Marsh筒法用于評價聚羧酸減水劑與水泥相容性的試驗研究

張文和

（廈門路橋建材有限公司，福建　廈門　361026）

Marsh筒法用于評價聚羧酸減水劑與水泥相容性的試驗研究

張文和

（廈門路橋建材有限公司，福建廈門361026）

本文通過摻加聚羧酸減水劑的水泥凈漿和混凝土流動性的試驗，對 Marsh 筒法能否用于評價聚羧酸系減水劑與水泥相容性進行了研究。結果表明，用 Marsh 筒法評價聚羧酸系減水劑與水泥的相容性是可行的，其試驗結果與混凝土試驗有一定的相關性，能夠指導混凝土的生產。

聚羧酸減水劑；水泥；相容性；Marsh筒法

0　前言

減水劑與水泥相容性問題一直是預拌混凝土企業技術人員關心的重要問題，因為它會直接影響混凝土水膠比、坍落度經時損失、凝結時間等一系列混凝土拌合物性能。2008 年我國頒布實施了 JC/T 1083－2008《水泥與減水劑相容性試驗方法》，由于 Marsh 筒法與混凝土坍落度的相關性高于凈漿流動度法，該標準將其定為標準法[1]。因當時聚羧酸類減水劑還沒有普及，所以該標準制定時主要針對的是萘系減水劑系列，并以質量相對穩定的萘系減水劑作為基準減水劑。隨著外加劑技術的進步，聚羧酸系減水劑逐步成為主流產品，現閩南地區大部分預拌混凝土企業采用聚羧酸系減水劑。 Marsh筒法能否用于聚羧酸系減水劑與水泥相容性的評價，筆者進行了以下試驗研究。

1　試驗用材料

1.1水泥

基準水泥：混凝土外加劑檢驗專用 P?I 42.5 基準水泥，編號 QJ015，其物理性能見表 1。

表1　基準水泥物理性能

商品水泥：本公司生產混凝土所用的 P?O 42.5 水泥，其物理性能見表 2。

表2　P?O42.5 水泥物理性能

1.2聚羧酸減水劑

廈門路橋建材有限公司生產的 RY-300；廈門科之杰新材料集團有限公司生產的 point-s；廈門宏發先科新型建材有限公司生產的 HPCA-600。三種聚羧酸減水劑的技術參數見表3。

表3　聚羧酸減水劑的技術參數

1.3碎石

5～25mm 連續粒級碎石：堆積密度 1400kg/m3、緊密密度 1560kg/m3、含泥量 0.3%、針片狀含量 5.6%、壓碎值指標8.6%。

1.4河砂

II 區中砂：細度模數 2.6，含泥量 1.0%，泥塊含量0.2%，堆積密度 1510kg/m3，緊密密度 1660kg/m3、氯離子含量 0.006%。

2　試驗和試驗結果

2.1減水劑與水泥的相容性

采用 JC/T 1083－2008《水泥與減水劑相容性試驗方法》中的 Marsh 筒法進行，聚羧酸減水劑用量（水泥質量百分比）：0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%；試驗量，同一水泥、同一減水劑每種方法各重復做六次。試驗結果分別見表4、表 5、表 6、表 7。

表4　RY-300 型減水劑不同摻量對基準水泥制備凈漿 Marsh 時間的影響　　s

表5　HPCA-600型減水劑不同摻量對基準水泥制備凈漿 Marsh 時間的影響　　s

表6　Point-S型減水劑不同摻量對基準水泥制備凈漿 Marsh 時間的影響　　s

表7　RY-300型減水劑不同摻量對P?O 42.5水泥制備凈漿Marsh時間的影響　　s

2.2混凝土試驗

采用基準水泥和 P?O42.5 水泥，HPCA-600 減水劑，并根據相容性試驗確定的減水劑最佳摻量為水泥用量的 0.9%，各自進行性能對比試驗。

試驗結果見表 8 和表 9。

表8　基準水泥和 HPCA-600 配制混凝土性能

表9　P?O42.5 水泥和 HPCA-600 配制混凝土性能

3　試驗結果分析

3.1Marsh 筒法的重復性

表 10 為采用 RY-300 和基準水泥制備凈漿的 Marsh 時間。從表中結果可以看出，利用 Marsh 筒法進行聚羧酸減水劑與水泥的相容性評價試驗具有很好的重復性。

表10　Marsh 筒法的重復性

3.2對不同聚羧酸減水劑的敏感性

圖 1 為基準水泥中摻加不同減水劑的初始 Marsh 時間。從圖中結果可以看出，不同的減水劑對凈漿的初始流動性有明顯的影響，HPCA-600 改善凈漿流動性的效果最好，而point-s 改善凈漿流動性的效果居中，RY-300 的改善效果略差。此結果表明，Marsh 筒法對不同減水劑改善凈漿流動性具有很好的敏感性。

圖1　不同減水劑對基準水泥制備凈漿初始流動性的影響

3.3對不同水泥的敏感性

圖 2 為基準水泥和 P?O42.5 水泥摻加 HPCA-600 減水劑制備的凈漿的 Marsh 時間隨摻量的變化。圖3 為兩種水泥制備凈漿的經時損失率。從圖 2、3 中結果可以看出，P?O42.5水泥與減水劑的相容性明顯差于基準水泥，具體表現為流動性低、經時損失快，結果與兩種水泥的質量表現相一致（兩者質量的差異可從標準稠度用水量上得以體現）。此結果表明，Marsh 筒法對不同水泥的質量也具有很好的敏感性。

圖2　基準水泥和 P?O42.5 水泥摻加 HPCA-600 減水劑制備的凈漿的Marsh時間

圖3　基準水泥和 P?O42.5 水泥摻加 HPCA-600 減水劑制備的凈漿的經時損失

3.4與混凝土流動性的相關性

利用基準水泥和 P?O42.5 水泥，摻加 HPCA-600 減水劑配制的混凝土流動性見表 8 和表 9。從表 8 和表 9 的結果可以看出，在相同的水泥、砂石和減水劑用量的條件下，為獲得相同的混凝土坍落度，用 P?O42.5 水泥配制混凝土的用水量高于用基準水泥配制的混凝土，同時，用 P?O42.5 水泥配制混凝土的坍落度損失顯著大于用基準水泥的坍落度損失，此結果與用兩者制備凈漿的流動性結果一致。表明用 Marsh 筒法評價的聚羧酸減水劑與水泥的相容性與混凝土試驗是相吻合的。

4　結語

（1）利用 Marsh 筒法進行聚羧酸系減水劑與水泥的相容性評價試驗，其試驗結果具有很好的重復性；

（2）Marsh 筒法對不同減水劑改善凈漿流動性具有很好的敏感性；對不同水泥的質量也具有很好的敏感性；對混凝土的工作性能有一定的相關性。

根據上述試驗結果分析，用 Marsh 筒法評價聚羧酸減水劑與水泥的相容性是可行的，其試驗結果與混凝土試驗有一定的相關性，能夠指導混凝土的生產。

[1] JC/T 1083－2008 《水泥與減水劑相容性試驗方法》行業標準介紹[J]．水泥，2008(1)：38-40.

[2] GB 8076－2008．混凝土外加劑[S]．

［通訊地址］廈門海滄區石塘水頭 188 號（361026）

張文和，男，廈門路橋建材有限公司，試驗室主任。