ?     ?     ?     ?     ?     ?     ? 硫酸钠含量                                                        含有硫酸钠的早                                                                    强减水剂或早强                                                                    剂必测 还原糖分                            ?                   ?       本质素磺酸钙减                                                                    水剂必测 水泥净浆流动度?     ?     ?     ?     ?                      两种任选一种 水泥砂浆流动度?     ?     ?     ?     ?     ?     ?     ? ________________________________________________________________________________   4?3?2  型式检验：型式检验项目包括匀质性指标和砼性能指标，有下列条件之一者，  应进行型式检验。      a?新产品或老产品转厂生产的试制或将进行技术鉴定的产品。      b?当原料、工艺在生产过程中改变时的产品。      c?向专门的检验机构，每年至少送两次样品，进行周期性检验。      d?产品连续停产三个月或以上，重新恢复生产时的产品。      e?出厂检验结果和前次型式检验结果有较大差异(相对误差大于5%)时的产品。      f?质量监督机构提出检验要求时。      g?当生产和使用单位对性能有争议需复验或仲裁时。   4?4  产品出厂     凡有下列情况之一者，不得出厂：无性能检验合格证，技术文件不丛，包装不符，质量  不足，产品受潮变质，以及超过有效期限。     每个产品均应由生产厂随货提供，包括有如下内容的技术文件或说明书：产品名称及型  号，出厂日期，主要特性及成分，适用范围及适宜掺量，性能检验合格证(匀质性指标及砼  性能指标)，贮存条件及有效期，使用方法及注意事项。   4?5  复验规则     复验及仲裁以封存样进行。如使用单位要求以现场样时，可在现场取平均样，并按型式  检验项目检验。   4?6  判定规则     产品经检验应全部符合本标准技术要求的性能指标，否则和为不合格品。  5  包装、贮存及退货    5?1  包装     粉状外加剂应采用有塑料袋衬里的编织袋为容器，每袋重20～50kg。液体外加剂应采用  塑料根或有塑料袋内衬的金属桶。     所有包装的容器上均应在明显位置注明以下内容：产品名称、型号、净重、或体积(包  括含量或浓度)。推荐掺量范围、毒性、腐蚀性、易燃性状况、生产厂家、生产日期及出厂  编号。   5?2  贮存     外加剂应存放在专用仓库或固定的场所妥善保管。以易于识别，便于检查和提货为原则  。   5?3  退货   5?3?1  使用单位在规定的存放条件和有效期限内，经复验发现外加剂性能一本标准任  何一条不符时，则应予退回或更换。   5??2  实际的质量、体积(按固形物计)有2%的差异时，可以要求退货或补足。粉状的可  取50包、液体的可取30桶，称重取平均值而计。   5?3?3  凡无出厂文件或出厂技术文件不一，以及发现有与出厂技术文件不符合，可退  货。                              附  录  A               混凝土外加剂性能检验用基准水泥技术条件                              (补充件)       基准水泥是统一检验混凝土外加剂性能用的材料，是由符合下列品质指标的硅配盐水泥  熟料与二水石膏共同粉磨而成的标号大于(含)525的硅酸盐水泥。基准水泥必须由经中国水  泥质量监督检验中心确认具备生产条件的工厂供给。  A?1  品质提标(除满足525[#]硅酸盐水泥技术要求外      A?1?1  铝酸三钙(C3A)含量6%～8%。     A?1?2  硅酸三钙(C3S)含量50%～55%。     A?1?3  游离氯化钙(f-CaO)含量不得 超过1?2%。     A?1?4  碱(Na2O+0?658K2O)含量不得超过1?0%。     A?1?5  水泥比表面积3200±200cm[2]/g。  A?2  试验方法      A?2?1  游离氧化钙、氧化钾和氧化钠的测定，按GB 176—87《水泥化学分析方法》  进行。     A?2?2  水泥比表面积的测定，按GB 207-63《水泥比表现测定方法》进行。     A?2?3  铝酸三钙和硅酸三钙含量由熟料中氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝和氧化二  铁含量，用下式计算而得：       C3S=.80·SiO2·(3KH-2)       CSA=22.65·(Al2O3-0.64·Fe2O3)           CaO-f-CaO-1.65·Al2O3-0.35·Fe2O3       KH=-----------------------------------                     2.80·SiO2 式中：C3S、C3A、SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3和f-CaO表示该成分熟米中所占的质量百分比数  。  A?3  验收规则    A?3?1  基准水泥出厂一吨为一编号。每一编号应取三个有代表性的样品，分别测定比  表面积，测定结果须均符合规定。   A?3?2  凡不符合本技术条件第一章中任何一项规定时，均不得出厂。  A?4  包装及贮运      包装袋应结实牢固和密封良好，采用金属桶装或加有塑料袋的纸包装。每袋净重50kg。  袋中须有合格证，注明生产日期编号。有效贮存期为半年。                    ----------------------      附加说明：     本标准由建筑材料科学研究院、中国建筑科学研究院、苏州砼水泥制品研究院、上海市  建筑科学研究所、铁道科学研究院、南市水利科学研究院、水利水电科学研究院、长江科学  院、冶金建筑研究总院、同济大学、清华大学负责起草。     本标准主要起草人田培、吴光琦、陈嫣兮、吴绍章。