混凝土外加剂的质量检测及其分析

【摘要】2005 年7 月至2006 年6 月扬州市建筑工程质量检测中心检测了扬州地区建筑工程中使用的191 份混凝土外加剂的质量, 并对检测结果进行了分析, 指出了一些问题。

【关键词】混凝土外加剂检测质量

　　应用外加剂是节省水泥用量和能源消耗、提高施工速度和施工质量、改善工艺和劳动条件及提高混凝土性能的有效措施, 是混凝土发展史上继钢筋混凝土和预应力混凝土后的又一次飞跃[ 1 , 2 ] 。混凝土科学技术近期发展的主要方向——— 高强、轻质、快硬、节能、耐久、高流动性,均与外加剂的应用紧密相关。在日本、澳大利亚、挪威、美国等国家80%以上的混凝土中已应用外加剂。外加剂已成为除水泥、骨料( 砂、石)和水以外混凝土的第四种必不可少的组成材料。目前国外总的外加剂品种已达500 种左右,我国也已发展了300 多个品种。20 世纪90 年代开始, 随着商品混凝土应用的全面推进和混凝土外加剂使用的迅速增加, 较高的利润促使不少企业或个人投资生产外加剂, 但外加剂生产企业的总体规模较小, 工艺设备较落后, 技术水平较低, 外加剂的质量参差不齐, 出现了一些问题[ 3 ] 。近年来, 建设部和江苏省先后颁发了混凝土外加剂应用技术规范, 加强了对外加剂应用的管理, 外加剂的质量有所提高。根据施工单位的需要, 多年来我们一直对在扬州地区施工使用的外加剂进行检测。本文就2005 年7 月至2006年6 月扬州地区使用的混凝土外加剂的检测结果及应用情况作一简要分析。

1 原材料及检测方法

( 1) 原材料

　　基准水泥是由中国建筑材料科学研究院提供的兴发拉法基瑞安强度等级为42.5 的硅酸盐水泥, 细度1.5% , 标准稠度26.5% , 初凝时间3h25min , 终凝时间4h22min , 3d 、28d 的抗折强度分别为4.5MPa 、9.0 MPa , 抗压强度分别为23.9MPa 、52.3MPa 。砂为江西赣江产江砂, 细度模数2.6 , 含泥量0.8%, 泥块含量0.4%。石为江西彭泽产碎石, 5 ～20mm 连续粒级, 10 ～20mm 占60%, 5 ～10mm 占40%, 含泥量为0 , 泥块含量为0 , 针片状含量为6.1%。水为自来水。外加剂产地及型号见表1 。

　　配合比为: 水205～210kg/ m3、水泥330 kg/m3、砂745 kg/ m3、石1165 kg/ m3 , 砂率为39%。

( 2) 检测方法

　　检测方法及判定标准依据GB8076-1997《混凝土外加剂》[4]、GB/T 8077-2000 《混凝土外加剂匀质性试验方法》[5]、JC 473-2001《混凝土泵送剂》[6]、DGJ32/TJ05-2004《混凝土外加剂应用技术条件》[ 7]。

2 结果与分析

　　( 1) 扬州地区使用的混凝土外加剂概况笔者等于2005 年7 月至2006 年6 月接受委托共检测了近200 批次外加剂, 通过对外加剂生产企业及检测品种的统计, 目前扬州地区使用的混凝土外加剂主要来自于扬州、南京二地的企业, 分别占58.64%、30.37%; 其次, 张家港和宜兴各占7.33%和3.14%; 少量来自于姜堰、上海等地。使用的外加剂品种较多, 共有20 余个品种。外加剂的检测及其检测项目主要根据建筑施工单位的要求和委托进行( 见表1) 。根据送检单位填报的信息, 对外加剂的使用目的进行统计, 其中,高效减水40.41%、缓凝高效减水0.73%、抗裂防渗20.21%、泵送11.40%、早强减水4.15%、抗( 防) 冻2.07%、膨胀1.04%。

　　( 2) 5 种外加剂的检测结果及分析检测结果合格与否主要依据江苏省标准DGJ32/TJ05-2004 《混凝土外加剂应用技术条件》判定, 部分指标要求要高于国家标准GB8076-1997《混凝土外加剂》、GB8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》等。2005 年7 月至2006 年6 月, 扬州市建筑工程质量检测中心共接受检测外加剂22种、191 份, 大多数种类的外加剂由于送测份数较少, 代表性不够, 本文选用扬州市建筑工程中使用较多的JM-3 、JS-6、JD-CS、YF-2 和AT-2 等5 种外加剂的检测结果进行统计分析( 每种外加剂均为一家企业生产) 。根据送检时所填外加剂的名称, 分为抗裂防渗剂、缓凝高效减水剂和高效减水剂三种。检测结果表明, 某企业生产的JM-3 抗裂防渗剂指标较为稳定, 合格率较高, 少数指标如减水率等合格率尽管未达到100%, 但也高于国家标准( 见表2) 。JS-6 缓凝高效减水剂是扬州地区使用较多的一种外加剂, 由二家企业生产, 表3 是其中一家的检测结果。表3 结果表明, 水泥净浆流动度、PH 值和凝结时间差三项指标结果较稳定, 合格率100%, 而含固量、密度、抗压强度比则不太稳定, 合格率仅为54.5%～83.6%。表4 是三种高效减水剂的检测结果。检测结果表明, JD-CS 的质量较好, 不仅合格率达100%, 而且每项指标测定的数值波动幅度也较小; 其次是AT-2, 检测的四项指标中, 除水泥净浆流动度外合格率均为100%; 而YF-2 减水率和PH 值合格率100%, 水泥净浆流动度和密度不合格率在16.7%和12.5%。由于送检方委托检测指标较少, 尚不能完全反映这三种高效减水剂的质量。

3 讨论

　　扬州地区目前使用的外加剂大多是复合外加剂, 功能较多。其中以减水剂使用频率最高, 所使用的外加剂基本上都具有减水作用, 所以所有送检样品均要求检测减水率; 其次是缓凝、抗裂防渗和泵送, 极少数要求早强、抗冻等。从所有外加剂的检测结果来看, 合格率较高, 总的合格率达到90.2%。

　　主要存在问题, 一是外加剂检测项目还比较混乱, 检测的项目主要由送检方确定, 故每份样品的检测内容因送检方要求而异, 缺乏统一的强制性检测项目的规定。一些主要项目, 如抗压强度比等因检测周期较长、检测费用较高等原因而放弃检测。而从部分检测结果可以看出, 抗压强度比合格率要低于其它指标, 即使同一厂家生产的外加剂, 抗压强度比差异也很大, 有一定的不合格率。二是外加剂的生产尚不够规范, 表现在多家企业生产同一型号的外加剂( 见表1) , 而且同一型号的外加剂不仅在不同企业间其匀质性指标生产控制值不同, 即使在同一企业内也经常变动。三是外加剂的质量尚待提高。不同企业生产的外加剂质量存在较大的差距, 一些技术力量强, 或具备一定规模和历史的企业生产的外加剂质量较好, 送检不同批次之间测定的数值较稳定, 变化幅度较小; 反之, 生产历史短, 生产规模较小的企业不仅合格率较低, 而且同一型号不同批次之间测定的数值波动幅度大、不稳定。尽管一年间总的检测合格率较高, 但主要是建立在每份外加剂样品检测的项目较少的基础上, 如果将混凝土外加剂匀质性指标、掺外加剂混凝土性能指标等均进行检测的话, 其不合格率可能会大幅度上升。

　　由于混凝土外加剂的诸多作用, 外加剂的发展极其迅猛, 新品种不断出现。但对外加剂生产和使用的管理却远远没有跟上, 一些检测的依据和标准仍停留在20 世纪90 年代的基础上。外加剂对工程建设质量的重要性日益显现, 一些地方已发现, 外加剂不规范的生产和使用已经带来了问题[8, 9]。近年来部分省、市已注意到这个问题, 或颁布新的规范、标准, 或进行统一检测, 公布检测结果。

参考文献

　　[1]张瑞青.常用混凝土外加剂及其在施工中的作用.山西建筑2006,32( 5) : 155-156

　　[ 2 ] 刘丽平. 浅谈混凝土外加剂对提高工程质量的意义. 科技情报开发与经济. 2006 , 16( 6) : 295-296 .

　　[3] 陈慧娟. 混凝土外加剂质量检测综合分析. 建筑技术开发. 1998,25( 2) : 28-32

　　[ 4 ] 国家技术监督局.GB 8076-1997 , 混凝土外加剂. 1997

　　[ 5 ] 国家质量技术监督局.GB/T 8077-2000 , 混凝土外加剂匀质性试验方法. 2001

　　[ 6 ] 国家建筑材料工业局. JC 473-2001 , 混凝土泵送剂. 2001

　　[7]江苏省建设厅.DGJ32/ TJ05-2004, 混凝土外加剂应用技术条件.2004

　　[ 8 ] 乔建伟. 论混凝土中高效减水剂引起的不正常开裂. 山西交通科技. 2005 , 6 : 39-40

　　[9]王莹, 郭延辉.深圳地区混凝土收缩裂缝控制与外加剂选择. 2001,10 : 46-48