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1、混凝土外加剂与凝结时间测定第1页，本讲稿共15页纲要纲要 混凝土外加剂的定义及分类 影响混凝土凝结时间的因素：原材料（水泥熟料组分细度 粉煤灰掺量 集料 强度等级 外加剂）、施工工艺、养护温度湿度 第2页，本讲稿共15页混凝土外加剂的分类混凝土外加剂的分类分类（按功能划分）改善流变性能:减水剂、泵送剂，增稠剂 调节凝结时间、硬化性能:速凝剂、缓凝剂、早强剂 改善耐久性:引气剂、防水剂、阻锈剂 改善其它性能:膨胀剂、防冻剂、着色剂、减缩剂、养护剂、脱模剂等第3页，本讲稿共15页缓凝剂缓凝剂 缓凝型减水剂掺量增加一倍，混凝土凝结时间几乎增加一倍 缓凝剂对混凝土凝结时间的延缓程度，取决于所用缓凝剂的
2、类型及掺量、水泥的品种及用量、掺合料、水灰比、环境温度、掺加顺序等。通常实验室20条件下，初凝时间控制在10h，终凝控制在12h，可根据温度不同随时调整凝结时间 第4页，本讲稿共15页速凝剂速凝剂定义：是使水泥混凝土快速凝结硬化的外加剂。机理：生成水化铝酸钙而速凝 大量生成钙矾石导致速凝 形成水化铝酸钙骨架并促进C3S水化导致速凝 第5页，本讲稿共15页速凝剂速凝剂产品性能 凝结速度快，一般终凝在10min以内 早期强度高，后期强度较基准有较多下降 具有一定的收缩变形 对钢筋无锈蚀作用应用范围 地铁工程、地下隧道、水工涵洞等工程的初期支护和最终衬砌 厂房、烟囱等修复和加固 道路、堤坝、住宅边坡
3、工程及各种地基工程第6页，本讲稿共15页速凝剂速凝剂速凝剂掺入混凝土后，能使混凝土在5min内初凝，10min内终凝，1h就可产生强度，1d强度提高23倍，但后期强度会下降，28d强度约为不掺时的8090。第7页，本讲稿共15页凝结时间测定凝结时间测定贯入阻力仪 本方法适用于从混凝土拌合物中筛出的砂浆用贯入阻力法来确定坍落度值不为零的混凝土拌合物凝结时间的测定。贯入阻力仪由加荷装置、测针、砂浆试样筒和标准筛组成，分手动和自动两种。贯入阻力仪应符合下列要求：加荷装置：最大测量值应1000N，精度为10N；测针：长为 100mm，承压面积为 100mm2、50mm2、20mm2三种；在距贯入端 2
4、5mm 处刻有一圈标记；砂浆试样筒：上口径为 160mm，下口径为 150mm，净高为 150mm 刚性不透水的金属圆筒，并配有盖子；标准筛：筛孔为 5mm 的符合现行国家标准试验筛GB/T 6005 规定的金属圆孔筛。第8页，本讲稿共15页凝结时间测定凝结时间测定测定步骤：1.将混凝土拌合物试样用 5mm 标准筛筛出砂浆，每次应筛净并拌合均匀。将砂浆一次分别装入三个试样筒，做三个试验。取样混凝土坍落度70mm 的混凝土宜用振动台振实砂浆；取样混凝土坍落度 70mm 的宜用捣棒人工捣实。用振动台振实砂浆时，振动应持续到表面出浆为止，不得过振；用捣棒人工捣实时，应沿螺旋方向由外向中心均匀插捣 2
5、5 次，然后用橡皮锤轻轻敲打筒壁，直至插捣孔消失为止。振实或插捣后，砂浆表面应低于砂浆试样筒口约 10mm；砂浆试样筒应立即加盖。2.砂浆试样制备完毕，编号后置于202的环境中，确保整个测试过程中，环境温度始终保持 202。在整个测试过程中，除吸取泌水或进行贯入试验外，试样筒应始终加盖。第9页，本讲稿共15页凝结时间测定凝结时间测定3.凝结时间测定从水泥与水接触瞬间开始计时。根据混凝土拌合物的性能，确定测针试验时间，以后每隔 0.5h 测试一次，在临近初、终凝时可增加测定次数。4.在每次测试前 2min，将一片 20mm 厚的垫块垫入筒底一侧使其倾斜，用吸管吸去表面的泌水，吸水后平稳地复原。5
6、.测试时将砂浆试样筒置于贯入阻力仪上，测针端部与砂浆表面接触，然后在 102s 内均匀地使测针贯入砂浆 252mm 深度，记录贯入压力，精确至 10N；记录测试时间，精确至 lmin；记录环境温度，精确至 0.5。6.各测点的间距应大于测针直径d的两倍且不小于 15mm。测点与试样筒壁的距离应不小于 25mm。7.贯入阻力测试在 0.228MPa 之间应至少进行 6 次，直至贯入阻力大于 28MPa 为止。8.在测试过程中应根据砂浆凝结状况，适时更换测针，更换测针按表1选用。第10页，本讲稿共15页表 1 测针选用规定表 贯入阻力的结果计算公式：（1）式中 fPR贯入阻力（MPa）；P贯入压力
7、（N）；A测针面积（mm2）。精确至 0.1MPa。凝结时间测定凝结时间测定贯入阻力（MPa）0.23.5 3.520 2028 测针面积（mm2）100 50 20第11页，本讲稿共15页凝结时间测定凝结时间测定凝结时间宜通过线性回归方法确定，由回归方程式：（2）式中 t 时间（min）；fPR 贯入阻力（MPa）；A、B 线性回归系数。第12页，本讲稿共15页凝结时间测定凝结时间测定根据式3、4求得当贯入阻力为 3.5MPa 时为初凝时间ts，贯入阻力为 28MPa 时为终凝时间te：（3）（4）式中 ts 初凝时间（min）；te终凝时间（min）；A、B 线性回归系数。第13页，本讲稿
8、共15页凝结时间测定凝结时间测定 凝结时间也可用绘图拟合方法确定，是以贯入阻力为纵坐标，经过时间为横坐标（精确至1min），绘制出贯入阻力与时间之间的关系曲线，以 3.5MPa 和 28MPa 划两条平行于横坐标的直线，分别与曲线相交的两个交点的横坐标即为混凝土拌合物的初凝和终凝时间。第14页，本讲稿共15页凝结时间测定凝结时间测定 用三个试验结果的初凝和终凝时间的算术平均值作为此次试验的初凝和终凝时间。如果三个测值的最大值或最小值中有一个与中间值之差超过中间值的 10%，则以中间值为试验结果；如果最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的 10%时，则此次试验无效。凝结时间用 hmin 表示，并修约至 5min。第15页，本讲稿共15页