混凝土工(gōng)程檢測知(zhī)識

　1.外(wài)加劑

　　1.1 混凝土外(wài)加劑的定義

　　混凝土外(wài)加劑是在拌制混凝土過程中(zhōng)加入，用以改善混凝土性能的物(wù)質。摻量一(yī)般不大(dà)于水泥質量的5%(特殊情況除外(wài))，包括化學外(wài)加劑與礦物(wù)外(wài)加劑。

　　1.2 混凝土外(wài)加劑的分(fēn)類

　　1.2.1 按功能分(fēn)

　　1) 改善混凝土拌合物(wù)流變性的外(wài)加劑：減水劑、引氣劑、泵送劑等；

　　2) 調節混凝土凝結、硬化性能的外(wài)加劑：緩凝劑、早強劑、速凝劑等；

　　3) 改善混凝土耐久性的外(wài)加劑：引氣劑、防水劑、抗滲劑等；

　　4) 改善混凝土其他性能的外(wài)加劑：膨脹劑、加氣劑、泡沫劑等

　　1.2.2 按化學成分(fēn)和性質分(fēn)

　　1) 無機鹽類外(wài)加劑：早強劑(氯化鈣、硫酸鈉等)、緩凝劑(石膏、酒石酸鉀鈉等)、防凍劑(氯化鈉、氨水等)、速凝劑(氯酸鈉、水玻璃溶液等)、膨脹劑(氧化鈣、石膏等)、防水劑(松香、矽藻土等)等；

　　2) 有機物(wù)類外(wài)加劑：大(dà)部分(fēn)爲表面活性劑類物(wù)質，減水劑(木質素磺酸鹽、蜜糖類普通減水劑；萘系、氨基磺酸鹽類高效減水劑；聚羧酸類高性能減水劑等)、引氣劑(烷基磺酸鈉、脂肪醇等)等

　　1.3 混凝土外(wài)加劑标準

　　《混凝土外(wài)加劑定義、分(fēn)類、命名與術語》(GB/T 8075-2005)

　　《混凝土外(wài)加劑》(GB 8076-2008)

　　《混凝土外(wài)加劑勻質性試驗方法》(GB/T 8077-2000)

　　《混凝土膨脹劑》(GB 23439-2009)

　　《噴射混凝土用速凝劑》(JC477-2005)

　　《聚羧酸系高性能減水劑》(JG/T 223-2007)

　　《砂漿、混凝土防水劑》(JC 474-2008)

　　《混凝土外(wài)加劑應用技術規範》(GB 50119-2003)

　　《水工(gōng)混凝土外(wài)加劑技術規程》(DL/T5100-1999)

　　1.4 混凝土外(wài)加劑的作用

　　混凝土外(wài)加劑主要用于改善拌合物(wù)工(gōng)作性及硬化混凝土物(wù)理力學性，提高混凝土的強度、耐久性，節約水泥用量，調節凝結時間等。現就GB 8076-2008中(zhōng)涉及到的外(wài)加劑(減水劑、引氣減水劑、泵送劑、早強劑、緩凝劑、引氣劑)以及速凝劑、膨脹劑等作一(yī)簡單介紹。

　　1.4.1 減水劑

　　定義：在混凝土坍落度基本相同的條件下(xià)，能減少拌合用水量的外(wài)加劑；

　　作用：改善混凝土拌合物(wù)工(gōng)作性，提高混凝土強度和耐久性等；

　　品種：木質素類減水劑，萘系減水劑，聚羧酸類減水劑等。

　　1.4.2 引氣劑

　　定義：在混凝土攪拌過程中(zhōng)能引入大(dà)量均勻分(fēn)布、穩定而封閉的微小(xiǎo)氣泡，且能保留在硬化混凝土中(zhōng)的外(wài)加劑；

　　作用：改善混凝土抗凍耐久性能；

　　品種：松香類引氣劑、脂肪類引氣劑、烷基磺酸鹽類引氣劑等。

　　1.4.3 引氣減水劑

　　定義：兼有引氣和減水功能的外(wài)加劑；

　　作用：改善混凝土拌合物(wù)工(gōng)作性和抗凍耐久性；

　　品種：木鈣、木鈉等普通減水劑，萘系、氨基磺酸鹽系高效減水劑等。

　　1.4.4 泵送劑

　　定義：能改善混凝土拌合物(wù)泵送性能的外(wài)加劑；

　　作用：改善混凝土流動性、凝結時間等；

　　品種：常常由減水劑、引氣劑、緩凝劑等組合而得。

　　1.4.5 早強劑

　　定義：加速混凝土早期強度發展的外(wài)加劑；

　　作用：提高混凝土早期強度；

　　品種：無機鹽類(氯化鈣、硫酸鈉等)，有機物(wù)類(甲醇、乙醇等)，複合類。

　　1.4.6緩凝劑

　　定義：延長混凝土凝結時間的外(wài)加劑；

　　作用：延緩水泥水化速率，時新拌混凝土較長時間保持可塑性；

　　品種：無機鹽類(磷酸鹽、硼酸類)，有機物(wù)類(羟基羧酸鹽、多元醇類)，複合類。

　　1.4.7 速凝劑

　　定義：能使混凝土迅速凝結硬化的外(wài)加劑；

　　作用：使水泥漿迅速凝結硬化；

　　品種：鈣礬石類、水玻璃類、鋁氧孰料類速凝劑。

　　1.4.8 膨脹劑

　　定義：在混凝土硬化過程中(zhōng)因化學作用能使混凝土産生(shēng)一(yī)定體(tǐ)積膨脹的外(wài)加劑；

　　作用：使混凝土産生(shēng)微膨脹，補償混凝土自身體(tǐ)積收縮；

　　品種：硫鋁酸鹽類、氧化鎂類膨脹劑。

　　1.5 外(wài)加劑的選用

　　1) 大(dà)體(tǐ)積混凝土、泵送混凝土、大(dà)流動性能混凝土、高強混凝土可選用減水劑、泵送劑等；

　　2) 有抗凍要求的混凝土可以選引氣劑、減水劑或引氣減水劑；

　　3) 有抗滲要求的混凝土、水工(gōng)混凝土可選用膨脹劑、抗滲劑；

　　4) 補償收縮混凝土、填充膨脹混凝土可選用膨脹劑；

　　5) 大(dà)體(tǐ)積混凝土、夏季澆築的混凝土可選用緩凝劑、緩凝減水劑等；

　　6) 有早強要求的混凝土、低溫建築的混凝土可選用早強劑、早強減水劑；

　　7) 噴射混凝土可選用速凝劑；

　　8) 防水混凝土可選用防水劑，負溫下(xià)施工(gōng)的混凝土可選用防凍劑等。

　　1.6 外(wài)加劑的摻量

　　外(wài)加劑的摻量一(yī)般應從技術效果和經濟效果兩方面考慮，摻用原則是在保證混凝土技術要求的條件下(xià)，采用最經濟的摻量。化學外(wài)加劑摻量一(yī)般不超過水泥質量的5%。

　　1.7 外(wài)加劑的摻和方法

　　外(wài)加劑的摻和方法對外(wài)加劑的作用效果有明顯影響，尤其是表面活性劑類外(wài)加劑。常用的外(wài)加劑摻和方法有：

　　1) 同摻法：粉狀外(wài)加劑與混凝土集料攪拌均勻後，加入拌合水攪拌；液體(tǐ)外(wài)加劑加入拌合水中(zhōng)，再加入混合料中(zhōng)拌和均勻。

　　2) 後摻法：混凝土加水攪拌一(yī)段時間後，再加入外(wài)加劑一(yī)起攪拌。

　　3) 分(fēn)次加入法：在混凝土攪拌過程中(zhōng)，分(fēn)幾次加入外(wài)加劑一(yī)起攪拌。

　　三種方法中(zhōng)後兩種方法相對較好，能有效降低外(wài)加劑摻量。

　　1.8 外(wài)加劑檢測

　　外(wài)加劑檢驗分(fēn)爲勻質性檢驗和混凝土性能檢驗。

　　1.8.1 勻質性檢驗

　　1) 要點：

　　① 均爲廠家控值，無明确指标；

　　② 反映産品質量穩定性；

　　③ 氯離(lí)子、含氣量高，使用受限制；

　　④ 總堿量、硫酸鈉含量不宜過高，影響混凝土耐久性；

　　⑤ pH值：6～9适宜，酸性腐蝕管道，堿性影響不大(dà)。

　　2) 檢驗項目

　　檢驗項目一(yī)般由供需雙方協商(shāng)決定。

　　《混凝土外(wài)加劑勻質性試驗方法》(GB/T 8077-2000)中(zhōng)包括勻質性檢驗指标有：固體(tǐ)含量、密度、細度、pH值、表面張力、氯離(lí)子含量、硫酸鈉含量、還原糖含量、水泥淨漿流動度、水泥砂漿工(gōng)作性、堿含量等11項；《混凝土外(wài)加劑》(GB 8076-2008)中(zhōng)要求的勻質性指标有氯離(lí)子含量、總堿量、含固量、含水率、密度、細度、pH值、硫酸納含量等8項。

　　3) 檢驗方法

　　公司計量認證增項參數中(zhōng)勻質性指标主要包括：含固量、含水率、密度、細度、pH值、氯離(lí)子含量、硫酸鈉含量、水泥淨漿流動度、水泥砂漿工(gōng)作性等9項。

　　① 含固量檢測要點：固體(tǐ)産品稱1.0000-2.0000g，液體(tǐ)産品3.0000-5.0000g，精确至萬分(fēn)位；裝入恒重幹燥稱量瓶中(zhōng)置于100~105℃下(xià)烘幹至恒重；計算至0.01%；室内允許差爲0.30%；室間允許差爲0.50%。

　　② 含水率檢測要點：同含固量；

　　③ 密度檢測要點：液體(tǐ)樣品直接測試，固體(tǐ)樣品溶液濃度爲10g/L；被測溶液在20±1℃下(xià)恒溫20min，擦幹稱量。計算至0.001g/mL；室内允許差爲0.001g/mL；室間允許差爲0.002g/mL。

　　④ 細度檢測要點：稱取烘幹試樣10g(0.1g)，過0.315mm篩，手工(gōng)以120次/min速度往複搖動，一(yī)手拍打，直至每分(fēn)鍾通過質量不超過0.05g爲止。稱量篩餘物(wù)；計算至0.01%；室内允許差爲0.40%；室間允許差爲0.60%。

　　⑤ pH值檢測要點：液體(tǐ)樣品直接測試，固體(tǐ)樣品溶液濃度爲10g/mL；被測溶液溫度20±3℃；依次用蒸餾水、測試溶液沖洗電(diàn)極，然後将電(diàn)極浸入被測溶液，待酸度計穩定1min後讀數，即爲pH值；室内允許差爲0.2；室間允許差爲0.5。

　　⑥ 氯離(lí)子含量檢測要點：規範上要求采用滴定方式測定，我(wǒ)(wǒ)們采用自動測定儀測試。

　　⑦ 硫酸鈉含量檢測要點：稱取0.5g試樣至燒杯，加入200mL水攪拌溶解，再加入50mL氯化铵溶液，煮沸。快速濾紙(zhǐ)過濾，用水洗滌數次，将濾液濃縮至200mL左右，滴加鹽酸(1+1)使呈酸性，再多加5-10滴鹽酸，煮沸，滴加氯化鋇溶液10mL，繼續煮沸騰15min；保持50-60℃靜置2-4h或常溫靜置8h。用兩張慢(màn)速定量濾紙(zhǐ)過濾，用熱水沖洗燒杯和濾紙(zhǐ)，洗滌沉澱至無氯根爲止(用硝酸銀檢驗)。将沉澱與濾紙(zhǐ)移入預先燒灼恒重的瓷坩鍋，小(xiǎo)火(huǒ)烘幹，灰化；将坩鍋置于800℃下(xià)灼燒30min，冷卻稱重，再灼燒20min，反複至恒重。室内允許差爲0.50%；室間允許差爲0.80%。

　　⑧ 水泥淨漿流動度檢測要點：水泥300g，外(wài)加劑推薦摻量，87g或105g水，攪拌3min；将拌好的淨漿迅速注入圓模，刮平，垂直提起，30s後，量取互相垂直的兩個方向最大(dà)直徑，取平均值爲淨漿流動度；準确至1mm，室内允許差5mm，室間允許差10mm。

　　⑨ 水泥砂漿工(gōng)作性檢測要點：基準砂漿流動度《水泥膠砂流動度測定方法》(GBT2419-2005)，水泥450g，标準砂1350g，用水量以流動度達到180±5mm爲準。試驗膠砂流動度《水泥膠砂流動度測定方法》(GBT2419-2005)進行測試，水泥450g，标準砂1350g，外(wài)加劑爲推薦摻量，用水量以流動度達到180±5mm爲準。砂漿減水率計算至0.1%；室内允許差1.0%，室間允許差1.5%。

　　1.8.2 混凝土性能檢驗

　　1) 檢驗項目

　　檢驗項目一(yī)般由供需雙方協商(shāng)決定。

　　《混凝土外(wài)加劑》(GB 8076-2008)中(zhōng)所列8外(wài)加劑：高性能減水劑(早強型、标準型、緩凝型)，高效減水劑(标準型、緩凝型)，普通減水劑(早強型、标準型、緩凝型)，引氣減水劑，泵送劑，引氣劑，早強劑，緩凝劑。受檢混凝土性能指标包括：減水率、泌水率比、含氣量、凝結時間差、坍落度1h經時變化量、含氣量1h經時變化量、抗壓強度比、收縮率比、相對耐久性等9項。

　　2) 檢驗方法

　　A 原材料

　　① 基準水泥

　　滿足42.5強度等級P.I型矽酸鹽水泥;

　　水泥孰料中(zhōng)C3A含量6%~8%；

　　水泥孰料中(zhōng)C3S含量55%~60%；

　　水泥熟料中(zhōng)f-cao小(xiǎo)于1.2%；

　　水泥中(zhōng)R2O小(xiǎo)于1.0%；

　　水泥比表面積(350±10)m2/kg。

　　② 砂

　　符合GB/T 14684中(zhōng)Ⅱ區要求的中(zhōng)砂，細度模數2.6~2.9，含泥量小(xiǎo)于1.0%。

　　③ 石子

　　符合GB/T 14685要求的公稱粒徑爲5mm~20mm的碎石或卵石，采用二級配，其中(zhōng)5~10mm占40%，10~20mm占60%，滿足連續級配要求，針片狀物(wù)質含量小(xiǎo)于10%，空隙率小(xiǎo)于47%，含泥量小(xiǎo)于0.5%。

　　④ 水

　　符合JGJ63混凝土拌和用水的技術要求。

　　⑤ 外(wài)加劑

　　待檢外(wài)加劑。

　　B 配合比

　　基準混凝土配合比按JGJ55設計。摻非引氣型外(wài)加劑，基準混凝土與受檢混凝土水泥、砂、石的比例相同。配合比設計應符合以下(xià)規定：

　　① 水泥用量：摻高性能減水劑或泵送劑的基準混凝土和受檢混凝土的單位水泥用量爲360kg/m3；摻其它外(wài)加劑的基準混凝土和受檢混凝土單位水泥用量爲330kg/m3。

　　② 砂率：摻高性能減水劑或泵送劑的基準混凝土和受檢混凝土的砂率均爲43%~47%；摻其它外(wài)加劑的基準混凝土和受檢混凝土的砂率爲36%~40%；摻引氣減水劑或引氣劑的受檢混凝土的砂率應比基準混凝土砂率低1%~3%。

　　③ 外(wài)加劑摻量：廠家推薦摻量

　　④ 用水量：摻高性能減水劑或泵送劑的基準混凝土和受檢混凝土坍落度控制在210mm±10mm時的最小(xiǎo)用水量；摻其他外(wài)加劑的基準混凝土和受檢混凝土的坍落度控制在80mm±10mm。

　　C 檢測要點

　　公司計量認證增項參數中(zhōng)勻質性指标主要包括：減水率、含氣量、凝結時間、凝結時間差、坍落度損失值、坍落度增加值、泌水率比、抗壓強度比、收縮率比等9項。

　　① 減水率檢測要點：保持混凝土坍落度基本相同，基準混凝土和受檢混凝土單位用水量之差與基準混凝土單位用水量之比。計算至0.1%。以三批試驗結果的算術平均值表示，精确至1%；若三個值中(zhōng)的最大(dà)值或最小(xiǎo)值超出中(zhōng)間值的15%，則取中(zhōng)值；若兩個均超出15%，則應重做。

　　② 含氣量檢測要點：按GB/T 50080-2002的有關規定進行，一(yī)次裝滿容器，振實15~20s。以三批結果的算術平均值表示，三個中(zhōng)有一(yī)個超出中(zhōng)值0.5%則取中(zhōng)值，如果有兩個超出0.5%，則此組數據作廢。含氣量精确到0.1%。

　　③ 凝結時間檢測要點：将混凝土拌合物(wù)用5mm圓孔篩振動篩出砂漿，拌合均勻放(fàng)入剛性不滲水金屬圓筒中(zhōng)，試樣表面略低于筒口10mm，振實3s~5s，置于20±2℃環境中(zhōng)，容器加蓋。初凝用100mm2針測試，終凝用20mm2針測試。3.5MPa對應的時間爲初凝時間，28MPa對應的時間爲終凝時間。凝結時間以三個平均值計算，三個中(zhōng)有一(yī)個超過中(zhōng)值30分(fēn)鍾則取中(zhōng)值。若三個中(zhōng)有兩個超過中(zhōng)值30分(fēn)鍾則重做。凝結時間修約到5分(fēn)鍾。

　　④ 凝結時間差檢測要點：同凝結時間

　　⑤ 坍落度損失值檢測要點：檢測完出機坍落度後，留下(xià)足夠一(yī)次混凝土坍落度的試驗數量，裝入用濕布抹濕過的試樣筒内，加蓋靜置1h(規定時間)後，倒出拌勻，再次測定坍落度。

　　⑥ 坍落度增加值檢測要點：以水灰比相同時受檢混凝土基準混凝土坍落度之差表示，精确至1mm。

　　⑦ 泌水率比檢測要點：用濕布先濕潤5升帶蓋桶，将混凝土放(fàng)入桶内振動約20秒，然後用抹刀抹平混凝土，加蓋以防水分(fēn)蒸發。試樣表面比桶邊緣略低2厘米。自抹面開(kāi)始計算，開(kāi)始60分(fēn)鍾，每10分(fēn)鍾吸一(yī)次混凝土中(zhōng)泌出的水，以後每20分(fēn)鍾吸水，直到三次無水析出爲止。在每次吸水前5分(fēn)鍾将桶傾斜，以便于吸水，吸水後将桶輕輕放(fàng)平。将吸出的水都注入帶蓋兩筒内，最後計算總泌水量。

　　⑧ 抗壓強度比檢測要點：抗壓強度比以受檢混凝土與據準混凝土同齡期試塊抗壓強度比值表示。

　　⑨ 收縮率比檢測要點：參照GB/T50081-2009相關規定執行，以受檢混凝土與基準混凝土28天收縮率比值表示；

　　1.9 速凝劑

　　1.9.1 勻質性指标

　　檢驗項目一(yī)般由供需雙方協商(shāng)決定。

　　《噴射混凝土用速凝劑》(JC 477-2005)中(zhōng)勻質性指标包含：密度、氯離(lí)子含量、總堿量、pH值、細度、含水率、含固量等7項，檢測方法參照GB/T 8077進行。

　　1.9.2 混凝土性能指标

　　《噴射混凝土用速凝劑》(JC 477-2005)中(zhōng)混凝土性能指标包含：凝結時間、1d抗壓強度和28d抗壓強度比。

　　① 凝結時間：水泥400g，水160mL，速凝劑爲推薦摻量；粉體(tǐ)速凝劑是先将水泥與速凝劑拌勻，再加入水迅速攪拌25~30s，裝模、刮平、測試。液體(tǐ)速凝劑是先将水泥與水拌勻，再加入速凝劑迅速攪拌25~30s，裝模、刮平、測試。從加水時算起操作時間不應超過50s。凝結時間測試參照《水泥标準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法》(GB1346-2011)進行。

　　② 強度：水泥與砂質量比爲1:1.5，水灰比爲0.5。水泥900g，标準砂1350g，速凝劑爲推薦摻量，水450mL。粉體(tǐ)速凝劑是先将速凝劑與膠砂拌勻，再加入水人工(gōng)迅速攪拌40~50s，裝模、振實。液體(tǐ)速凝劑是先将水與膠砂拌勻，再加入速凝劑人工(gōng)迅速攪拌40~50s，裝模、振實。

　　2.0 速凝劑

　　2.0.1性能指标

　　《混凝土膨脹劑》(GB 23439-2009)中(zhōng)膨脹劑性能指标包含：細度、凝結時間、限制膨脹率和抗壓強度。

　　① 細度：可采用比表面積或1.18mm篩餘百分(fēn)數表示；比表面積參照《水泥比表面積測定方法(勃氏法)》(GB/T8074-2008)進行，篩餘百分(fēn)數參照《水泥細度檢驗方法篩析法》(GB/T1345-2005)進行。

　　② 凝結時間：參照《水泥标準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法》(GB1346-2011)進行，膨脹劑内摻10%。

　　③ 抗壓強度：膠凝材料用量450g，标準砂1350g，拌合水225g，水膠比爲0.5，砂膠比爲3.0，膨脹劑内摻10%。參照《水泥膠砂強度檢驗方法》(GB/T 17671-1999)進行；試件尺寸：40mm×40mm×160mm。

　　④ 限制膨脹率：膠凝材料用量675g，标準砂1350g，拌合水270g，水膠比爲0.4，砂膠比爲2.0，膨脹劑内摻10%。參照《水泥膠砂強度檢驗方法》(GB/T 17671-1999)進行；試體(tǐ)全長158mm，膠砂部分(fēn)尺寸40mm×40mm×140mm。

　　3.混凝土配合比設計

　　3.1 配合比設計的基本參數

　　混凝土強度要求--強度等級

　　混凝土稠度要求--坍落度值

　　所使用的水泥品種、強度等級及其水平，即強度的富餘系數

　　粗細骨料的品種、最大(dà)粒級、細度以及級配情況

　　摻用的外(wài)加劑或摻合料品種；

　　3.2 配合比設計的基本原則

　　工(gōng)作性(流動性、保水性、粘聚性)

　　強度(滿足設計齡期配制強度要求）

　　耐久性(最小(xiǎo)水泥用量，最大(dà)水灰比，抗凍、抗滲等級)

　　經濟性(滿足強度和工(gōng)作性要求的水泥用量最小(xiǎo))

　　3.3 配合比設計的基本步驟

　　計算配制強度；

　　根據水泥28d強度計算水膠比；

　　确定用水量(根據骨料種類、最大(dà)粒徑及坍落度要求确定)

　　根據水灰比計算每立方米混凝土水泥用量；

　　選取砂率(根據骨料最大(dà)粒徑及水膠比确定)

　　應用體(tǐ)積法或質量法計算相應的砂、石用量。

　　确定砂石骨料用量。

　　試配、調整、确定配合比。