CN112250380A - 一种适用于矿物掺和料的需水行为评价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种适用于矿物掺和料的需水行为评价方法。本发明提供的测试方法包括步骤：1将矿物掺和料待测样品烘干，冷却至室温；2将冷却后的矿物掺和料待测样品通过75μm方孔筛；3按照给定的胶砂配合比，确定对比胶砂达到规定流动度时所需的外加剂用量；4按照给定的胶砂配合比，测试受检胶砂的流动度；5计算受检胶砂与对比胶砂的流动度比。本发明提供的一种适用于矿物掺和料的需水行为评价方法，给出了矿物掺和料对应不同掺量的系列胶砂配合比，同时将常规测试方法中的0.5水胶比优化为0.38水胶比，更能准确地快速评价矿物掺和料的需水行为，指导矿物掺和料在混凝土中的应用。

Description

一种适用于矿物掺和料的需水行为评价方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种适用于矿物掺和料的需水行为评价方法。
背景技术
矿物掺和料作为混凝土的重要组分之一，其性能直接影响着混凝土的耐久性和质量。目前，对于粉煤灰、硅灰及沸石粉普遍采用需水量比指标来评价其需水行为，而对于粒化高炉矿渣粉及石灰石粉等材料，则采用流动度比指标来评价其需水行为，实际使用过程中由于流动度比指标操作较为便捷且无需反复试验，因而得以广泛使用。
《矿物掺合料应用技术规范》GB/T 51003将流动度比指标作为评价粒化高炉矿渣粉、石灰石粉、钢渣粉、磷渣粉以及复合掺合料等产品是否合格的重要指标，这里存在一定的误区，因为实际使用时很少会出现单掺30％掺量的钢渣粉、磷渣粉和石灰石粉，同时还会掺加减水剂、引气剂等外加剂，实际使用环境与胶砂流动度比测试环境差别很大，简单的认为流动度比合格的矿物掺和料就能用于混凝土中是不合理的，例如研究人员按照《矿物掺合料应用技术规范》GB/T 51003中规定的流动度比测试方案，对玄武岩石粉进行性能测试，发现测得的流动度比在90％～100％，看起来需水行为良好，但将其掺加至普通混凝土中后，与纯水泥混凝土相比，玄武岩石粉混凝土达到相同坍落扩展度条件下的外加剂用量增加了20％～30％，且工作状态偏差，混凝土生产成本增加。分析认为，造成这一现象的原因在于现行的矿物掺和料流动度比测试方法与矿物掺和料实际在混凝土中所处环境差别较大，差别主要体现在：(1)目前混凝土的水胶比普遍低于0.5，且C30等级及以上混凝土的水胶比普遍在0.4以下，与胶砂流动度比测试方法中的0.5水胶比差别较大；(2)目前混凝土中普遍采用聚羧酸系高性能减水剂，部分矿物掺和料对外加剂的吸附性能比吸附水的能力更强；(3)对于非活性矿物掺和料而言，其在混凝土中的建议掺量值一般为15％～20％，并非现行流动度比测试方法中的30％。因此，现行的流动度比测试方法无法用来评价矿物掺和料在混凝土中的需水行为，仅仅能够用来检测矿物掺和料产品的稳定性而已。本发明为了克服上述问题，在现行流动度比测试方法基础上，优化提出了一种更加贴近矿物掺和料在混凝土中实际使用状况的需水行为评价方法，该方法针对性强，操作简便，同时测试结果与后期混凝土验证试验结果之间的相关性良好。
发明内容
本发明目的在于提供一种适用于矿物掺和料的需水行为评价方法，给出了矿物掺和料对应不同掺量的系列胶砂配合比，同时将常规测试方法中的0.5水胶比优化为0.38水胶比，以及引入了外加剂，使得矿物掺和料的流动度比测试环境更接近于矿物掺和料在混凝土中的真实使用条件，更能准确地快速评价矿物掺和料的需水行为，指导矿物掺和料在混凝土中的应用。
本发明一种适用于矿物掺和料的需水行为评价方法，具体包括步骤：
S1：将矿物掺和料待测样品烘干，然后冷却至室温；
S2：将冷却后的矿物掺和料待测样品通过75μm方孔筛，筛除75μm以上部分；
S3：按照给定的胶砂配合比，确定对比胶砂达到规定流动度时所需的外加剂用量；
S4：按照给定的胶砂配合比，测试受检胶砂的流动度；
S5：计算掺入矿物掺和料后的流动度比。
一种适用于矿物掺和料的需水行为评价方法，所述S1步骤中的烘干温度为105℃±5℃，烘干标准为前后两次测得样品质量差不超过1％。
一种适用于矿物掺和料的需水行为评价方法，所述S3步骤中的胶砂配合比如下表所示：
Figure BDA0002709975010000021
表中，水泥为性能满足《通用硅酸盐水泥》GB 175要求的P I水泥或符合《混凝土外加剂》GB 8076规定的混凝土外加剂检验专用基准水泥；砂为ISO标准砂，当配制机制砂混凝土时，也可参照《水泥胶砂强度检验办法(ISO法)》GB/T 17671中的ISO标准砂颗粒分布要求自行配制；水为蒸馏水；外加剂为性能满足《混凝土外加剂》GB 8076要求的标准型聚羧酸高性能减水剂，固含量不宜超过5％，其它试验条件符合《水泥胶砂强度检验方法(ISO)》GB/T17671规定。
一种适用于矿物掺和料的需水行为评价方法，所述S3和S4步骤的测试条件为：温度20℃±2℃，湿度50％±5％。
一种适用于矿物掺和料的需水行为评价方法，所述S5步骤中的流动度比计算公式为：
Figure BDA0002709975010000022
式中：F代表矿物掺和料的流动度比，精确至1％；
L0代表对比胶砂的流动度，单位为mm；
L代表受检胶砂的流动度，单位为mm；
矿物掺和料的流动度比应取两次试验结果的算术平均值，结果精确至1％。
具体实施方式
下面通过实施例进一步描述本发明，但本发明不仅限于所述的实施例。
实施例1：
本实施例选择西藏生产的火成岩质矿物掺和料作为测试对象，按照现行的流动度比测试方法(0.5水胶比，30％的掺量)测得其流动度比为100％。按照本发明分别测试了火成岩质矿物掺和料在不同掺量情况下的流动度比，结果见表1。
表1火成岩质矿物掺和料的流动度比
Figure BDA0002709975010000031
分析表1可知，火成岩质矿物掺和料的掺量分别为10％、20％和30％时，按照本发明测试的胶砂流动度比分别为96％(178/185)、92％(170/185)和89％(165/185)，然后按照表2配合比进行混凝土验证。
表2火成岩质矿物掺和料混凝土配合比和坍落扩展度
Figure BDA0002709975010000032
分析表2可知，相比于纯水泥混凝土，掺加火成岩质矿物掺和料达到相当坍落度/扩展度时所需的外加剂用量普遍较高，且随着火成岩质矿物掺和料掺量的增加，外加剂用量也随之增加，其中当火成岩质矿物掺和料掺量为30％时，对应混凝土外加剂用量为纯水泥混凝土的110％，该数据与按照现行测试方法测得火成岩质矿物掺和料的流动度比(100％)差别较大，而与按照本发明测试方法测得的结果(89％)更为接近。除此之外，10％和20％掺量的火成岩质矿物掺和料配制混凝土的结果也与本发明提出测试方法测得的结果相接近。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种适用于矿物掺和料的需水行为评价方法，其特征在于，包括步骤：
S1：将矿物掺和料待测样品烘干，然后冷却至室温；
S2：将冷却后的矿物掺和料待测样品通过75μm方孔筛，筛除75μm以上部分；
S3：按照给定的胶砂配合比，确定对比胶砂达到规定流动度时所需的外加剂用量；
S4：按照给定的胶砂配合比，测试受检胶砂的流动度；
S5：计算掺入矿物掺和料后的流动度比。
2.根据权利要求1所述的一种适用于矿物掺和料的需水行为评价方法，其特征在于：S1步骤中的烘干温度为105℃±5℃，烘干标准为前后两次测得样品质量差不超过1％。
3.根据权利要求1所述的一种适用于矿物掺和料的需水行为评价方法，其特征在于：S3步骤中的胶砂配合比如下表所示：
Figure FDA0002709973000000011
表中，水泥为性能满足《通用硅酸盐水泥》GB 175要求的P I水泥或符合《混凝土外加剂》GB 8076规定的混凝土外加剂检验专用基准水泥；砂为ISO标准砂，当配制机制砂混凝土时，也可参照《水泥胶砂强度检验办法(ISO法)》GB/T 17671中的ISO标准砂颗粒分布要求自行配制；水为蒸馏水；外加剂为性能满足《混凝土外加剂》GB 8076要求的标准型聚羧酸高性能减水剂，固含量不宜超过5％，其它试验条件符合《水泥胶砂强度检验方法(ISO)》GB/T17671规定。
4.根据权利要求1所述的一种适用于矿物掺和料的需水行为评价方法，其特征在于：S3和S4步骤的测试条件为：温度20℃±2℃，湿度50％±5％。
5.根据权利要求1所述的一种适用于矿物掺和料的需水行为评价方法，其特征在于：S5步骤中的流动度比计算公式为：
Figure FDA0002709973000000012
式中：F代表矿物掺和料的流动度比，精确至1％；
L0代表对比胶砂的流动度，单位为mm；
L代表受检胶砂的流动度，单位为mm；
矿物掺和料的流动度比应取两次试验结果的算术平均值，结果精确至1％。
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