常用外加劑的功能及宜用范圍

外加劑類型	主要功能	應(yīng)用范圍
普通減水劑	1 ）減少混凝土拌合物的用水量，提高混凝土的強(qiáng)度、耐久性、抗?jié)B性 2 ）改善混凝土的工作性，提高施工速度和施工質(zhì)量，滿足機(jī)械化施工要求，減少噪聲及勞動(dòng)強(qiáng)度 3 ）節(jié)省水泥等	用于日早低氣溫 5 ℃ 以上的混凝土施工；大體積混凝土，泵送混凝土；大模板施工；滑模施工；各種現(xiàn)澆及預(yù)制混凝土以及鋼筋混凝土構(gòu)件
高效減水劑	1 ）大幅度減少混凝土拌合物的用水量，顯著地提高混凝土的強(qiáng)度及其他物理力學(xué)性能 2 ）大幅度地提高混凝土拌合物的流動(dòng)性 3 ）節(jié)省水泥及代替特種水泥	用于日最低氣溫 0 ℃ 以上的混凝土施工；制備早強(qiáng)、高強(qiáng)、高流動(dòng)性混凝土；蒸養(yǎng)混凝土
早強(qiáng)劑及早強(qiáng)減水劑	1 ）早強(qiáng)劑能提高混凝土的早期強(qiáng)度，對(duì)后期強(qiáng)度影響較小 2 ）早強(qiáng)減水劑除能提高混凝土早期強(qiáng)度外，還具有減水劑的功能	用于覆蓋層下混凝土表面溫度為 -3 ℃ 以上的混凝土施工；早強(qiáng)混凝土；蒸養(yǎng)混凝土
引氣劑及引氣減水劑	1 ）提高混凝土的耐久性和抗?jié)B性能 2 ）提高混凝土拌合物的和易性，減少混凝土的泌水離析 3 ）引氣減水劑還具有減水劑的功能	有抗凍融要求的混凝土；防水混凝土；耐堿及耐鹽類結(jié)晶破壞的混凝土；泵送混凝土；輕骨料混凝土以及骨料質(zhì)量差、泌水嚴(yán)重的混凝土
緩凝劑及緩凝減水劑	1 ）延緩混凝土的凝結(jié)時(shí)間 2 ）降低水泥的初期水化熱 3 ）緩凝減水劑還具有減水劑的功能	大體積混凝土；夏季和炎熱氣候地區(qū)施工的混凝土；長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)幕炷?；有緩凝要求的混凝土；用于日最低氣?+ 5 ℃ 以上。
防凍劑	在一定溫的負(fù)溫下能使水泥水化并達(dá)到預(yù)期強(qiáng)度，而混凝土不遭受凍害	冬季負(fù)溫（ 0 ℃ 以下）混凝土施工
膨脹劑	使混凝土在水化和硬化過(guò)程中產(chǎn)生一定的體積膨脹，以減少混凝土干縮裂縫，提高抗裂性和抗?jié)B性，或產(chǎn)生適量的自應(yīng)力	補(bǔ)償收縮混凝土用于自防水屋面、地下防水、基礎(chǔ)后澆縫、防水堵漏等；填充用膨脹混凝土用于設(shè)備底座灌漿、地腳螺栓固定等；自應(yīng)力混凝土用于自應(yīng)力混凝土壓力管

外加劑摻量參考表

外加劑類型	主要成分	一般摻量（ C × % ）
普通減水劑 高效減水劑	木質(zhì)素磺酸鹽（ M 劑等） 萘磺酸甲醛縮合物（ NF 、 FDN 等） 三聚氰胺甲醛縮合物（ SM ） 聚次甲基多環(huán)芬香烴磺酸鹽（ AF ）	0.2~0.3 0.5~1.0 0.5~1.0 0.5~0.75
引氣劑及引氣減水劑	松香樹(shù)脂及其衍生物（ PC 、 CO Ｎ－Ａ等） 烷基磺酸鈉	0. 00 5~0. 015 0.00 5~0.01
緩凝劑及緩凝減水劑	羥基羧酸及其鹽類（檸檬酸、酒石酸、葡萄糖酸） 無(wú)機(jī)鹽（鋅鹽、硼酸鹽、磷酸鹽） 高摻量木質(zhì)素磺酸鹽 糖類及碳水化合物（糖蜜、淀粉）	0.03 ~0. 10 0. 10 ~0. 25 0. 30 ~0. 50 0. 10 ~0. 30
早強(qiáng)劑及早強(qiáng)減水劑	氯鹽（氯化鈣、氯化鈉） 硫酸鹽（硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸鋁） 普通減水劑復(fù)合硫酸鈉 高效減水劑復(fù)合硫酸鈉	0. 5 ~ 1.0 0. 5 ~ 1.5 (0. 15左右)＋(1 .5 左右) ( 0. 5左右)＋(1 .5 左右)

各種外加劑的組成材料

外加劑名稱	材　　料
普通減水劑	1 ）木質(zhì)素磺酸鹽（木鈣、木鎂、木鈉） 2 ）腐植酸類 3 ）烤膠類
高效減水劑	1 ）多環(huán)芳香族磺酸鹽類（萘系磺化物與甲醛縮合的鹽類） 2 ）水溶性樹(shù)脂磺酸鹽類（磺化三聚氰胺樹(shù)脂、磺化古瑪隆樹(shù)脂）
早強(qiáng)劑及早強(qiáng)減水劑	1 ）氯鹽類（氯化鈣、氯化鈉） 2 ）硫酸鹽類（硫酸鈉、硫化硫酸鈉） 3 ）有機(jī)胺類（三乙醇胺、三乙丙醇胺）
緩凝劑及緩凝減水劑	1 ）糖類（糖鈣） 2 ）木質(zhì)素磺酸鹽類（木鈣、木鈉、木鎂） 3 ）羥基羧酸及其鹽類（檸檬酸、酒石酸鉀鈉） 4 ）無(wú)機(jī)鹽類（鋅鹽、硼酸鹽、磷酸鹽）
引氣劑及引氣減水劑	1 ）松香樹(shù)脂類（松香熱聚物、松香皂） 2 ）烷基苯磺酸鹽類（烷基苯磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基苯酚聚氧乙烯醚） 3 ）脂肪醇磺酸鹽類（脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯磺酸鈉）
膨脹劑	1 ）硫鋁酸鈣類（明礬石、 CSA 膨脹劑） 2 ）氧化鈣類（石灰膨脹劑） 3 ）氧化鎂類（氧化鎂） 4 ）金屬類（鐵屑） 5 ）復(fù)合類（氧化鈣、硫鋁酸鈣）

混凝土中摻入減水劑能提高抗?jié)B的原因

（ 1 ）混凝土中摻入減水劑后，由于減水劑分子對(duì)水泥顆粒的吸附 - 分散、潤(rùn)滑和潤(rùn)濕作用，減少拌合用水量，提高新拌混凝土的保水性和抗離析性，尤其是當(dāng)摻入引氣型減水劑后，猶如摻入引氣劑，在混凝土中產(chǎn)生封閉、均勻分散的小氣泡，增加和易性，降低泌水率，從而減少了混凝土中泌水通道的產(chǎn)生，防止了內(nèi)分層現(xiàn)象的發(fā)生。
（2 ）由于在保持相同和易性情況下，摻加減水劑能減少混凝土拌合用水量，使得混凝土中超過(guò)水泥水化所需的水量減少，這部分自由水蒸發(fā)后留下的毛細(xì)孔體積就相應(yīng)減小，提高了混凝土的密實(shí)性。
（ 3 ）如果使用引氣型減水劑，可以在混凝土中引入一定量獨(dú)立、分散的小氣泡，由于這種氣泡的阻隔作用，改變了毛細(xì)管的數(shù)量和特征。

混凝土外加劑選用參考表

外加劑類別

混凝土類別

高強(qiáng)混凝土

防水混凝土

大體積混凝土

蒸養(yǎng)設(shè)備

預(yù)制構(gòu)件

泵送混凝土

流態(tài)混凝土

夏季施工混凝土

冬季施工混凝土

負(fù)溫施工混凝土

噴射混凝土

砌筑砂漿

高效減水劑

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普通減水劑

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早強(qiáng)劑

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緩凝劑

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緩凝減水劑

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引氣劑

引氣減水劑

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速凝劑

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防水劑

√

砂漿塑化劑

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抗凍劑

√

[ 應(yīng)用實(shí)例 1]

利用 FDN 減水劑非壓蒸生產(chǎn) C80 高強(qiáng)混凝土管樁
•  試產(chǎn)用原材料
1 、 FDN 減水劑
　　 FDN 減水劑為褐黃色粉末產(chǎn)品， PH 值 8 ～ 10 。使用時(shí)把稱量好的粉劑與砂、石、水泥等一起倒入攪拌機(jī)械中進(jìn)行攪拌，也可以先用水溶解成所需的濃度，再進(jìn)行使用，這樣使用其減水效果將更好。 FDN 硫酸鈉低于 0.8% ，因此在使用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生 Na 2 SO 4 結(jié)晶而影響其使用效果。 FDN 常用摻量為 0.3% ～ 0.6% 時(shí)，其減水率可達(dá) 15% ～ 20% ，在生產(chǎn)壓蒸 C80 高強(qiáng)混凝土管樁時(shí)，摻加 0.5% ～ 0.6%FDN 可以完全滿足生產(chǎn)要求。
　　 FDN 為液劑產(chǎn)品，含固量為 38% ～ 42% ，使用時(shí)，可直接與加入的水泥、砂、石等一起攪拌，常用摻量為 0.5% ～ 0.8% ，在配制 C80 高強(qiáng)砼管樁生產(chǎn)時(shí)，摻量在 1.0% ～ 1.5% 時(shí)砼減水率可達(dá) 25% 以上。 FDN 高效減水劑 Na 2 SO 4 含量通常在 0.4% 以下，因此，不會(huì)因環(huán)境溫度的下降產(chǎn)生 Na 2 SO 4 結(jié)晶而影響其減水效果。

2 、水泥
　　 試產(chǎn)用水泥為 42.5 型硅酸鹽水泥，水泥的物理性能見(jiàn)表 1 所示。

表 1 水泥物理性能

3 、黃砂
　　 試產(chǎn)用黃砂為河砂，其物理性能

表 2 河砂的物理性能

4 、碎石
　　 試產(chǎn)用碎石為石礦生產(chǎn)，經(jīng)水沖洗、篩分、人工搭配使用，其物理性能見(jiàn)表 3 所示。

表 3 碎石的物理性能

二、非壓蒸 C80 高強(qiáng)混凝土試配
　　 根據(jù)預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁高速離心生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，確定非壓蒸 C80 高強(qiáng)混凝土配合比設(shè)計(jì)方案，見(jiàn)表 4 所示。每立方米混凝土各種原料用量見(jiàn)表 5 所示。

表 4 非壓蒸 C80 高強(qiáng)砼配合比設(shè)計(jì)

表 5 每立方米砼原材料配比 單位：㎏

　　利用表 4 、表 5 配料方案，于 1996 年 8 月、 9 月二個(gè)月在中山鴻運(yùn)管樁有限公司進(jìn)行了非壓蒸高強(qiáng)混凝土試配，其強(qiáng)度測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表 6 、表 7 、表 8 所示。為了便于分析，表 9 中列出了對(duì)應(yīng) 1996 年度 8 月、 9 月二個(gè)月 PHC 樁生產(chǎn)時(shí)壓蒸高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度測(cè)定結(jié)果。
　　 實(shí)測(cè)試配的混凝土塌落度 4cm ～ 6cm ，滿足生產(chǎn)要求。從表 6 、表 7 、表 8 、表 9 結(jié)果可見(jiàn)，利用 FDN 高效減水劑在不摻加高活性混合材的情況下，非壓蒸工藝以生產(chǎn) C80 高強(qiáng)混凝土，而且使用 FDN 高效減水劑的新拌混凝土其凝聚性很好，砼的泌水和離析很少，這可以充分保證預(yù)應(yīng)力砼管樁離心工藝生產(chǎn)。

表 6 非壓蒸 C80 高強(qiáng)砼試配結(jié)果 （ 1996.8 ）

表 7 非壓蒸 C80 高強(qiáng)砼試配結(jié)果 （ 1996.9 ）

表 8 非壓蒸 C80 高強(qiáng)砼強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)結(jié)果

表 9 壓蒸高強(qiáng)混凝土強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)結(jié)果

三、非壓蒸工藝 C80 高強(qiáng)砼樁試產(chǎn)
　　 在上述大量非壓蒸 C80 高強(qiáng)混凝土試配的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了小批量的 C80 高強(qiáng)砼管樁的試產(chǎn)，并根據(jù) GBl3476 — 92 《先張法預(yù)應(yīng)力砼管樁》標(biāo)準(zhǔn)在規(guī)定齡期進(jìn)行了 PHC 樁的力學(xué)性能測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表 10 、表 11 所示。

表 10 非壓蒸 C80 高強(qiáng)砼管樁結(jié)構(gòu)及配筋

表 11 管樁結(jié)構(gòu)力學(xué)抗彎性能檢驗(yàn)結(jié)果

注： Mcr —開(kāi)裂彎矩， Mu —極限彎矩。
　　 從表 10 、表 11 可見(jiàn)，非壓蒸工藝?yán)?FDN 高效減水劑生產(chǎn) PHC 樁是完全可行的，其力學(xué)性能完全達(dá)到 GBl3476 — 92 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。

四、分析、討論　　　

在建筑工程中，配制 C60 以上標(biāo)號(hào)的高強(qiáng)混凝土通常采用“高效減水劑摻加高活性摻合料”這種雙摻施工技術(shù)，這種方法對(duì)于一般施工應(yīng)用是完全可以滿足要求的。但若用在預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁生產(chǎn)中，則將會(huì)產(chǎn)生一系列的問(wèn)題。由于硅灰這種高活性摻合料比表面積很大，密度小，比重很輕，在管樁進(jìn)行高速離心工藝時(shí) ( 離心加速度 a ＝ 35g ～ 40g ) ，易產(chǎn)生分層而與水泥浮漿一起排出，這樣就降低了硅灰的增強(qiáng)效果；同時(shí)，硅灰是一種十分昂貴的材料，在 PHC 樁生產(chǎn)中 ( 一般摻量在 10 ％～ 15 ％ ) ，會(huì)增加生產(chǎn)成本，且生產(chǎn)工藝及計(jì)量更加復(fù)雜，因此， PHC 樁生產(chǎn)廠家都不使用該技術(shù)。 　 　利用 FDN 高效減水劑這種高濃型萘系混凝土外加劑產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，減水率高，硫酸鈉含量很低，配制的混凝土凝聚性好，砼離散性很小，砼強(qiáng)度均方差小，砼標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度就高。在充分保證水泥、砂、碎石質(zhì)量的前提下，配制非壓蒸 C80 砼是可以實(shí)現(xiàn)的，生產(chǎn)非壓蒸 C80 高強(qiáng)混凝土管樁是完全可行的。 　　 水泥膠結(jié)料和砼集料的質(zhì)量對(duì)于配制非壓蒸 C80 高強(qiáng)混凝土和生產(chǎn) PHC 樁同樣十分重要。試驗(yàn)表明，采用的 525# Ⅱ型硅酸鹽水泥，必須有 100 ％的富余強(qiáng)度，最好采用 625# 和 725 # Ⅰ 或Ⅱ型硅酸鹽水泥，不能使用普通硅酸鹽水泥或其它品種水泥。河砂的含泥量必須控制在 0.6 ％以下，絕不能超過(guò) 0.8 ％，否則將降低外加劑的減水效果，同時(shí)對(duì)河砂中的雜質(zhì)如貝殼、螺絲殼等都必須過(guò)篩清除；碎石的強(qiáng)度必須大于 160MPa ，含泥量應(yīng)小于 0.4 ％，針片狀含量不得大于 10 ％。碎石的級(jí)配對(duì)于高強(qiáng)離心砼十分重要，在試驗(yàn)條件下， 5mm ～ 15mm 與 15mm ～ 25mm 二檔的碎石累計(jì)篩余比為 36 ： 64 時(shí)可以達(dá)到最佳試配強(qiáng)度。 　　 當(dāng)然，由于管樁在常壓蒸養(yǎng)脫模后沒(méi)有經(jīng)過(guò)壓蒸養(yǎng)護(hù)，因此在非壓蒸生產(chǎn) PHC樁時(shí)，必須有充足的產(chǎn)品堆場(chǎng)，同時(shí)每天必須對(duì)管樁進(jìn)行灑水濕養(yǎng)，以充分保證混凝土的后期正常水化，確保 PHC 樁產(chǎn)品質(zhì)量。應(yīng)加強(qiáng)成品堆場(chǎng)的調(diào)度管理，在達(dá)到規(guī)定齡期后產(chǎn)品才能出廠供樁。

五、結(jié)論
(1)FDN 減水劑具有早強(qiáng)、高強(qiáng)、超塑化、低引氣、高效減水等多種功能，特別適用于蒸養(yǎng)和高壓蒸養(yǎng)混凝土制品，對(duì)提高 PHC 樁產(chǎn)品質(zhì)量具有很好的使用效果。
(2) 利用 FDN 減水劑在不摻加高活性摻合料情況下，非壓蒸工藝配制 C80 高強(qiáng)混凝土是可行的，且可以滿足離心工藝要求。
(3) 在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下，充分保證水泥、砂、石等原材料質(zhì)量，利用 FDN 減水劑，完全可以生產(chǎn)非壓蒸 C80 高強(qiáng)混凝土管樁，其力學(xué)性能全部達(dá)到 GBl3476 — 92 的要求。
(4)FDN 減水劑濃度高， Na 2 SO 4 含量低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，砼單位摻量小，使用成本低，是生產(chǎn)非壓蒸 C80PHC 樁和壓蒸 PHC 樁理想的混凝土外加劑，具有很大的推廣使用價(jià)值。

FDN 系列主要質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
Main technology standards of FDN series.

注：硫酸鈉含量按國(guó)標(biāo)重量法測(cè)定。
Notes: Content of Na 2 SO 4 is measured in accordance with international method method of weight.

工程質(zhì)檢中心檢驗(yàn)報(bào)告
Checking report of engineering quality control centre of Metallurgical Department.

萘磺酸鹽甲醛縮合物

　　萘磺酸鹽甲醛縮合物簡(jiǎn)稱萘系減水劑，是芳香族磺酸鹽甲醛縮合物 ( 見(jiàn)圖 1) 。此類減水劑的主要成分為萘或萘的同系物磺酸鹽與甲醛縮合物，屬于陰離子表面活性劑，其結(jié)構(gòu)式 ( 式中 n 為縮合的核體數(shù)，約 6 — 13) 如下：
　　 我國(guó)從 20 世紀(jì) 70 年代開(kāi)始研制萘系高效減水劑，以精萘和工業(yè)萘為原料的產(chǎn)品有 NNO 、 SPA 、 BW 、 FE 、 NF 、 FDN 、 UN F － 2 、 SN —Ⅱ等，以甲基萘和萘殘油為原料的產(chǎn)品有 MF 、建 1 、 DH 4 ，以蒽油為原料的產(chǎn)品有 AF 、 JW — 1 等。這些產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，大同小異。以工業(yè)萘為例，其工藝流程 ( 見(jiàn)圖 2) 如下：

圖 1 萘磺酸鈉甲醛縮合物

圖 2 萘系減水劑制備工藝流程圖
1 ．原 料
(1) 萘
　　 工業(yè)萘或精萘的分子式為 C 10 H 8 。生產(chǎn)實(shí)踐證明，用含萘量高的物料生產(chǎn)的產(chǎn)品引氣性較小，性能較好，所以目前一些大的減水劑生產(chǎn)廠，大都使用工業(yè)萘或精萘，以利于產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。當(dāng)從煤焦油中提取精萘或工業(yè)萘?xí)r，餾分溫度為 21 0 ℃ 。萘為白色易揮發(fā)片狀晶體，具有可燃性和強(qiáng)烈的焦油味，密度 (d 乳 ) 1.145g /cm 3 ，熔點(diǎn) 80. 2 ℃ ，沸點(diǎn) 217.7 6 ℃ ，閃點(diǎn) 17 6 ℉ ( 8 0 ℃ ) ，自燃點(diǎn) 97 9 ℉ ( 526.11 ℃ ) ，溶于苯、無(wú)水乙醇和醚，不溶于水。

(2) 硫 酸
　　 用作磺化的硫酸常用濃度為 98 ％的濃硫酸，磺化反應(yīng)為親電子反應(yīng)，參加反應(yīng)的不是陰離子 SO 和 HSO ，而是陽(yáng)離子 H 3 SO 廣和中性分子 SO 3 ，后者只有在濃度大于 75 ％的硫酸和發(fā)煙硫酸中才存在。

(3) 甲醛工業(yè)品
　　 甲醛工業(yè)品，其濃度為 35 ％～ 37 ％，五色透明液體，有刺激氣味， 15 ℃ 時(shí)密度 1.10g /cm 3 ，分子式 HCHO 。

(4) 燒堿工業(yè)品
　　 固堿、液堿均可。使用固堿時(shí)應(yīng)配制成 30 ％～ 40 ％的水溶液。

2 ．磺化反應(yīng)
　　 磺化反應(yīng)是濃硫酸作用于萘，磺酸根取代萘的氫原子，反應(yīng)結(jié)果生成萘磺酸。
　　 磺化反應(yīng)控制的好壞，直接影響 β- 萘磺酸的含量，對(duì)縮合后產(chǎn)品質(zhì)量影響較大。影響磺化反應(yīng)的因素主要有磺化溫度、磺化時(shí)間、硫酸濃度、硫酸加入量及雜質(zhì)等。

(1) 萘與硫酸的用量比
　　 萘與硫酸的摩 [ 爾 ] 比為 1 ； 1.3 ～ 1.4 。硫酸濃度降低到不能磺化時(shí)的臨界濃度 ( 以 SO 3 百分?jǐn)?shù)表示 ) ，稱為該條件下的磺化 π 值。根據(jù)磺化 π 值的定義可以推算 1 ㎏ 分子萘在磺化時(shí)所需的硫酸量 χ( 以 kg 計(jì) ) ：

　　式中， α 為磺化劑硫酸的原始濃度 ( 以 SO 3 百分?jǐn)?shù)表示 ) ，如 98 ％硫酸以 SO 3 百分?jǐn)?shù)表示為 80 ， 16 0 ℃ 下萘磺化 π 值為 52 ，則

　　由此可知，磺化 1 ㎏ 分子萘需 137kg 、 98 ％的硫酸，也即 1.37kg 分子硫酸。

(2) 磺化溫度
　　 在磺化反應(yīng)中，溫度不僅影響反應(yīng)速度，更主要的是影響反應(yīng)產(chǎn)物。萘的磺化是復(fù)雜過(guò)程，極易生成異構(gòu)體。高效減水劑生產(chǎn)所需的是 β- 萘磺酸，該產(chǎn)物在 160 ～ 165 ℃ 磺化時(shí)生成。
　　 在磺化反應(yīng)中，應(yīng)先將萘投人反應(yīng)鍋，加熱熔化至 130 ～ 140 ℃ 時(shí)加入濃硫酸，投酸后由于磺化反應(yīng)溫度上升，容易導(dǎo)致局部過(guò)熱，所以硫酸必須滴加，邊滴邊攪拌，保持溫度在 160 ～ 16 5 ℃ 之間。

表 1 磺化溫度對(duì) α- 萘磺酸含量的影響

(3) 磺化時(shí)間
　　 硫酸滴加后，溫度應(yīng)在 160 ～ 16 5 ℃ 之間維持 2h 。時(shí)間短，磺化不充分；時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則影響其產(chǎn)量。

3 ．水解反應(yīng)

(1) 水解目的
　　 由前述可知，在生產(chǎn) β- 萘磺酸時(shí)，生成一部分 α - 萘磺酸，為了水解 α - 萘磺酸，有利于以后的縮聚反應(yīng)，應(yīng)使 α - 萘磺酸水解。水解時(shí)應(yīng)將反應(yīng)物降溫至 12 0 ℃ 左右加水，此時(shí) β- 萘磺酸穩(wěn)定，而 α - 萘磺酸則易水解。

(2) 水解用水量
　　 水解時(shí)加水量多對(duì)水解反應(yīng)有利，但加水量多給縮聚反應(yīng)帶來(lái)不利影響。故水解用水量一般為 2 ～ 3 至 4 ～ 5 摩 [ 爾 ] 水 /1 摩 [ 爾 ] 萘?？傊?，在控制總酸度相同情況下，水解加水量少些產(chǎn)品性能好。

(3) 水解總酸度
　　 水解時(shí)外加硫酸，控制其總酸度在 30 ％左右，水解總酸度低，加水量大，降低反應(yīng)物濃度；水解總酸度高，縮合時(shí)物料黏度大，不利于反應(yīng)進(jìn)行。

(4) 水解時(shí)間
　　 一般加水?dāng)嚢璋胄r(shí)左右。

4 ．縮合反應(yīng)
　　 萘磺酸水解后繼續(xù)降溫到 80 ～ 9 0 ℃ 左右，滴加甲醛縮合，其反應(yīng)方程如下：

　　縮合反應(yīng)是減水劑生產(chǎn)過(guò)程中的重要反應(yīng)，也是時(shí)間較長(zhǎng)的一個(gè)工序。技術(shù)關(guān)鍵是使反應(yīng)盡可能地完全，得到長(zhǎng)鏈分子，同時(shí)反應(yīng)時(shí)間盡可能的短，以便縮短周期。
　　 影響縮合反應(yīng)的因素很多，主要有配比、加水量、酸度、反應(yīng)時(shí)間及反應(yīng)溫度。

(1) 甲醛用量
　　 甲醛用量大，有利于得到多核分子，提高產(chǎn)品質(zhì)量，但縮合時(shí)間要加長(zhǎng)，以使反應(yīng)完全。若甲醛參加反應(yīng)充分，則當(dāng)萘磺酸：甲醛＝ 2 ： 1 時(shí)得到二核體 ( 即擴(kuò)散劑 NNO) ；當(dāng)萘磺酸；甲醛＝ 10 ： 9 時(shí)得到核體數(shù) n ＝ 10 的高效減水劑?？梢?jiàn)增大甲醛用量，有利于得到多核分子的高效減水劑，提高產(chǎn)品質(zhì)量。一般萘與甲醛的摩 [ 爾 ] 比可取 1 ： 1 。但由于磺化反應(yīng)的副反應(yīng)， 1 摩 [ 爾 ] 萘不會(huì)全部磺化為 β- 萘磺酸，故在密封較好、控制嚴(yán)格的生產(chǎn)條件下，甲醛用量可適當(dāng)減少。一般萘與甲醛的摩 [ 爾 ] 比為 1 ： 0.8 ，甲醛控制在 0.7 ～ 0.95 之間。

(2) 縮合溫度
　　 縮合溫度一般在 90 ～ 105 ℃ 之間，有壓力下可選擇 130 ～ 14 0 ℃ 。溫度較高時(shí)，反應(yīng)速率隨之增大，可以較快地趨向于平衡，同時(shí)有利于小分子副產(chǎn)物的移除，有利于高聚合物的形成。但因縮合反應(yīng)為逐步反應(yīng)，如溫度和酸度太高，則反應(yīng)過(guò)快，可能產(chǎn)生暴聚而結(jié)硬。

(3) 縮合酸度
　　 硫酸是萘磺酸縮聚的催化劑，酸度低時(shí)雖有節(jié)約硫酸、反應(yīng)物料較稀薄等優(yōu)點(diǎn)，但產(chǎn)品的分散性較差。酸度高有利于縮合反應(yīng)的進(jìn)行，但亦不應(yīng)過(guò)高。故酸度一般控制在 26 ％～ 30 ％，少數(shù)產(chǎn)品為 30 ％～ 33 ％。

(4) 壓 力
　　 因?yàn)槌合驴s合溫度不能超過(guò) 11 0 ℃ ，否則溶液中的水大量汽化；反應(yīng)速度慢，時(shí)間長(zhǎng) ( 一般滴加甲醛 2 ～ 3h ，滴加后縮合反應(yīng) 3 ～ 4h) ，采用 2 ～ 2.5 大氣壓下縮合，則反應(yīng)溫度為 130 ～ 14 0 ℃ ， 2h 左右即可反應(yīng)完畢。

(5) 縮合反應(yīng)時(shí)間
　　 大多數(shù)有機(jī)物間的反應(yīng)速度比較慢，很難瞬間完成，需要較長(zhǎng)時(shí)間。時(shí)間過(guò)短反應(yīng)不完全，過(guò)長(zhǎng)又使生產(chǎn)周期延長(zhǎng)，成本增高，產(chǎn)量降低。故應(yīng)取保證產(chǎn)品質(zhì)量的最短時(shí)間。一般控制為投完甲醛其溫度升至 105 ℃ 后，再恒溫 3 ～ 4h 。

5 ．中 和
　　 縮聚物中的萘磺酸，可轉(zhuǎn)化為鈉鹽、銨鹽、鉀鹽、鋰鹽，甚至鈣鹽，但常轉(zhuǎn)化為鈉鹽。過(guò)量的硫酸可轉(zhuǎn)化為鈣鹽，也可轉(zhuǎn)化為鈉鹽。生產(chǎn)減水劑時(shí)，常用這兩種中和方法。

(1) 氫氧化鈉中和法
　　 反應(yīng)物中加人氫氧化鈉，使硫酸與磺酸均轉(zhuǎn)化為鈉鹽。
　　H2SO4 ＋ 2NaOH → Na2SO4 +H2O
　　 ArSO3H+NaOH → ArSO3Na+H2O
　　 所得減水劑為低濃減水劑，其中硫酸鈉含量≤ 20 ％ ( 固體 ) 。但目前生產(chǎn)的減水劑中硫酸鈉含量也有達(dá) 30 ％的。

(2) 石灰 - 碳酸鈉 ( 或氫氧化鈉 ) 中和法
　　 縮聚產(chǎn)物中加石灰，使硫酸轉(zhuǎn)化為硫酸鈣沉淀。
　　 H2SO4+Ca(OH) 2 →CaSO 4 ↓+2H 2 O
　　 濾除沉淀，磺酸存留于濾液中，然后用碳酸鈉 ( 或氫氧化鈉 ) 中和。

　　2ArSO3H 十 Na2CO3 → 2ArSO3Na2 +H2O+CO2 ↑
　　 ArSO3H ＋ NaOH → ArSO3Na+H2O
　　 此為高濃減水劑，其中硫酸鈉含量≤ 3 ％ ( 固體 ) 。
　　 為了進(jìn)一步降低萘系減水劑的水不溶物，在過(guò)濾物料時(shí)加入一定數(shù)量的硅藻土 ( 濃度為 40 ％的 1t 物料中加入 5kg 硅藻土 ) ，其產(chǎn)品中水不溶物僅為 0.1 ％。

6 ．作用機(jī)理
　　 各種高效減水劑對(duì)水泥都有明顯的分散作用，而無(wú)副作用。高效減水劑的分散能力超過(guò)普通減水劑。一般認(rèn)為高效減水劑吸附在水泥顆粒上，使水妮顆粒帶負(fù)電荷。由于高效減水劑陰離子本身的相互作用，使水泥顆?；ハ嗯懦?，這種吸附和分散作用與普通陰離子減水劑的作用相似 ( 見(jiàn)圖 3 ，圖 4) 。

圖 3 摻 MF 的試件照片 圖 4 未摻 MF 試件的照片
　　 試驗(yàn)表明，高效減水劑 ( 萘系 ) 的最佳摻量與混凝土或砂漿拌合物的表面積成正比，這一事實(shí)使水泥 - 水 - 高效減水劑之間的吸附作用得到證實(shí)。

7 ．萘系減水劑的性能與應(yīng)用
　　 萘系高效減水劑由于減水率高，對(duì)水泥混凝土的凝結(jié)時(shí)間影響較小，無(wú)顯著的引氣作用，有著廣泛的用途。

(1) 對(duì)混凝土性能的影響
　　 摻萘系高效減水劑混凝土的性能應(yīng)符合表 2 的要求。

表 2 摻萘系高效減水劑混凝土性能

注：萘系高效減水劑在混凝土中應(yīng)用時(shí)，要注意坍落度損失過(guò)快帶來(lái)對(duì)施工的影響 (GB8076 — 1997) 。

(2) 主要用途
　　 萘系高效減水劑適宜于高強(qiáng)混凝土、流態(tài)混凝土、高強(qiáng)流態(tài)混凝土、早強(qiáng)混凝土、防滲混凝土、冬季施工用混凝土、蒸養(yǎng)混凝土、港工混凝土、噴射混凝土等。

(3) 使用注意事項(xiàng)
①萘系高效減水劑的適宜摻量一般為水泥質(zhì)量的 0.5 ％～ 1.0 ％。
②高效減水劑的摻法對(duì)塑化效果影響較大，一般在攪拌過(guò)程中先加水?dāng)嚢?2 ～ 3min ，然后加入減水劑的作用效果好。
③大坍落度混凝土不宜用翻斗車長(zhǎng)距離運(yùn)輸，應(yīng)采用后摻法。
④萘系高效減水劑的坍落度損失快，故長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)纳唐坊炷粒仨毰浜暇從蜏p水劑共同使用，或在施工現(xiàn)場(chǎng)后摻外加劑。
⑤對(duì)多孔骨料混凝土，必須先加水，最后加減水劑。

GB/T 8076—2009

混凝土外加劑

Concrete admixtures

1 范圍
　　 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用于水泥混凝土中外加劑的定義、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、包裝、出廠、貯存及退貨等。
　　 本標(biāo)準(zhǔn)適用于高性能減水劑、泵送劑、高效減水劑、緩凝高效減水劑、普通減水劑、早強(qiáng)減水劑、緩凝減水劑、引氣減水劑、早強(qiáng)劑、緩凝劑和引氣劑共九種混凝土外加劑。

2 規(guī)范性引用文件
　　 下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單 ( 不包括勘誤的內(nèi)容 ) 或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

GB/T176-1996 水泥化學(xué)分析方法
GB/T8074 水泥表面積測(cè)定方法 勃氏法
GB/T 8075 混凝土外加劑的分類、命名與定義
GB/T8077 混凝土外加劑勻質(zhì)性能試驗(yàn)方法
GB/T14684-2001 建筑用砂
GB/T14685-2001 建筑用卵石、碎石
GB/T50080-2002 普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)
GB/T50081-2002 普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)
GBJ 82-85 普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法
JGJ 55 普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程
JGJ63 混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)

3 定義
　　 下列定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3 ． 1 高性能減水劑 high performance water-reducer
　　 與高效減水劑相比，具有更高減水效果、更好坍落度保持性能和較小干燥收縮的外加劑。其余混凝土外加劑的定義見(jiàn) GB/T8075 。

3 ． 2 基準(zhǔn)水泥 reference cement
　　 符合本標(biāo)準(zhǔn)附錄 A 要求的、專門用于檢驗(yàn)混凝土外加劑性能的水泥。

3 ． 3 基準(zhǔn)混凝土 reference concrete
　　 按照本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)條件配制的不摻外加劑的混凝土。

3 ． 4 受檢混凝土 test concrete
　　 按照本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)條件配制的摻有外加劑的混凝土。

4 技術(shù)要求

4 ． 1 受檢混凝土，性能指標(biāo)
　　 摻外加劑混凝土性能應(yīng)符合表 1 的要求。

表 1 摻外加劑混凝土性能指標(biāo)

4.2 勻質(zhì)性指標(biāo)
　　 勻質(zhì)性指標(biāo)應(yīng)符合表 2 的要求。

表 2 勻質(zhì)性指標(biāo)

5 試驗(yàn)方法
5 ． 1 材料
5 ． 1 ． 1 水泥
　　 采用本標(biāo)準(zhǔn)附錄 A 規(guī)定的水泥。

5 ． 1 ． 2 砂
　　 符合 GB/T1468 4 － 2001 中Ⅱ區(qū)要求的中砂，但細(xì)度模數(shù)為 2.6 ～ 2.9 ，含泥量小于 1 ％。

5 ． 1 ． 3 石子
　　 符合 GB/Tl4685-2001 要求的粒徑為 5mm ～ 20mm 的碎石，采用二級(jí)配，其中 5mm ～ 10mm 占 40 ％， 10mm ~ 20mm 占 60 ％，滿足連續(xù)級(jí)配要求，針片狀物質(zhì)含量小于 10 ％，緊密堆積空隙率小于 40 ％，含泥量小于 0.5 ％。

5 ． 1 ． 4 水
　　 符合 JGJ63 要求。

5 ． 1 ． 5 外加劑
　　 需要檢測(cè)的外加劑。

5 ． 2 配合比
　　 基準(zhǔn)混凝土配合比按 JGJ 55 進(jìn)行設(shè)計(jì)。摻非引氣型外加劑的受檢混凝土和其對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)混凝土的水泥、砂、石的比例相同。配合比設(shè)計(jì)應(yīng)符合以下規(guī)定：
a) 水泥用量：摻高性能減水劑和泵送劑的混凝土單位水泥用量為 360kg /m 3 ；摻其他外加劑的混凝土單位水泥用量為 330kg /m 3 。
b) 砂率：摻高性能減水劑和泵送劑的基準(zhǔn)混凝土和受檢混凝土的砂率均為 43 ％～ 47 ％ 5 摻其它外加劑的混凝土的砂率為 36 ％ ~40 ％：但摻引氣減水劑和引氣劑的受檢混凝土砂率應(yīng)比基準(zhǔn)混凝土的砂率低 1 ％～ 3 ％。
c) 外加劑摻量：按生產(chǎn)廠家指定摻量。
d) 用水量：摻高性能減水劑和泵送劑混凝土的基準(zhǔn)混凝土和受檢混凝土的坍落度控制為 (210+10)mm ，摻其它外加劑混凝土的坍落度控制為 (80+10)mm 。

5 ． 3 混凝土攪拌
　　 采用 60L 強(qiáng)制式或自落式混凝土攪拌機(jī)，全部材料及外加劑一次投入，拌合量應(yīng)不少于 20L ，不宜大于 45L ，強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌 2min ，自落式攪拌機(jī)攪拌 3min ，出料后在鐵板上用人工翻拌 2 ～ 3 次，再行試驗(yàn)。
　　 各種混凝土試驗(yàn)材料及環(huán)境溫度均應(yīng)保持在 (20 ± 3) ℃。

5 ． 4 試件制作及試驗(yàn)所需試件數(shù)量
5 ． 4 ． 1 試件制作
　　 混凝土試件制作及養(yǎng)護(hù)按 GBJ50080-2002 進(jìn)行，但混凝土預(yù)養(yǎng)溫度為 (20 土 3) ℃。

5 ． 4 ． 2 試驗(yàn)項(xiàng)目及數(shù)量
　　 試驗(yàn)項(xiàng)目及數(shù)量詳見(jiàn)表 3 。
　　 表 3 試驗(yàn)項(xiàng)目及所需數(shù)量

5 ． 5 混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法
5 ． 5 ． 1 坍落度測(cè)定
　　 混凝土坍落度按照 GBJ5008 0 － 2002 測(cè)定；但坍落度為 (210 ± 10)mm 的混凝土，分兩層裝料，每層裝入高度為筒高的一半，每層用插搗棒插搗 15 次。

5 ． 5 ． 2 減水率測(cè)定
　　 減水率為坍落度基本相同時(shí)，基準(zhǔn)混凝土和受檢混凝土單位用水量之差與基準(zhǔn)混凝土單位用水量之比。坍落度按 GB/T50080 － 2002 測(cè)定。減水率按式 (1) 計(jì)算：

式中：
W R ——減水率，用百分?jǐn)?shù)表示 ( ％ ) ；
W 0 ——基準(zhǔn)混凝土單位用水量，單位為公斤每立方米 (kg/m 3 ) ；
W 1 ——受檢混凝土單位用水量，單位為公斤每立方米 (kg/m 3 ) 。
　　 W R 以三批試驗(yàn)的算術(shù)平均值計(jì)，精確到小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)。若三批試驗(yàn)的最大值或最小值中有一個(gè)與中間值之差超過(guò)中間值的 15 ％時(shí)，則把最大值與最小值一并舍去，取中間值作為該組試驗(yàn)的減水率。若有兩個(gè)測(cè)值與中間值之差均超過(guò) 15 ％時(shí)，則該批試驗(yàn)結(jié)果無(wú)效，應(yīng)該重做。

5 ． 5 ． 3 泌水率比測(cè)定
　　 泌水率比按式 (2) 計(jì)算，精確到小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)。

式中： R B ——泌水率之比，用百分?jǐn)?shù)表示（ % ）；
B t ——摻外加劑混凝土泌水率，用百分?jǐn)?shù)表示（ % ）；
B c ——基準(zhǔn)混凝土泌水率，用百分?jǐn)?shù)表示（ % ）。

泌水率的測(cè)定和計(jì)算方法如下：
　　 先用濕布潤(rùn)濕容積為 5L 的帶蓋筒（內(nèi)徑為 185 ㎜，高 200 ㎜），將混凝土拌合物一次裝入，在振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng) 20s ，然后用抹刀輕輕抹平，加蓋以防水分蒸發(fā)。試樣表面應(yīng)比筒口邊低約 20 ㎜。自抹面開(kāi)始計(jì)算時(shí)間，在前 60min ，每隔 10min 用吸液管吸出泌水一次，以后每隔 20min 吸水一次，直至連續(xù)三次無(wú)泌水為止。每次吸水前 5min ，應(yīng)將筒底一側(cè)墊高約 20 ㎜，使筒傾斜，以便于吸水。吸水后，將筒輕輕放平蓋好。將每次吸出的水都注入帶塞的量筒，最后計(jì)算出總的泌水量，準(zhǔn)確至 1g ，并按式（ 3 ）、（ 4 ）計(jì)算泌水率：

G w = G 1 — G 0 ……………………………… （ 4 ）

式中： B ——泌水率，用百分?jǐn)?shù)表示（ % ）；
V W ——泌水總質(zhì)量，單位為克（ g ）；
W ——混凝土拌合物的用水量，單位為克（ g ）；
G ——混凝土拌合物的總質(zhì)量，單位為克（ g ）；
G w ——試樣質(zhì)量，單位為克（ g ）；
G 1 ——筒及試樣質(zhì)量，單位為克（ g ）；
G 0 ——筒質(zhì)量，單位為克（ g ）。

　　試驗(yàn)時(shí)，每批混凝土拌合物取一個(gè)試樣，泌水率取三個(gè)試樣的算術(shù)平均值。若三個(gè)試樣的最大值或最小值中有一個(gè)與中間值之差大于中間值的 15% ，則把最大值與最小值一并舍去，取中間值作為該組試驗(yàn)的泌水率，如果最大與最小值與中間值之差均大于中間值的 15% 時(shí)，則應(yīng)重做。

5.5.4 含氣量
　　 按 GB/T50080 用氣水混合式含氣量測(cè)定儀，并按儀器說(shuō)明進(jìn)行操作，但混凝土拌合物應(yīng)一次裝滿并稍高于容器，用振動(dòng)臺(tái)振實(shí) 1 5S ～ 20S 。
　　 試驗(yàn)時(shí)，每批混凝土拌合物取一個(gè)試樣，含氣量以三個(gè)試樣測(cè)值的算術(shù)平均值來(lái)表示。若三個(gè)試樣中的最大值或最小值中有一個(gè)與中間值之差超過(guò) 0.5% 時(shí)，將最大值與最小值一并舍去，取中間值作為該批的試驗(yàn)結(jié)果，如果最大值與最小值均超過(guò) 0.5% ，則應(yīng)重作。

5 ． 5 ． 5 凝結(jié)時(shí)間差測(cè)定：
凝結(jié)時(shí)間差按式（ 5 ）計(jì)算：

△ T = T t — T c ……………………………… （ 5 ）

式中：△ T ——凝結(jié)時(shí)間之差，單位為分鐘（ min ）；
T t ——摻外加劑混凝土的初凝或終凝時(shí)間，單位為分鐘（ min ）；
T c ——基準(zhǔn)混凝土的初凝或終凝時(shí)間，單位為分鐘（ min ）。
　　 凝結(jié)時(shí)間采用貫入阻力儀測(cè)定，儀器精度為 10N ，凝結(jié)時(shí)間測(cè)定方法如下：
　　 將混凝土拌合物用 5 ㎜（圓孔篩）振動(dòng)篩篩出砂漿，拌勻后裝入上口內(nèi)徑為 160 ㎜，下口內(nèi)徑為 150 ㎜，凈高 150 ㎜的剛性不滲水的金屬圓筒，試樣表面應(yīng)略低于筒口，用振動(dòng)臺(tái)振實(shí)（約 3s ～ 5s ），置于（ 20 ± 2 ）℃的環(huán)境中，容器加蓋。一般基準(zhǔn)混凝土在成型后 3h ～ 4h ，摻早強(qiáng)劑的在成型后 1h ～ 2h ，摻緩凝劑的在成型后 4h ～ 6h 開(kāi)始測(cè)定，以后每 0.5h 或 1 h 測(cè)定一次，但在臨近初、終凝時(shí)，可以縮短測(cè)定間隔時(shí)間。每次測(cè)點(diǎn)應(yīng)避開(kāi)前一次測(cè)孔，其凈距為試針直徑的 2 倍，但至少不小于 15 ㎜，試針與容器邊緣之距離不小于 25 ㎜。測(cè)定初凝時(shí)間用截面積為 100 ㎜ 2 的試針，測(cè)定終凝時(shí)間用 20 ㎜ 2 的試針。
　　 測(cè)試時(shí)，將砂漿試樣筒置入阻力儀上，測(cè)針端部與砂漿表面接觸，然后在（ 10 ± 2 ） S 內(nèi)均勻地使測(cè)針貫入砂漿（ 25 ± 2 ）㎜深度。記錄貫入阻力，精確至 10N ，記錄測(cè)量時(shí)間，精確至 1min 。貫入阻力按式（ 6 ）計(jì)算：

式中： R —— 貫入阻力值，單位為兆帕（ MPa ）；
P ——貫入深度達(dá) 25 ㎜時(shí)所需的凈壓力，單位為牛頓（ N ）；
A ——貫入儀試針的截面積，單位為平方毫米（㎜ 2 ）。
　　 根據(jù)計(jì)算結(jié)果，以貫入阻力值為縱坐標(biāo)，測(cè)試時(shí)間為橫坐標(biāo)，繪制貫入阻力值與時(shí)間關(guān)系曲線，求出貫入阻力值達(dá) 3.5MPa 時(shí)，對(duì)應(yīng)的時(shí)間作為初凝時(shí)間；及貫入阻力值達(dá) 28MPa 時(shí)，對(duì)應(yīng)的時(shí)間作為終凝時(shí)間。從水泥與水接觸時(shí)開(kāi)始計(jì)算凝結(jié)時(shí)間。
　　 試驗(yàn)時(shí)，每批混凝土拌合物取一個(gè)試樣，凝結(jié)時(shí)間取三個(gè)試樣的平均值。若三批試驗(yàn)的最大值或最小值之中有一個(gè)與中間值之差超過(guò) 30min 把最大值與最小值一并舍去，取中間值作為該組試驗(yàn)的凝結(jié)時(shí)間。若兩測(cè)值與中間值之差的均超過(guò) 30min 時(shí)，該組試驗(yàn)結(jié)果無(wú)效，則應(yīng)重做。

5 ． 5 ． 6 坍落度和含氣量經(jīng)時(shí)變化
　　 將按照 5 ． 3 攪拌的混凝土留下足夠坍落度和含氣量試驗(yàn)數(shù)量，并裝入用濕布擦過(guò)的試樣筒內(nèi)，靜止至 1 小時(shí) ( 從加水?dāng)嚢钑r(shí)開(kāi)始計(jì)算 ) ，然后倒出，在鐵板上用鐵鍬翻拌數(shù)次均勻后，再按照坍落度和含氣量測(cè)定方法測(cè)定坍落度和含氣量，計(jì)算出機(jī)時(shí)和 1 小時(shí)之后坍落度和含氣量之差值，即得到坍落度和含氣量的經(jīng)時(shí)變化。

坍落度和含氣量經(jīng)時(shí)變化按式 (7) 和式 (8) 計(jì)算：

　　△ S1= S1 6 0 － S1 0 ………………………………………………（７）

　　△ A = A 6 0 － A 0 ………………………………………………（８）

式中：△ S1 ——坍落度經(jīng)時(shí)變化，單位為毫米 (mm) ；
S1 60 ——凝土加水?dāng)嚢瑁?1 小時(shí)后測(cè)得的坍落度，單位為毫米 (mm) ；
S1 0 ——混凝土加水?dāng)嚢?，出機(jī)時(shí)測(cè)得的坍落度，單位為毫米 (mm) ：
△ A ——含氣量經(jīng)時(shí)變化，用百分?jǐn)?shù)表示 ( ％ ) ：
A 60 ——混凝土加水?dāng)嚢瑁?1 小時(shí)后測(cè)得的含氣量，用百分?jǐn)?shù)表示 ( ％ ) ；
A 0 ——混凝土加水?dāng)嚢?，出機(jī)后測(cè)得的含氣量，用百分?jǐn)?shù)表示 ( ％ ) 。
　　 試驗(yàn)時(shí)，每批混凝土取一個(gè)試樣，坍落度和含氣量的經(jīng)時(shí)變化以三次試驗(yàn)結(jié)果的平均值表示。

5 ． 6 硬化混凝土性能試驗(yàn)方法
5 ． 6 ． 1 抗壓強(qiáng)度比測(cè)定
　　 抗壓強(qiáng)度比以摻外加劑混凝土與基準(zhǔn)混凝土同齡期抗壓強(qiáng)度之比表示，按式 (9) 計(jì)算：

式中：
Ｒ f ——抗壓強(qiáng)度比，用百分比表示 ( ％ ) ；
? t ——摻外加劑混凝土的抗壓強(qiáng)度，單位為兆帕 (MPa) ；
? c ——基準(zhǔn)混凝土的抗壓強(qiáng)度，單位為兆帕 (MPa) 。
　　 受檢混凝土與基準(zhǔn)混凝土的抗壓強(qiáng)度按 GBJ 5008 1 － 2002 進(jìn)行試驗(yàn)和計(jì)算。試件用振動(dòng)臺(tái)振動(dòng) 15s ～ 20s 。試件預(yù)養(yǎng)溫度為 (20+3) ℃。試驗(yàn)結(jié)果以三批試驗(yàn)測(cè)值的平均值表示，若三批試驗(yàn)中有一批的最大值或最小值與中間值的差值超過(guò)中間值的 15 ％，則把最大及最小值一并舍去，取中間值作為該批的試驗(yàn)結(jié)果，如有兩批測(cè)值與中間值的差均超過(guò)中間值的 15 ％，則試驗(yàn)結(jié)果無(wú)效，應(yīng)該重做。

5 ． 6 ． 2 收縮率比測(cè)定
　　 收縮率比以 28d 齡期時(shí)受檢混凝土與基準(zhǔn)混凝土的干縮率的比值表示，按 (10) 式計(jì)算：

式中：
R ? ——收縮率比，用百分比表示 ( ％ ) ；
? t ——受檢混凝土的收縮率，用百分比表示 ( ％ ) ；
? c ——基準(zhǔn)混凝土的收縮率，用百分比表示 ( ％ ) 。
　　 受檢混凝土及基準(zhǔn)混凝土的收縮率按 GBJ 8 2 － 85 測(cè)定和計(jì)算，試件用振動(dòng)臺(tái)成型，振動(dòng) 15s~20s 。每批混凝土拌合物取一個(gè)試樣，以三個(gè)試樣收縮率的算術(shù)平均值表示。

5 ． 6 ． 3 相對(duì)耐久性試驗(yàn)
　　 按 GBJ 82-85 進(jìn)行，試件采用振動(dòng)臺(tái)成型，振動(dòng) 15s ～ 20s ，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù) 28d 后進(jìn)行凍融循環(huán)試驗(yàn)。　　相對(duì)耐久性指標(biāo)是以摻外加劑混凝土凍融 200 次后的動(dòng)彈性模量降至 80 ％或 60 ％以上評(píng)定外加劑質(zhì)量。每批混凝土拌合物取一個(gè)試樣，凍融循環(huán)次數(shù)以三個(gè)試件動(dòng)彈性模量的算術(shù)平均值表示。

5 ． 7 勻質(zhì)性方法
5 ． 7 ． 1 氯離子含量
　　 氯離子含量按 GB/T8077 進(jìn)行，或按本標(biāo)準(zhǔn)附錄 B 的方法測(cè)定，仲裁時(shí)采用附錄 B 的方法。

5 ． 7 ． 2 總堿量
　　 按本標(biāo)準(zhǔn)附錄 C 進(jìn)行測(cè)定。

5 ． 7 ． 3 其它指標(biāo)
　　 按 GB/T8077 進(jìn)行。

6 檢驗(yàn)規(guī)則
6 ． 1 取樣及批號(hào)
6 ． 1 ． 1 點(diǎn)樣和混合樣
　　 點(diǎn)樣是在一次生產(chǎn)的產(chǎn)品所得試樣，混合樣是三個(gè)或更多的點(diǎn)樣等量均勻混合而取得的試樣。

6 ． 1 ． 2 批號(hào)
　　 生產(chǎn)廠應(yīng)根據(jù)產(chǎn)量和生產(chǎn)設(shè)備條件，將產(chǎn)品分批編號(hào)，摻量大于 1 ％ ( 含 1 ％ ) 同品種的外加劑每—批號(hào)為 100t ，摻量小于 1 ％的外加劑每一批號(hào)為 50t ，不足 100t 或 50t 的也應(yīng)按一個(gè)批量計(jì)，同——批號(hào)的產(chǎn)品必須混合均勻。

6 ． 1 ． 3 取樣數(shù)量
　　 每一批號(hào)取樣量不少于 0.2t 水泥所需用的外加劑量。

6 ． 2 試樣及留樣
　　 每一批號(hào)取樣應(yīng)充分混勻，分為兩等份，其中一份按表 2 規(guī)定的項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)，另一份密封保存半年，以備有疑問(wèn)時(shí)，提交國(guó)家指定的檢驗(yàn)機(jī)關(guān)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)或仲裁。

6 ． 3 檢驗(yàn)分類
6 ． 3 ． 1 出廠檢驗(yàn)
　　 每批號(hào)外加劑的出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目，根據(jù)其品種不同按表 4 規(guī)定的項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn)。

6 ． 3 ． 2 型式檢驗(yàn)
　　 型式檢驗(yàn)項(xiàng)目包括第 4 章全部性能指標(biāo)。有下列情況之一者，應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn)：
　　 a) 新產(chǎn)品或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的試制定型鑒定；
　　 b) 正式生產(chǎn)后，如材料、工藝有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能時(shí)；
　　c) 正常生產(chǎn)時(shí)，一年至少進(jìn)行一次檢驗(yàn)；
　　 d) 產(chǎn)品長(zhǎng)期停產(chǎn)后，恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)；
　　 e) 出廠檢驗(yàn)結(jié)果與上次型式檢驗(yàn)有較大差異時(shí)；
　　 f) 國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)提出進(jìn)行型式試驗(yàn)要求時(shí)。

表 4 外加劑測(cè)定項(xiàng)目

6 ． 4 判定規(guī)則
6 ． 4 ． 1 出廠檢驗(yàn)判定
　　 型式檢驗(yàn)報(bào)告在有效期內(nèi)，且出廠檢驗(yàn)結(jié)果符合表 2 的要求，可判定為出廠檢驗(yàn)合格。

6 ． 4 ． 2 型式檢驗(yàn)判定
　　 產(chǎn)品經(jīng)檢驗(yàn)，勻質(zhì)性檢驗(yàn)結(jié)果符合表 2 的要求；各種類型外加劑受檢混凝土性能指標(biāo)中，高性能減水劑及泵送劑的減水率和坍落度的經(jīng)時(shí)變化，其他減水劑的減水率、緩凝型外加劑的凝結(jié)時(shí)間差、引氣型外加劑的含氣量、硬化混凝土的各項(xiàng)性能符合表 1 的要求，則判定該批號(hào)外加劑為相應(yīng)等級(jí)的產(chǎn)品。如不符合上述要求時(shí)，則判該批號(hào)外加劑不合格。其余項(xiàng)目作為參考指標(biāo)。

6 ． 5 復(fù)驗(yàn)
　　 復(fù)驗(yàn)以封存樣進(jìn)行。如使用單位要求現(xiàn)場(chǎng)取樣，應(yīng)事先在供貨合同中規(guī)定，并在生產(chǎn)和使用單位人員在場(chǎng)的情況下于現(xiàn)場(chǎng)取混合樣，復(fù)驗(yàn)按照型式檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)。

7 產(chǎn)品說(shuō)明書、包裝、貯存及退貨
7 ． 1 產(chǎn)品說(shuō)明書
　　 產(chǎn)品出廠時(shí)應(yīng)提供產(chǎn)品說(shuō)明書，產(chǎn)品說(shuō)明書應(yīng)包括下列內(nèi)容：

　　a) 生產(chǎn)廠名稱；
　　 b) 產(chǎn)品名稱及等級(jí)；
　　 c) 適用范圍；
　　 d) 推薦摻量；
　　 e) 產(chǎn)品的勻質(zhì)性指標(biāo)；
　　 f) 有無(wú)毒性：
　　 g) 易燃狀況、貯存條件及有效期；
　　 h) 使用方法和注意事項(xiàng)等。

7 ． 2 包裝
　　 粉狀外加劑可采用有塑料袋襯里的編織袋包裝，每袋凈質(zhì)量 20kg — 50kg 。液體外加劑可采用塑料桶、金屬桶包裝或用槽車運(yùn)輸。產(chǎn)品也可根據(jù)用戶要求進(jìn)行包裝。
　　 所有包裝容器上均應(yīng)在明顯位置注明以下內(nèi)容：產(chǎn)品名稱和質(zhì)量等級(jí)、型號(hào)、產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、商標(biāo)、凈質(zhì)量或體積 ( 包括含量或濃度 ) 、生產(chǎn)廠名、有效期限。生產(chǎn)日期及出廠批號(hào)應(yīng)在產(chǎn)品合格證上予以說(shuō)明。

7 ． 3 產(chǎn)品出廠
　　 凡有下列情況之一者，不得出廠：技術(shù)文件 ( 產(chǎn)品說(shuō)明書、合格證、檢驗(yàn)報(bào)告 ) 不全、包裝不符、質(zhì)量不足、產(chǎn)品受潮變質(zhì)，以及超過(guò)有效期限。
　　 生產(chǎn)廠隨貨提供技術(shù)文件的內(nèi)容應(yīng)包括：產(chǎn)品名稱及型號(hào)、出廠日期、特性及主要成分、適用范圍及推薦摻量、外加劑總堿量、氯離子含量、有無(wú)毒性、易燃狀況、儲(chǔ)存條件及有效期、使用方法及注意事項(xiàng)。

7 ． 4 貯存
　　 外加劑應(yīng)存放在專用倉(cāng)庫(kù)或固定的場(chǎng)所妥善保管，以易于識(shí)別，便于檢查和提貨為原則。搬運(yùn)時(shí)應(yīng)輕拿輕放，防止破損，運(yùn)輸時(shí)避免受潮。

7 ． 5 退貨
　　 使用單位在規(guī)定的存放條件和有效期限內(nèi)，經(jīng)復(fù)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)外加劑性能與本標(biāo)準(zhǔn)不符時(shí)，則應(yīng)予退回或更換。
　　 實(shí)際的質(zhì)量、體積與規(guī)定的質(zhì)量、體積 ( 按固形物計(jì) ) 有 2 ％的差異時(shí)，可以要求退貨或補(bǔ)足。粉狀的可取 50 包，液體的可取 30 桶 ( 其他包裝形式由雙方協(xié)商 ) ，稱量取平均值計(jì)算。
　　 凡無(wú)出廠文件或出廠技術(shù)文件不全，以及發(fā)現(xiàn)實(shí)物質(zhì)量與出廠技術(shù)文件不符合，可退貨。

附 錄 A
（規(guī)范性附錄）
混凝土外加劑性能檢驗(yàn)用基準(zhǔn)水泥技術(shù)條件

　　基準(zhǔn)水泥是統(tǒng)一檢驗(yàn)混凝土外加劑性能的材料，是由符合下列品質(zhì)指標(biāo)的硅酸鹽水泥熟料與二水石膏共同粉磨而成的 42.5 強(qiáng)度等級(jí)的硅酸鹽水泥?；鶞?zhǔn)水泥必須由經(jīng)中國(guó)水泥質(zhì)量監(jiān)督中心確認(rèn)具備生產(chǎn)條件的工廠供給。

A . 1 品質(zhì)指標(biāo) （除滿足 42.5 強(qiáng)度等級(jí)硅酸鹽水泥技術(shù)要求外）
　　A1.1 熟料中鋁酸三鈣（ C 3 A ）含量 6% ～ 8% 。
　　A1.2 熟料中硅酸三鈣（ C 3 S ）含量 50% ～ 55% 。
　　A1.3 熟料中游離氧化鈣（ fCaO ）含量不得超過(guò) 1.2% 。
　　A1.4 水泥中堿（ Na 2 O+0.658K 2 O ）含量不得超過(guò) 0.7% 。
　　A1.5 水泥比表面積（ 320 ± 10 ）㎡ / ㎏。

A . 2 試驗(yàn)方法
　　A2.1 游離氧化鈣、氧化鉀和氧化鈉的測(cè)定，按 GB/T17 6 － 1996 進(jìn)行。
　　A2.2 水泥比表面積的測(cè)定，按 GB/T8074 進(jìn)行。
　　A2.3 鋁酸三鈣和硅酸三鈣含量由熟料中氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鋁和三氧化二鐵含量，按下式計(jì)算得：
　　 C 3 S=3.80 · SiO 2 (3KH-2) ……………………………………… (A1)
　　 C 3 A =2.65 · (Al 2 O 3 — 0.64Fe 2 O 3 ) ……………………… (A2)

式中： C 3 S 、 C 3 A 、 SiO 2 、 Al 2 O 3 、 Fe 2 O 3 和 fCaO 分別表示該成分在熟料中所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)， KH 表示石灰保護(hù)系數(shù)。

A . 3 驗(yàn)收規(guī)則
　　 A3.1 基準(zhǔn)水泥出廠 15 噸為一批號(hào)。每一批號(hào)應(yīng)取三個(gè)有代表性的樣品，分別測(cè)定比表面積，測(cè)定結(jié)果均須符合規(guī)定。
　　 A3.2 凡不符合本技術(shù)條件 A1 中任何一項(xiàng)規(guī)定時(shí)，均不得出廠。

A . 4 包裝及貯運(yùn)
　　 采用結(jié)實(shí)牢固和密封良好的塑料桶包裝。每袋凈重 (2 5 ± 0.5 ) ㎏。袋中須有合格證，注明生產(chǎn)日期、批號(hào)。有效儲(chǔ)存期為自生產(chǎn)之日起半年。

附 錄 B
( 規(guī)范性附錄 )
離子色譜法測(cè)定混凝土用化學(xué)外加劑中氯離子含量

B ． 1 范圍
　　 本方法適用于混凝土外加劑中氯離子的測(cè)定。

B ． 2 方法提要
　　 離子色譜法是液相色譜分析方法的一種，樣品溶液經(jīng)陰離子色譜柱分離，溶液中的陰離子 F — 、 C l — 、
　　 SO 、 NO 被分離，同時(shí)被電導(dǎo)池檢測(cè)。測(cè)定溶液中氯離子峰面積或峰高。

B ． 3 試劑和材料
a) 氮?dú)猓杭兌却笥谥?99.8 ％；
b) 硝酸：優(yōu)級(jí)純；
c) 實(shí)驗(yàn)室用水：一級(jí)水 ( 電導(dǎo)率小于 18m Ω · cm ， 0.21μm 超濾膜過(guò)濾 ) ；
d) 氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液 (1mg/mL) ：準(zhǔn)確稱取預(yù)先在 (550 ～ 600) ℃加熱 (40~50)min 后，并在干燥器中冷卻至室溫的氯化鈉 ( 標(biāo)準(zhǔn)試劑 ) 1.648g ，用水溶解，移入 1000mL 容量瓶中，用水稀釋至刻度。
e) 氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液 (100μg/mL) ：準(zhǔn)確移取上述標(biāo)準(zhǔn)溶液 100mL ，至 1000mL 容量瓶中，用水稀釋至刻度。
f) 氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液系列：準(zhǔn)確移取 1 ， 5 ， 10 ， 15 ， 20 ， 25mL(100μg/mL 的氯離子的標(biāo)準(zhǔn)溶液 ) 至100mL 容量瓶中，稀釋至刻度。此標(biāo)準(zhǔn)溶液系列濃度分別為： 1 ， 5 ， 10 ， 15 ， 20 ， 25μg/mL 。g)RP 柱

B ． 4 離子色譜儀
　　 陰離子分離柱 ( 聚苯乙烯、有機(jī)硅、聚乙烯醇或聚丙烯酸酯為基材的陰離子交換樹(shù)脂 ) ，電導(dǎo)檢測(cè)器，淋洗液 ( 適用于所使用的離子色譜用陰離子交換樹(shù)脂的淋洗液 ) 。同時(shí)配備進(jìn)樣定量習(xí)； (25μL ， 50μL ， 100μL) 。檢出線要求小于 0.0l μg/mL 。

8 ． 4 ． 1 稱量和溶解
　　 準(zhǔn)確稱取 1g 外加劑試樣，精確至 0.1mg 。放入 100mL 燒杯中，加 50mL 水和 5 滴硝酸溶解試樣。試樣能被溶解時(shí)，直接移入 100mL 容量瓶，稀釋至刻度：當(dāng)試樣不能被水溶解時(shí)，采用超聲和加熱的方法溶解試樣，再用快速濾紙過(guò)濾，濾液用 100mL 容量瓶承接，用水稀釋至刻度。

B ． 4 ． 2 去除樣品中的有機(jī)物
　　 混凝土外加劑中的可溶性有機(jī)物可以用 RP 柱去除。

B ． 4 ． 3 測(cè)定色譜圖
　　 將上述處理好的溶液注入離子色譜中分離，得到色譜圖，測(cè)定所得色譜峰的峰面積或峰高。在重復(fù)性條件下測(cè)定 2 次。

B ． 4 ． 4 氯離子含量標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
　　 在重復(fù)性條件下進(jìn)行空白試驗(yàn)。將氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液系列分別在離子色譜中分離，得到色譜圖，測(cè)定所得色譜峰的峰面積或峰高。以氯離子濃度為橫坐標(biāo)，峰面積或峰高為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

B ． 4 ． 5 計(jì)算及數(shù)據(jù)處理
　　 將樣品的氯離子峰面積或峰高對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)曲線，求出樣品溶液的氯離子濃度，取兩次結(jié)果的平均值 C ，并按照下式計(jì)算出試樣中氯離子含量。

式中：
X cl - ——樣品中氯離子百分含量，用百分?jǐn)?shù)表示 ( ％ ) ；
C ——由標(biāo)準(zhǔn)曲線求得的試樣溶液中氯離子的濃度，單位為微克每毫升 (μg/mL) ；
m ——外加劑樣品質(zhì)量，單位為克 (g) 。
　　 所得結(jié)果應(yīng)按 GB/T817 0 － 1987 數(shù)值修約規(guī)則修約，保留 2 位小數(shù)；當(dāng)氯離子含量 <0.10 ％時(shí)，結(jié)果保留 2 位有效數(shù)字。

附 錄 C
( 規(guī)范性附錄 )
混凝土外加劑中堿總量的測(cè)定方法
( 火焰光度法 )

C ． 1 適用范圍
　　 礦物質(zhì)類的混凝土外加劑：如膨脹劑等，不在此范圍之內(nèi)。

C ． 2 方法提要
　　 試樣用約 80 ℃ 的熱水溶解，以氨水分離鐵、鋁：以碳酸鈣分離鈣、鎂。濾液中的堿 ( 鉀和鈉 ) ，采用相應(yīng)的濾光片，用火焰光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定。

C ． 3 試劑與儀器

a) 水：本方法所涉及的水為蒸餾水或同等純度的水。
b) 試劑：本方法所涉及的化學(xué)試劑除特別注明外，均為分析純化學(xué)試劑。
c) 氧化鉀、氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：精確稱取已在 (130 ～ 150) ℃烘過(guò) 2h 的氯化鉀 (KCl 光譜純 ) 0.7920g 及氯化鈉 (NaCl 光譜純 ) 0.9430g ，置于燒杯中，加水溶解后，移入 1000mL 容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻，轉(zhuǎn)移至干燥的帶蓋的塑料瓶中。此標(biāo)準(zhǔn)溶液每毫升相當(dāng)于氧化鉀及氧化鈉 0.5mg 。
d) 鹽酸 (1+1) 。
e) 氨水 (1+1) 。
f) 碳酸銨溶液 [110 ％ (w/y)]
g) 甲基紅指示劑 {[0.2 ％ ( Ⅳ /V)] 乙醇溶液 } 。
h) 火焰光度計(jì)。

C ． 4 工作曲線的繪制
　　 分別向 100mL 容量瓶中注入， 0.00mL ， 1.00mL ， 2.00mL ， 4.00mL ， 8.00mL ， 12.00mL 的氧化鉀、氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液 ( 分別相當(dāng)于氧化鉀、氧化鈉各 0.00mg ， 0.50mg ， 1.00mg ， 2.00mg ， 4.00mg ， 6.00mg) ，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻，然后分別于火焰光度計(jì)上按儀器使用規(guī)程進(jìn)行測(cè)定，根據(jù)測(cè)得的檢流計(jì)讀數(shù)與溶液的濃度關(guān)系，分別繪制氧化鉀及氧化鈉的工作曲線。

C ． 5 分析步驟
　　 準(zhǔn)確稱取一定量的試樣置于 150mL 的瓷蒸發(fā)皿中，用 80 ℃ 左右的熱水潤(rùn)濕并稀釋至 30mL ，置于電熱板上加熱蒸發(fā)，保持微沸 5min 后取下，冷卻，加 1 滴甲基紅指示劑 {[0.2 ％ (W/V)] 乙醇溶液 ) ，滴加氨水 (1+1) ，使溶液呈黃色；加入 10mL 碳酸銨溶液 [10 ％ (W/V)] ，攪拌，置于電熱板上加熱并保持微沸 10 min ，用中速濾紙過(guò)濾，以熱水洗滌，濾液及洗液盛于容量瓶中，冷卻至室溫，以鹽酸 (1+1) 中和至溶滴呈紅色，然后用水稀釋至標(biāo)線，搖勻，以火焰光度計(jì)按儀器使用規(guī)程進(jìn)行測(cè)定。稱樣量及稀釋倍數(shù)見(jiàn)表 C1 。

表 C1

C ． 6 氧化鉀與氧化鈉含量計(jì)算
　　 氧化鉀百分含量 (X 1 ) 及氧化鈉百分含量 (X 2 ) 分別按 (C1) 和 (C2) 式計(jì)算：

式中：
X l ——氧化鉀含量，用百分?jǐn)?shù)表示 ( ％ ) ；
C 1 ——在工作曲線上查得每 100mL 被測(cè)定液中氧化鉀的含量，單位為毫克 (mg);
C 2 ——在工作曲線上查得每 100mL 被測(cè)溶液中氧化鈉的含量，單位為毫克 (mg);
n ——被測(cè)溶液的稀釋倍數(shù)；
G ——外加劑樣品質(zhì)量，單位為克 (g) 。
X 2 ——氧化鈉含量，用百分?jǐn)?shù)表示 ( ％ ) ：

C ． 7 總堿量計(jì)算
　　 總堿量按 (C3) 式計(jì)算
　　 X=0.658X 1 ＋ X 2 ……………………………… （ C3 ）

式中：
X ——外加劑中的總堿量，用百分?jǐn)?shù)表示 ( ％ ) ：
X l ——氧化鉀含量，：用百分?jǐn)?shù)表示 ( ％ ) ：
X 2 ——氧化鈉含量，用百分?jǐn)?shù)表示 ( ％ ) 。

C ． 8 分析結(jié)果的允許誤差范圍
　　 分析結(jié)果的允許誤差范圍見(jiàn)表 C2 。

表 C2

C ． 9 其他
　　 總堿量的測(cè)定亦可采用原子吸收光譜法，參見(jiàn) GB/T17 6 － 199 6 中 3.11.2 。

 

[ 應(yīng)用實(shí)例 2]

利用高效減水劑抑制混凝土開(kāi)裂

　　工業(yè)和民業(yè)建筑采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)具有較好的安全性和穩(wěn)定性。但由于混凝土的抗拉性能低，以及施工、變形和約束等問(wèn)題，硬化混凝土中存在微孔隙、氣穴和微裂縫，影響建筑物的外觀、使用壽命，嚴(yán)重的將威脅到人民的生命、財(cái)產(chǎn)。高效減水劑除按傳統(tǒng)的方法用于防水混凝土外，還成功地解決了許多大體積鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工的裂縫控制問(wèn)題。

1 、混凝土裂縫形成的原因
　　 正確地認(rèn)識(shí)與評(píng)價(jià)混凝土的開(kāi)裂，是采取措施有效地減少或避免開(kāi)裂的前提?；炷亮芽p和產(chǎn)生的原因主要有兩類：一是結(jié)構(gòu)型裂縫，是由外荷載引起的，為受力裂縫；二是材料裂縫，是非受力變形引起的。其主要原因有以下幾方面。

1.1 溫度應(yīng)力引起裂縫 ( 溫度裂縫 )
　　 混凝土澆筑后，水泥水化熱約為 16 5 ～ 450J/g ，對(duì)大體積混凝土來(lái)說(shuō)，因體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面為外界環(huán)境溫度，內(nèi)外較大的溫差使混凝土產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)出現(xiàn)裂縫。在拆模前后，表面溫度陡降，也會(huì)導(dǎo)致表面裂縫。

1.2 干燥收縮
　　 水泥是混凝土組成中必不可少的膠凝材料。當(dāng)水泥水化后成為硬化體，其絕對(duì)體積減少，同時(shí)有少量游離水蒸發(fā)，使混凝土產(chǎn)生干燥收縮?；炷劣不?，在干燥的環(huán)境下，混凝土內(nèi)部的水分不斷向外散發(fā)，引起混凝土由內(nèi)向外的干縮變形裂縫。

1.3 自收縮
　　 自收縮與干縮一樣，是由于水的遷移而引起，但它不是由于水向外蒸發(fā)散失，而是因?yàn)樗嗨瘯r(shí)消耗水分造成凝膠孔的水分減少，產(chǎn)生所謂的自干燥作用，混凝土內(nèi)部的相對(duì)濕度降低，體積減小。水灰比的變化對(duì)干燥收縮和自收縮的影響正相反，即當(dāng)混凝土的水灰比降低時(shí)干燥收縮減小，而自收縮增大。如當(dāng)水灰比大于 0.5 時(shí)，其自干燥作用和自收縮與干縮相比小得可以忽略不計(jì)；但是當(dāng)水灰比小于 0.35 時(shí)，體內(nèi)相對(duì)濕度會(huì)很快降低到 80 ％以下，自收縮與干縮則接近各占總收縮的一半。在大體積混凝土中，即使水灰比并不低，自收縮量值也不大，但是它與溫度收縮疊加到—起，應(yīng)力就會(huì)增大，所以在大體積混凝土施工時(shí)就應(yīng)把自收縮作為一項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定和控制。

1.4 塑性變形
　　 水泥活性大，混凝土溫度高，或水灰比較小時(shí)會(huì)加劇引起開(kāi)裂。這是因?yàn)榛炷撩谒疁p少，表面水分不能及時(shí)補(bǔ)充，這時(shí)混凝土處于塑性狀態(tài)，稍微受到一些拉力，表面就會(huì)出現(xiàn)不均勻的裂縫，裂縫出現(xiàn)后，混凝土內(nèi)水分蒸發(fā)進(jìn)一步加大，于是裂縫迅速擴(kuò)展。在上述情況下混凝土澆注后需及早覆蓋。

2 、高效減水劑的研究和應(yīng)用

2.1 高效減水劑的類型和作用特征
　　 高效減水劑又稱超塑化劑，是混凝土拌制過(guò)程中主要的外加劑之一，其摻入量不大于水泥質(zhì)量的 5 ％。目前，國(guó)內(nèi)外研究和投入使用的主要有以下幾種減水劑： (1) 萘系 (2) 三聚氫胺系 (3) 聚羧酸系 (4) 氨基芳香族硫酸鹽系 (4) 改性多縮酸鹽接肢共聚物。現(xiàn)在應(yīng)用最普遍的是萘系和三聚氫胺系，國(guó)內(nèi)許多學(xué)者致力于聚羧酸系研究。
　　 高效減水劑大都屬于陰離子型表面活性劑，摻入水泥漿體后離解成金屬陽(yáng)離子及具有親水作用的雙親有基陰離子基團(tuán)。水泥粒子能夠吸附該雙親基團(tuán)，并在其周圍形成雙電層。該體系的電動(dòng)電位常用以表征高效減水劑分散作用的大小。通常，電位值越大，水泥膠粒的靜電斥力越大，分散作用越顯著。

2.2 減水劑的作用機(jī)理
　　 混凝土的裂縫形成于水泥砂漿與骨料的交界面及其內(nèi)部，而骨料可以認(rèn)為是不產(chǎn)生收縮的，所以混凝土的收縮裂縫實(shí)際上就是由于水泥砂漿的收縮引起的。減水劑主要是吸附分散作用，水泥加水后，會(huì)形成許多絮凝狀結(jié)構(gòu)物。水泥礦物水化物帶不同電荷發(fā)生異性電荷相吸以及水泥顆粒在溶液中熱運(yùn)動(dòng)，邊菱角相互碰撞，因這些部位的表面能大相互吸引而形成絮凝物。絮凝結(jié)構(gòu)包裹著很多拌和水，摻人減水劑后，它的憎水基團(tuán)吸附于表面，形成穩(wěn)定的溶劑化水膜，阻止了水泥顆粒間的直接接觸，使絮凝結(jié)構(gòu)包裹的拌和水釋放出來(lái)，減少了混凝土的用水量。同時(shí)，減水劑在水泥水化產(chǎn)物表面的吸附，使水泥顆粒表面帶上相同符號(hào)的電荷，同電荷相排斥，混凝土流動(dòng)性增加。

2.3 減水劑的適應(yīng)性和水泥的選擇
　　 水泥與減水劑的適應(yīng)性與它對(duì)減水劑的吸附量有關(guān)。若水泥對(duì)減水劑的吸附量越大，則其與減水劑適應(yīng)性越差。水泥對(duì)減水劑的吸附量與其水化物的數(shù)量和表面性質(zhì)有關(guān)，而水化產(chǎn)物的數(shù)量與水泥礦物的水化速度有關(guān)，水化速度越快，則水化產(chǎn)物越多，對(duì)減水劑的吸附量就越大，使溶液中減水劑數(shù)量減少。當(dāng)缺乏足夠的減水劑被吸附時(shí)，水化產(chǎn)物相互交聯(lián)搭接，產(chǎn)生凝結(jié)，引起坍落度損失，坍落度最終變?yōu)榱?。因此，凡是水化快和水化產(chǎn)物比表面積大的熟料礦物，其吸附的減水劑就越多，則它與減水劑的適應(yīng)性就差。同理，水化速度慢、水化產(chǎn)物比表面積小的礦物，與減水劑的適應(yīng)性較好。凡是加速水泥早期水化特別是加速水泥凝結(jié)的因素均不利于水泥與減水劑相適應(yīng)。
　　 與減水劑適應(yīng)性好的水泥： (1) 選擇和含量低而和含量高的水泥； (2) 選擇低堿水泥； (3) 選擇加入適宜混合材料的水泥； (4) 選擇高溫煅燒快速冷卻的水泥。

3 結(jié)語(yǔ)
　　 混凝土的發(fā)展離不開(kāi)化學(xué)外加劑，高效減水劑在防止混凝土裂縫方面起到了關(guān)鍵作用，它主要從以下幾個(gè)方面抑制混凝土開(kāi)裂：

(1) 提高混凝土的澆注性，改善混凝土的工作性。

(2) 在給定工作條件下，減少水灰比，提高混凝土的強(qiáng)度和耐久性。

(3) 在保證混凝土澆注性能和強(qiáng)度不變的情況下，減少水和水泥的用量，減少干縮、水泥水化熱等引起混凝土初始缺陷的因素。

［應(yīng)用實(shí)例 3 ］

混凝土減水劑品質(zhì)檢驗(yàn)

1 試驗(yàn)原材料

1.1 水泥
　　 采用 P.MH42. 5 。水泥熟料的化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表 1, 物理力學(xué)性能檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表 2 。檢驗(yàn)結(jié)果表明 ,P.MH42.5 水泥的性能指標(biāo)符合 GB200-2003 中熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥的有關(guān)規(guī)定。

表 1 水泥熟料的化學(xué)成分 %

表 2 水泥物理力學(xué)性能檢驗(yàn)結(jié)果

1.2 粉煤灰
　　 采用粉煤灰 , 其品質(zhì)檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表 3 。檢驗(yàn)結(jié)果表明 , 使用的粉煤灰符合 DL/T5055-2007 水工混凝土摻用粉煤灰技術(shù)規(guī)范Ⅰ級(jí)粉煤灰的標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 骨料
　　 試驗(yàn)用細(xì)骨料為大理巖人工砂 , 粗骨料為砂巖碎石 , 粒徑為 5 ㎜～ 20 ㎜和 20 ㎜～ 40 ㎜兩種 , 骨料符合 DL/T5144-2001 水工混凝土施工規(guī)范對(duì)骨料的技術(shù)要求。

表 3 粉煤灰品質(zhì)結(jié)果

1.4 減水劑
　　 共 4 個(gè)品種的萘系緩凝高效減水劑 , 樣品的編號(hào)及推薦摻量見(jiàn)表 4, 根據(jù)要求 , 減水劑在品質(zhì)檢驗(yàn)及相關(guān)試驗(yàn)時(shí)對(duì)摻量不再進(jìn)行調(diào)整。

表 4 送檢的減水劑樣品編號(hào)及推薦摻量

2 減水劑的品質(zhì)檢驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)方法和技術(shù)規(guī)范
　　 由于此萘系緩凝高效減水劑要用于水工大體積混凝土中，因此減水劑的品質(zhì)檢驗(yàn)試驗(yàn)按 DL ／ T5100 — 1999 水工混凝土外加劑技術(shù)規(guī)程、 GB 8077-2000 混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗(yàn)方法、 DL ／ T5150-2001 水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程等的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。

2.2 萘系緩凝高效減水劑的勻質(zhì)性檢驗(yàn)
　　 4 個(gè)編號(hào)的萘系緩凝高效減水劑勻質(zhì)性指標(biāo)檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表 5 。

表 5 萘系緩凝高效減水劑勻質(zhì)性指標(biāo)檢驗(yàn)結(jié)果

由表 5 可見(jiàn)：

1) 4 種萘系緩凝高效減水劑含固量接近。
2) pH 值檢驗(yàn)結(jié)果表明編號(hào) 1 — lA ， 1 — 2A ， 1 — 4A 樣品呈弱酸性， 1 — 3A 呈弱堿性。
3) 除編號(hào)為 1 — lA ， 1 — 4A 的樣品堿含量稍高外，其他樣品的總堿含量相當(dāng)。
4) 除編號(hào)為 1 -4A 樣品的硫酸鹽含量 ( 折算為 Na 2 SO 3 含量 ) 較高，達(dá)到 3.53 ％外，其他樣品的硫酸鹽含量均在 0.12 ％～ 2.31 ％之間。
　　 因此，通過(guò)減水劑勻質(zhì)性試驗(yàn)結(jié)果， 1 — 2A 和 1 — 3A 減水劑的性能較好， 1 — lA 的樣品堿含量稍高， 1 — 4A 的樣品堿含量與硫酸鹽含量都稍高。

2.3 萘系緩凝高效減水劑品質(zhì)檢驗(yàn)
　　受檢混凝土性能指標(biāo)檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表 6

表 6 萘系緩凝高效減水劑受檢混凝土性能指標(biāo)檢驗(yàn)結(jié)果

由表 6 可見(jiàn)：
1) 4 個(gè)編號(hào)萘系緩凝高效減水劑的減水率均較大，在 23.6 ％～ 24.7 ％之間，不同品種、不同摻量萘系高效減水劑的減水率接近。
2) 相對(duì)于基準(zhǔn)混凝土 H1 ，混凝土含氣量在 2.2 ％～ 2.7 ％之間，均在規(guī)范允許范圍內(nèi)。
3) 除摻編號(hào) 1 — 2A 減水劑樣品出現(xiàn)泌水現(xiàn)象外，摻其他編號(hào)減水劑樣品的受檢混凝土均未出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，其泌水率比在規(guī)范要求的范圍內(nèi)。
4) 按照 DL ／ T 5100 — 1999 對(duì)緩凝高效減水劑的要求，只有摻編號(hào) 1 — lA 的受檢混凝土達(dá)到凝結(jié)時(shí)間差的要求，但對(duì)于水工大體積混凝土來(lái)說(shuō)，緩凝時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)對(duì)施工和降低水化熱溫升峰值有利，一般地，初、終凝時(shí)間控制在 12 h--24 h 之內(nèi)是合理的，其緩凝作用應(yīng)隨施工需要和季節(jié)及溫度變化進(jìn)行調(diào)整。由此可見(jiàn)，編號(hào) 1 — lA ， 1 -2A ， 1 — 3A 萘系緩凝高效減水劑的緩凝時(shí)間可適應(yīng)水工大體積混凝土的澆筑，但 1 -4A 緩凝時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可能影響混凝土早期和后期強(qiáng)度發(fā)展，從而影響混凝土施工工期。
5) 1 — 4A 受檢混凝土的 3 d 抗壓強(qiáng)度比未達(dá)到規(guī)范要求， 7 d 和 28d 強(qiáng)度達(dá)標(biāo)。在 3d ， 7d 和 28d 齡期時(shí)，抗壓強(qiáng)度比最高的都是摻編號(hào)為 1 — 3A 減水劑的受檢混凝土。
　　 由以上品質(zhì)檢驗(yàn)的分析可知，樣品中編號(hào)為 1 — 3A 萘系高效減水劑性能較好，其次是編號(hào) 1 — lA 的減水劑。摻 1 — 2A 減水劑的混凝土有泌水現(xiàn)象，摻 1 — 4A 減水劑的混凝土 3d 抗壓強(qiáng)度低于標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)語(yǔ)

1) 經(jīng)檢驗(yàn)，試驗(yàn)用原材料均符合規(guī)范要求。
2) 減水劑勻質(zhì)性結(jié)果表明， 1 — 2A 和 1 — 3A 減水劑的性能較好， 1 — 1A 的樣品堿含量稍高， 1 -4A 的樣品堿含量與硫酸鹽含量都稍高。
3) 分析品質(zhì)試驗(yàn)結(jié)果， 1 — 3A 萘系高效減水劑受檢混凝土性能較好，其次是 1 — lA 減水劑。摻 1 — 2A 減水劑的混凝土有泌水現(xiàn)象，摻 1 — 4A 減水劑的混凝土 3d 抗壓強(qiáng)度低于標(biāo)準(zhǔn)。
　　 綜合以上分析， 1 — 3A 減水劑的綜合性能最好。