Marsh筒法用于评价聚羧酸减水剂与水泥相容性的试验研究

张文和

（厦门路桥建材有限公司，福建　厦门　361026）

Marsh筒法用于评价聚羧酸减水剂与水泥相容性的试验研究

张文和

（厦门路桥建材有限公司，福建厦门361026）

本文通过掺加聚羧酸减水剂的水泥净浆和混凝土流动性的试验，对 Marsh 筒法能否用于评价聚羧酸系减水剂与水泥相容性进行了研究。结果表明，用 Marsh 筒法评价聚羧酸系减水剂与水泥的相容性是可行的，其试验结果与混凝土试验有一定的相关性，能够指导混凝土的生产。

聚羧酸减水剂；水泥；相容性；Marsh筒法

0　前言

减水剂与水泥相容性问题一直是预拌混凝土企业技术人员关心的重要问题，因为它会直接影响混凝土水胶比、坍落度经时损失、凝结时间等一系列混凝土拌合物性能。2008 年我国颁布实施了 JC/T 1083－2008《水泥与减水剂相容性试验方法》，由于 Marsh 筒法与混凝土坍落度的相关性高于净浆流动度法，该标准将其定为标准法[1]。因当时聚羧酸类减水剂还没有普及，所以该标准制定时主要针对的是萘系减水剂系列，并以质量相对稳定的萘系减水剂作为基准减水剂。随着外加剂技术的进步，聚羧酸系减水剂逐步成为主流产品，现闽南地区大部分预拌混凝土企业采用聚羧酸系减水剂。 Marsh筒法能否用于聚羧酸系减水剂与水泥相容性的评价，笔者进行了以下试验研究。

1　试验用材料

1.1水泥

基准水泥：混凝土外加剂检验专用 P•I 42.5 基准水泥，编号 QJ015，其物理性能见表 1。

表1　基准水泥物理性能

商品水泥：本公司生产混凝土所用的 P•O 42.5 水泥，其物理性能见表 2。

表2　P•O42.5 水泥物理性能

1.2聚羧酸减水剂

厦门路桥建材有限公司生产的 RY-300；厦门科之杰新材料集团有限公司生产的 point-s；厦门宏发先科新型建材有限公司生产的 HPCA-600。三种聚羧酸减水剂的技术参数见表3。

表3　聚羧酸减水剂的技术参数

1.3碎石

5～25mm 连续粒级碎石：堆积密度 1400kg/m3、紧密密度 1560kg/m3、含泥量 0.3%、针片状含量 5.6%、压碎值指标8.6%。

1.4河砂

II 区中砂：细度模数 2.6，含泥量 1.0%，泥块含量0.2%，堆积密度 1510kg/m3，紧密密度 1660kg/m3、氯离子含量 0.006%。

2　试验和试验结果

2.1减水剂与水泥的相容性

采用 JC/T 1083－2008《水泥与减水剂相容性试验方法》中的 Marsh 筒法进行，聚羧酸减水剂用量（水泥质量百分比）：0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%；试验量，同一水泥、同一减水剂每种方法各重复做六次。试验结果分别见表4、表 5、表 6、表 7。

表4　RY-300 型减水剂不同掺量对基准水泥制备净浆 Marsh 时间的影响　　s

表5　HPCA-600型减水剂不同掺量对基准水泥制备净浆 Marsh 时间的影响　　s

表6　Point-S型减水剂不同掺量对基准水泥制备净浆 Marsh 时间的影响　　s

表7　RY-300型减水剂不同掺量对P•O 42.5水泥制备净浆Marsh时间的影响　　s

2.2混凝土试验

采用基准水泥和 P•O42.5 水泥，HPCA-600 减水剂，并根据相容性试验确定的减水剂最佳掺量为水泥用量的 0.9%，各自进行性能对比试验。

试验结果见表 8 和表 9。

表8　基准水泥和 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　试验结果分析

3.1Marsh 筒法的重复性

表 10 为采用 RY-300 和基准水泥制备净浆的 Marsh 时间。从表中结果可以看出，利用 Marsh 筒法进行聚羧酸减水剂与水泥的相容性评价试验具有很好的重复性。

表10　Marsh 筒法的重复性

3.2对不同聚羧酸减水剂的敏感性

图 1 为基准水泥中掺加不同减水剂的初始 Marsh 时间。从图中结果可以看出，不同的减水剂对净浆的初始流动性有明显的影响，HPCA-600 改善净浆流动性的效果最好，而point-s 改善净浆流动性的效果居中，RY-300 的改善效果略差。此结果表明，Marsh 筒法对不同减水剂改善净浆流动性具有很好的敏感性。

图1　不同减水剂对基准水泥制备净浆初始流动性的影响

3.3对不同水泥的敏感性

图 2 为基准水泥和 P•O42.5 水泥掺加 HPCA-600 减水剂制备的净浆的 Marsh 时间随掺量的变化。图3 为两种水泥制备净浆的经时损失率。从图 2、3 中结果可以看出，P•O42.5水泥与减水剂的相容性明显差于基准水泥，具体表现为流动性低、经时损失快，结果与两种水泥的质量表现相一致（两者质量的差异可从标准稠度用水量上得以体现）。此结果表明，Marsh 筒法对不同水泥的质量也具有很好的敏感性。

图2　基准水泥和 P•O42.5 水泥掺加 HPCA-600 减水剂制备的净浆的Marsh时间

图3　基准水泥和 P•O42.5 水泥掺加 HPCA-600 减水剂制备的净浆的经时损失

3.4与混凝土流动性的相关性

利用基准水泥和 P•O42.5 水泥，掺加 HPCA-600 减水剂配制的混凝土流动性见表 8 和表 9。从表 8 和表 9 的结果可以看出，在相同的水泥、砂石和减水剂用量的条件下，为获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准水泥配制的混凝土，同时，用 P•O42.5 水泥配制混凝土的坍落度损失显著大于用基准水泥的坍落度损失，此结果与用两者制备净浆的流动性结果一致。表明用 Marsh 筒法评价的聚羧酸减水剂与水泥的相容性与混凝土试验是相吻合的。

4　结语

（1）利用 Marsh 筒法进行聚羧酸系减水剂与水泥的相容性评价试验，其试验结果具有很好的重复性；

（2）Marsh 筒法对不同减水剂改善净浆流动性具有很好的敏感性；对不同水泥的质量也具有很好的敏感性；对混凝土的工作性能有一定的相关性。

根据上述试验结果分析，用 Marsh 筒法评价聚羧酸减水剂与水泥的相容性是可行的，其试验结果与混凝土试验有一定的相关性，能够指导混凝土的生产。

[1] JC/T 1083－2008 《水泥与减水剂相容性试验方法》行业标准介绍[J]．水泥，2008(1)：38-40.

[2] GB 8076－2008．混凝土外加剂[S]．

［通讯地址］厦门海沧区石塘水头 188 号（361026）

张文和，男，厦门路桥建材有限公司，试验室主任。