有关胶砂流动度与混凝土流变性能相关性的研究

　　随着科学技术及土木工程自身的不断发展，一些高层、大跨度桥梁及具有特殊功能要求的重要建筑的不断出现，对混凝土的强度、耐久性和工作性能提出了更高的要求，这就促成了高性能混凝土出现。无论是混凝土的强度性能还是耐久性能，在很大程度上取决于混凝土的现场施工质量，即需要混凝土必须具有良好的流动性能及稳定性能。外加剂的加入最大限度地控制混凝土的用水量，提高混凝土的流动度及耐久性，克服普通混凝土坍落度损失过快的缺点，目前外加剂已经成为商品混凝土配合比中必不可少的成分，使得外加剂与水泥的适应性问题已经引起大家广泛关注。
　　目前我国采用M arst筒法和净浆流动度法《水泥与减水剂相容性试验方法》UC /T 1083-2008)来评价外加剂与水泥的相容性(简称净浆流动度法)田。净浆流动度法简单易行，但其缺陷在于水泥净浆流动度与混凝土流变性能相关性较差甚至无相关性，因此净浆流动度法难以准确表征外加剂和水泥的相容性团。针对这个问题有学者提出可以用砂浆流动度法替代净浆流动性法，但并未作进一步的研究来证明其可行性和准确性曰。本文利用水泥净浆流动度、胶砂流动度和混凝土坍落度分别表征了水泥与外加剂的相容性，并对试验结果进行对比研究，以探讨水泥净浆、砂浆流动度与混凝土流变性能的相关性。
　　1试验材料及方法
　　1.1原材料
　　水泥:德阳利森P 0 12.5水泥的性能
　　砂:①试验所用河砂为中砂其细度模数2.9，表观密度2740kg}fn 30②标准砂，符合标准JB/T 9221-1999规定的标准砂;
　　石子:卵石碎石，5m m ^30m m连续级配;
　　粉煤灰:江油火电厂供二级粉煤灰;
　　减水剂:试验采用2种类型减水剂:
　　①复配聚梭酸系减水剂(固含量10%，其中聚梭酸减水剂含量为6%);
　　②茶系减水剂(粉剂)。
　　1.2试验方法
　　1.2.1水泥净浆试验
　　本试验按照《水泥与减水剂相容性试验方法》(J} /T 108-2008)标准进行，试验中分别测定其初始流动度及60m in后流动度。
　　1.2.2砂浆流动度试验
　　本试验采用水泥胶砂标准搅拌机搅拌，其搅拌制度为先将水泥与砂子放入锅内，然后低速搅拌30s后，在第二个30s开始的同时均匀地将水加入，把机器转至高速再拌30s停拌90s，在第1个15s内用一胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂刮人锅中间，在高速下继续搅拌60s。砂浆流动度测试装置采用《混凝土外加剂匀质性试验方法》(GB/T 8077-87)中规定的跳桌法砂浆流动度试验的截锥磨具:高60m m，上口直径70m m、下口直径100m m。试验中分别测定初始流动度及60m in后流动度。
　　1.2.3混凝土坍落度试验
　　混凝土试验配合，试验中分别测定初始坍落度及60m in坍落度。
　　2试验结果分析
　　2.1水泥净浆流动度、胶砂流动度与混凝土坍落度的相关性
　　2.2水泥净浆流动度损失率、胶砂流动度损失率与混凝土坍落度损失率的相关性
　　2.2.1复配聚梭酸系减水剂水泥净浆流动度损失率、胶砂流动度损失率与混凝土坍落度损失率的相关性
　　2.2.2蔡系减水剂水泥净浆流动度损失率、胶砂流动度损失率与混凝土坍落度损失率的相关性。
　　2.3原理讨论
　　从以上试验结果可以看出，水泥净浆流变性能与混凝土流变性能相关性不好，具体表现为流动度、经时损失率相关性较差。虽然在混凝土中影响其流变性能的主要因素为水泥净浆，但是山于粗细骨料之间相互的摩擦与束缚使得新拌混凝土的流变性能与新拌水泥浆性能差别很大。在水泥净浆体系中主要为水一水泥悬浮体系，而新拌混凝土为水一水泥一骨料体系，前者属于微米级别，后者属于毫米及厘米级别，这种尺度差别使得各体系在粘性流动变形中，颗粒之间的内摩擦机制及其相对大小存在明显差异。不仅如此，水泥净浆与混凝土中自山水作用也不一致。在水泥净浆中，自山水主要起到润湿及分散水泥的作用，在砂浆与混凝土中部分自山水还起到润湿集料表面的作用，这种集料界面效应使得在相同水灰比情况下水泥净浆与砂浆、混凝土之间的起到润滑作用的自山水量差别很大，从而表现出其相关性较差。山于砂浆本身就是细集料混凝土，在与相同砂浆的混凝土相比，虽然也存在差别，但是相对要小得多。
　　3结论
　　本文试验结果表明，与水泥净浆流动度法相比，在不同种类、不同掺量外加剂条件下，胶砂流动度、经时损失率与混凝土坍落度、经时损失率相关性较好。因此，胶砂流动度应该取代水泥净浆流动度来表征外加剂与水泥的相容性。