谈谈混凝土外加剂质量的检测问题

杨正梅　李桂青（广东省建筑材料研究院；广东柯杰科技实业有限公司）



谈谈混凝土外加剂质量的检测问题

杨正梅1李桂青2
（1广东省建筑材料研究院；2广东柯杰科技实业有限公司）

【摘要】混凝土外加剂是现代混凝土不可缺少的组成之一，其质量对混凝土性能影响很大，对其质量进行检测很重要。本文分析当前混凝土外加剂质量检测中存在着标准、检测项目、试验材料等问题，并进行了采用不同品种水泥在几种外加剂中的比对试验，通过试验，强调混凝土外加剂质量的检测，应采用同一检测标准，试验的环境条件、选用的材料等都应保持一致的重要性。

【关键词】混凝土外加剂；质量检测；配合比；硅酸盐水泥；标准

1　前言

混凝土外加剂（Concrete Additives）是现代混凝土不可或缺的组成之一，是混凝土改性的一种重要方法和技术，在混凝土生产技术中逐步起到核心的作用，发挥了巨大的功效。掺少量外加剂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学性能和耐久性［1］，这具体表现在：①在保持水用量不变的情况下，提高混凝土的流动性；②在保持水灰比不变的情况下，节省用水量及水泥用量；③在满足施工性要求的情况下，降低水用量，提高混凝土强度；④改善混凝土拌和物的可泵性、粘聚性、流动性、保水性，提高混凝土的综和性能。

混凝土外加剂的种类较多，目前主要有混凝土减水剂、缓凝剂、早强剂、速凝剂、防水剂、阻锈剂、膨胀剂、防冻剂、引气剂和泵送剂等，本文主要探讨的是混凝土减水剂。

随着建筑施工技术的提高和商品混凝土的快速发展，混凝土减水剂不管在产量、品种以及技术上都有了迅速的发展，从早先的木质素磺酸盐到萘系减水剂、氨基磺酸盐类减水剂再到目前已广泛使用的聚羧酸系减水剂，混凝土减水剂的技术和性能都有了长足的进步，可以说，近几年来，混凝土减水剂为混凝土技术的进步起到了关键性的作用。

但，混凝土减水剂在交货或者使用时，不时会出现纠纷，其主要的是对混凝土减水剂质量检测存在一些纷争，本人在此谈谈一些看法。

2　检测标准问题

目前混凝土外加剂质量检测所采用的现行标准有GB8076-2008《混凝土外加剂》、GB8077-2008《混凝土外加剂匀质性试验方法》、JG/T223-2007《聚羧酸系高性能减水剂》、JC/T1083-2008《水泥与减水剂相容性试验方法》及GB50119-2013《混凝土外加剂应用技术规范》等。由于这些标准由不同的单位负责起草，参编单位更是不一致，对混凝土外加剂的质量要求的侧重点不同，检测项目、技术指标、试验方法试验所用的原材料等都存在着不一致，因此，造成对混凝土外加剂的质量检测出现差异，使得混凝土外加剂的生产和使用存在脱节的现象。

2.1检测项目的不一致

GB50119-2013《混凝土外加剂应用技术规范》中规定了多个严禁的项目，但在GB8076-2008《混凝土外加剂》中却对其没有任何限制，这对混凝土外加剂的使用和发展有不利影响；JG/T223-2007《聚羧酸系高性能减水剂》中有“对钢筋锈蚀作用”项目，并指明按照GB8076-2008《混凝土外加剂》方法进行检测，而GB8076-2008《混凝土外加剂》中已没有该项目，检测无法进行。现在市场上生产和使用的聚羧酸系减水剂pH值均不高，通常小于6，若pH值过低将会对钢筋造成锈蚀，危害钢筋混凝土构件的安全。本人认为，标准中应该设立“对钢筋锈蚀作用”的检测项目，并且有具体范围的技术指标值，这样有利于对外加剂的质量控制。

2.2检测技术指标的不一致

GB8076-2008《混凝土外加剂》是国家强制性标准，标准包括了高性能减水剂、高效减水剂、普通减水剂、引气减水剂、泵送剂、早强剂、缓凝剂及引气剂等八类混凝土外加剂，覆盖面广，而JG/T223-2007《聚羧酸系高性能减水剂》是建设部行业标准，是聚羧酸系减水剂的专类产品标准。但，两个标准中同为高性能减水剂类产品，一些技术指标的要求却相差较大。比如：①缓凝型高性能减水剂的抗压强度比，GB8076-2008标准要求7d不小于140%，28d不小于130%，而JG/T223-2007标准的合格品要求7d不小于125%，28d不小于120%；②氯离子含量、总碱量在GB8076-2008标准中只要求不超过生产厂的控制值，而JG/T223-2007标准中分别给出了不大于0.6%和不大于15%的具体技术指标值（按折固含量计），本人认为JG/T223-2007标准的要求具有更好的操作性和实效性。

2.3检测所用材料的配比用量不一致

在JG/T223-2007标准中的要求是：①在不做1h塌落度保留性能时，水泥用量为330Kg/m3，砂率为38%～40%；②在做1h坍落度保留性能时，水泥用量为390Kg/m3，砂率为44%。而GB8076-2008标准中相对应的高性能减水剂要求水泥用量为360Kg/m3，砂率为43%～47%。对于混凝土外加剂质量检测来说，水泥用量和砂率都是重要的要素，水泥用量关系到外加剂的用量，关系到混凝土的总浆料比例，从而影响到混凝土的和易性及抗压强度等性能。因此，检测所用材料的品种、规格型号、用量等都要保持一致，试验才有可比性，也才能真正反映出外加剂的性能。

3　试验用的水泥问题

3.1水泥品种

在混凝土外加剂的质量检测中，水泥的品种至关重要，不同的水泥品种对混凝土外加剂的吸附量都不一样，这影响到受检混凝土各项性能指标的检测结果。现行混凝土外加剂标准的试验均要求使用基准水泥或者符合GB8076-2008标准中附录A条件的42.5强度等级的P.I型硅酸盐水泥。但，在现在的实际检测工作中是难以做到的。因为：

⑴基准水泥是由经中国建材联合会混凝土外加剂分会与有关单位共同确认具备生产条件的工厂生产的，作为大多数的检测单位来说，外加剂的检测样品数量不多，来样时间也不固定，所以买多买少成为问题，再来是购买基准水泥还存在着运输和有效期问题。因此，购买使用基准水泥成为大多数检测单位的难题，往往无法实施。

⑵对于符合GB8076-2008标准中附录A条件的42.5强度等级的P.I型硅酸盐水泥，这种纯硅酸盐熟料水泥在市场上基本是找不到的，即使是采用试验室的小磨机研磨，其品质指标也未必符合技术要求。目前市场上生产和应用较多的是P.ⅡR型42.5强度等级的硅酸盐水泥，其次是P.ⅡR型42.5强度等级的硅酸盐水泥。根据本人了解，大多数的外加剂生产企业、混凝土搅拌站以及检测机构往往是根据实际情况，采用当地生产的P.ⅡR型42.5强度等级的硅酸盐水泥或P.ⅡR型42.5强度等级的硅酸盐水泥进行检测。

3.2水泥与外加剂的相容性

水泥与外加剂的相容性也是影响混凝土外加剂质量检测结果的重要因素，由JC/T1083-2008《水泥与减水剂相容性试验方法》标准可知，影响水泥与外加剂相容性的主要有两方面。一方面是外加剂的品质：为了适应不同体积、不同季节、不同用途等工程的需要，改善混凝土的性能，市场上使用的外加剂往往是复合型的，也就是说除了强调减水率以外，还添加了一定量的引气剂、缓凝剂等组份，这将增加相容性差的因素。比如：引气剂的掺量、气泡的硬度、气泡的弹性和气泡的稳定性等都会影响相容性。另一方面是水泥的品质：水泥的细度、熟料的矿物成分、作为调凝作用的石膏材料、水泥的碱含量以及存放时间等都会影响相容性［2］。由于水泥和混凝土外加剂之间存在相容性，对于任何一种混凝土外加剂来说，采用不同生产厂家、不同品种的水泥进行检测，外加剂的性能必将会出现或多或少的差异。

4　采用不同外加剂和不同水泥的试验情况

为了较好地了解水泥品种对混凝土外加剂质量检测结果的影响情况，我们选用了广东科杰科技实业有限公司的基准型聚羧酸高性能减水剂（高浓型KJ-JS、低浓型KJ-110）、缓凝型聚羧酸高性能减水剂（高浓型KJ-JSR、低浓型KJ-110R）、基准型萘系高效减水剂（型号：KJ-5L）、缓凝型萘系高效减水剂（型号：KJ-5RL）等四个品种六个型号的外加剂，同时，选择某公司生产的基准水泥和广东的珠江水泥（P.II42.5R、P.II42.5）、华润水泥（P.II42.5R）、海螺水泥（P.II42.5R）共五种品种，进行一些项目质量性能的探索性试验，试验方法均参照GB8076-2008《混凝土外加剂》［3］标准进行。

试验用各材料性能及试验结果情况如下：

⑴水泥的相关性能指标见表1；

⑵砂：河砂，细度模量2.7，含泥量0.8%；

⑶碎石：规格5～20mm，针片状含量7%，含泥量0.2%，压碎指标12；

⑷水：自来水；

⑸外加剂：

①聚羧酸高性能减水剂（型号：高浓型KJ-JS）固含量：20.2%，密度：1.058g/cm3，pH∶7.0；

②聚羧酸高性能减水剂（型号：低浓型KJ-110）固含量：10.0%，密度：1.018g/cm3，pH：6.1；

③缓凝型聚羧酸高性能减水剂（型号：高浓型KJ-JSR）固含量∶20.6%，密度∶1.060g/cm3，pH∶5.6；

④缓凝型聚羧酸高性能减水剂（型号：低浓型KJ-110R）固含量∶13.1%，密度∶1.034g/cm3，pH∶5.5；

⑤高效减水剂（型号：KJ-5L）固含量：30.0%，密度：1.170g/cm3，pH：8.5；

⑥缓凝高效减水剂（型号：KJ-5RL）固含量30.1%，密度：1.172g/cm3，pH：8.6

⑹采用不同外加剂和不同水泥的试验结果如下：（见表2至表7）：

表1　各水泥品种性能情况

表2　基准型聚羧酸高性能减水剂　（型号：高浓KJ-JS）掺量：1.0%

表3　基准型聚羧酸高性能减水剂　（型号：低浓KJ-110）掺量：2.0%

⑺试验结果分析

从几种混凝土外加剂与几种硅酸盐水泥的试验结果可看出，珠江水泥P.Ⅱ42.5的总体试验结果与基准水泥的比较接近，其他品种水泥的试验结果中混凝土抗压强度比普遍偏高

表4　缓凝型聚羧酸高性能减水剂　（型号：高浓KJ-JSR）掺量：1.0%

表5　缓凝型聚羧酸高性能减水剂　（型号：低浓KJ-110R）掺量：2.0%

表6　基准型萘系高效减水剂　（型号：KJ-5L）掺量：2.0%

表7　缓凝型萘系高效减水剂　（型号：KJ-5RL）掺量：2.0%

5　结束语

⑴混凝土外加剂质量检测的标准应一致。同一品种产品的检测应在同一配比、同样项目、同样试验方法和同样的环境条件下进行；

⑵使用的水泥、砂、石子等材料对混凝土外加剂质量检测的混凝土性能有较大影响。目前，大部分的预拌混凝土搅拌站、外加剂生产企业，甚至许多第三方检测机构，在检测混凝土外加剂质量时均不使用基准水泥，而是“就地取材”。使用的石子多数也是使用10～30mm规格，甚至更大，这对检测结果造成较大偏差；

⑶在混凝土的实际生产和应用中，普遍掺入掺合材（粉煤灰）或双掺，但按现有国家或行业的混凝土外加剂标准，配合比中均没有掺入掺合材，这与实际应用有脱节现象；

⑷对于混凝土外加剂质量的检测，同一品种型号应采用同一检测标准，试验的环境条件、选用的材料等都保持一致，这样才有可比性；对检测人员也应该进行必要的相关知识培训，减少人为误差。建议必要时组织一些能力比对试验，提高技术水平。●

【参考文献】

［1］杨正梅.新型建筑材料及应用［M］.广州：华南理工大学出版社，2006.109.

［2］邓其林.浅析聚羧酸高性能减水剂与水泥适应性［J］.福建建材，2014（8）.

［3］GB8076-2008，凝土外加剂［S］.北京：中国标准出版社，2009.