GB8076混凝土外加剂规范.docx

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GB8076混凝土外加剂规范

目　　次

前言…………………………………………………………………………………………………………………

引言…………………………………………………………………………………………………………………

１　范围……………………………………………………………………………………………………………

２　规范性引用文件………………………………………………………………………………………………

３　术语和定义……………………………………………………………………………………………………

４　代号……………………………………………………………………………………………………………

５　要求……………………………………………………………………………………………………………

６　试验方法………………………………………………………………………………………………………

７　检验规则………………………………………………………………………………………………………

８　产品说明书、包装、贮存及退货……………………………………………………………………………

附录Ａ（规范性附录）混凝土外加剂性能检验用基准水泥技术条件………………………………………

附录Ｂ（规范性附录）混凝土外加剂中氯离子含量的测定方法（离子色谱法）…………………………

附录Ｃ（资料性附录）混凝土外加剂……………………………………………………………………

表１　受检混凝土性能指标………………………………………………………………………………………

表２　匀质性指标…………………………………………………………………………………………………

表３　试验项目及所需数量………………………………………………………………………………………

表４　外加剂测定项目……………………………………………………………………………………………

前言

本标准第５章的表１中抗压强度比、收缩率比、相对耐久性为强制性的，其余为推荐性的。

本标准代替GB8076—1997《混凝土外加剂》，与GB8076—1997相比，主要差异在于：

——增加了高性能减水剂和泵送剂，并制定了技术要求和试验方法；

——增加了产品代号一章；

——对高性能减水剂、高效减水剂和普通减水剂划分了类型，即某类外加剂可分早强型、标准型和缓凝型；

——取消了合格品，在原一等品性能指标的基础上，对产品技术指标进行了调整；

——参考EN9342：

2001及JISA6204：

2006等标准，调整了匀质性项目的技术指标（如：

含固量、含水率、密度等），增加了部分产品的混凝土试验的项目（如：

坍落度和含气量1ｈ的经时变化量）；

——删除了原标准中钢筋锈蚀的测试方法，制定了用离子色谱法测定混凝土外加剂中氯离子含量的测定方法；

——提高了混凝土外加剂性能检验专用基准水泥的比表面积。

本标准附录Ａ、附录Ｂ为规范性附录，附录Ｃ为资料性附录。

本标准由中国建筑材料联合会提出。

本标准由全国水泥制品标准化技术委员会归口。

本标准负责起草单位：

中国建筑材料科学研究总院。

本标准参加起草单位：

江苏省建筑科学研究院、浙江五龙化工股份有限公司、同济大学、上海市建筑科学研究院、中国建筑科学研究院、中国铁道科学研究院、南京水利水电科学研究院、中国建材检验认证中心、苏州混凝土水泥制品研究院、黑龙江省寒地科学研究院、广东佛山瑞龙建材科技有限公司、天津市雍阳减水剂厂、江苏海润化工有限公司、江西武冠新材料公司、湛江外加剂厂、四川柯帅外加剂有限公司、北京兴发水泥有限公司、格雷斯中国有限公司、山东华伟银凯建材有限公司、黑龙江省低温建筑科学研究院中间试验厂。

本标准主要起草人：

田培、王玲、缪昌文、宋永良、孙振平、姚利君、郭京育、朱长华、张燕驰、崔金华、冯金之、朱卫中、仲以林、张俊超、徐兆桐、罗建成、何浩孟、帅希文、李全华、张书强、贾吉堂、朱广祥、白杰、高春勇、林晖。

本标准所代替的历次版本发布情况为：

——GB8076—1987，GB8076—1997

引言

　　各种混凝土外加剂的应用改善了新拌和硬化混凝土性能，促进了混凝土新技术的发展，促进了工业副产品在胶凝材料系统中更多的应用，还有助于节约资源和环境保护，已经逐步成为优质混凝土必不可少的材料。

近年来，国家基础建设保持高速增长，铁路、公路、机场、煤矿、市政工程、核电站、大坝等工程对混凝土外加剂的需求一直很旺盛，我国的混凝土外加剂行业也一直处于高速发展阶段。

减水剂是混凝土外加剂中最重要的品种，按其减水率大小，可分为普通减水剂（以木质素磺酸盐类为代表）、高效减水剂（包括萘系、密胺系、氨基磺酸盐系、脂肪族系等）和高性能减水剂（以聚羧酸系高性能减水剂为代表）。

2007年各种减水剂总产量约284.54万ｔ，其中普通减水剂为17.51万ｔ，占6.2％；高效减水剂为225.6万ｔ，占79.3％；高性能减水剂为41.43万ｔ，占14.6％。

高性能减水剂具有一定的引气性，较高的减水率和良好的坍落度保持性能。

与其他减水剂相比，高性能减水剂在配制高强度混凝土和高耐久性混凝土时，具有明显的技术优势和较高的性价比。

国外从20世纪90年代开始使用高性能减水剂，日本现在用量占减水剂总量的60％～70％，欧、美约占减水剂总量的20％左右。

高性能减水剂包括聚羧酸系减水剂、氨基羧酸系减水剂以及其他能够达到本标准指标要求的减水剂。

我国从2000年前后逐渐开始对高性能减水剂进行研究，近两年以聚羧酸系减水剂为代表的高性能减水剂逐渐在工程中得到应用。

因此，本标准增加了早强型、标准型和缓凝型三种型号的高性能减水剂，并针对该类减水剂的技术特点，在大量试验的基础上，提出了具体性能要求和试验方法。

混凝土外加剂

１　范围

本标准规定了用于水泥混凝土中外加剂的术语和定义、要求、试验方法、检验规则、包装、出厂、贮存及退货等。

本标准适用于高性能减水剂（早强型、标准型、缓凝型）、高效减水剂（标准型、缓凝型）、普通减水剂（早强型、标准型、缓凝型）、引气减水剂、泵送剂、早强剂、缓凝剂及引气剂共八类混凝土外加剂。

２　规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T176水泥化学分析方法

GB/T8074水泥比表面积测定方法　勃氏法

GB/T8075　混凝土外加剂的定义、分类、命名和术语

GB/T8077　混凝土外加剂匀质性试验方法

GB/T8170　数值修约规则与极限数值的表示和判定

GB/T14684　建筑用砂

GB/T14685　建筑用卵石、碎石

GB/T50080　普通混凝土拌合物性能试验方法标准

GB/T50081　普通混凝土力学性能试验方法标准

GBJ82　普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法

JG3036　混凝土试验用搅拌机

JGJ55　普通混凝土配合比设计规程

JGJ63　混凝土用水标准

３　术语和定义

GB/T8075确立的以及下列术语和定义适用于本标准。

3.1高性能减水剂highperformancewaterreducer

比高效减水剂具有更高减水率、更好坍落度保持性能、较小干燥收缩，且具有一定引气性能的减水剂。

3.2基准水泥referencecement

符合本标准附录Ａ要求的、专门用于检验混凝土外加剂性能的水泥。

3.3基准混凝土referenceconcrete

按照本标准规定的试验条件配制的不掺外加剂的混凝土。

3.4受检混凝土　testconcrete

按照本标准规定的试验条件配制的掺有外加剂的混凝土。

４　代号

采用以下代号表示下列各种外加剂的类型：

早强型高性能减水剂：

HPWR-A；

标准型高性能减水剂：

HPWR-S；

缓凝型高性能减水剂：

HPWR-R；

标准型高效减水剂：

HWR-S；

缓凝型高效减水剂：

HWR-R；

早强型普通减水剂：

WR-A；

标准型普通减水剂：

WR-S；

缓凝型普通减水剂：

WR-R；

引气减水剂：

AEWR；

泵送剂：

PA；

早强剂：

Ac；

缓凝剂：

Re；

引气剂：

AE。

５　要求

５.１受检混凝土性能指标

掺外加剂混凝土的性能应符合表１的要求。

表１　受检混凝土性能指标

项目

外加剂品种

高性能减水剂HPWR

高效减水剂HWR

普通减水剂WR

引气减水剂AEWR

泵送剂PA

早强剂Ac

缓凝剂Re

引气剂AE

早强剂

HPWR-A

标准型HPWR-S

缓凝型

HPWR-R

标准型HWR-S

缓凝型HWR-R

早强剂WR-A

标准型WR-S

缓凝型WR-R

减水率/%，不小于

25

25

25

14

14

8

8

8

10

12

—

—

6

泌水率/%，不大于

50

60

70

90

100

95

100

100

70

70

100

100

70

含气量/%

≤6.0

≤6.0

≤6.0

≤3.0

≤4.5

≤4.0

≤4.0

≤5.5

≥3.0

≤5.5

—

—

凝凝时间之差/min

初凝

-90～+90

-90～+120

＞+90

-90～+120

＞+90

-90～+90

-90～+120

＞+90

-90～+120

—

-90～+90

＞+90

-90～+120

终凝

—

—

—

—

—

1h经时变化量

坍落度/mm

—

≤80

≤60

—

—

—

—

—

—

—

—

—

含气量/%

—

—

—

-1.5～+1.5

—

-1.5～+1.5

抗压强度比/%，不小于

1d

180

170

—

140

—

135

—

—

—

—

135

—

—

3d

170

160

—

130

—

130

115

—

115

—

130

—

95

7d

145

150

140

125

125

110

115

110

110

115

110

100

95

28d

130

140

130

120

120

100

110

110

100

110

100

100

90

收缩率比/%，不大于

28d

110

110

110

135

135

135

135

135

135

135

135

135

135

相对耐久性（200次）/%，不小于

—

—

—

—

—

—

—

—

80

—

—

—

80

注１：

表1中抗压强度比、收缩率比、相对耐久性为强制性指标，其余为推荐性指标。

注２：

除含气量和相对耐久性外，表中所列数据为掺外加剂混凝土与基准混凝土的差值或比值。

注３：

凝结时间之差性能指标中的“－”号表示提前，“＋”号表示延缓。

注４：

相对耐久性（200次）性能指标中的“≥80”表示将28ｄ龄期的受检混凝土试件快速冻融循环200次后，动弹性模量保留值≥80％。

注５：

1ｈ含气量经时变化量指标中的“－”号表示含气量增加，“＋”号表示含气量减少。

注６：

其他品种的外加剂是否需要测定相对耐久性指标，由供、需双方协商确定。

注７：

当用户对泵送剂等产品有特殊要求时，需要进行的补充试验项目、试验方法及指标，由供需双方协商决定。

５.２匀质性指标

匀质性指标应符合表２的要求。

表２匀质性指标

项目

指标

氯离子含量/％

不超过生产厂控制值

总碱量/％

不超过生产厂控制值

含固量／％

S＞２５％时，应控制在0.95S～1.05S；

S≤２５％时，应控制在0.90S～1.10S

含水率/％

W＞５％时，应控制在0.90W～1.10W；

W≤５％时，应控制在0.80W～1.20W

密度/（ｇ/cm3）

D＞1.1时，应控制在D±0.03；

D≤1.1时，应控制在D±0.02

细度

应在生产厂控制范围内

pＨ值

应在生产厂控制范围内

硫酸钠含量/％

不超过生产厂控制值

注１：

生产厂应在相关的技术资料中明示产品匀质性指标的控制值；

注２：

对相同和不同批次之间的匀质性和等效性的其他要求，可由供需双方商定；

注３：

表中的S、W和D分别为含固量、含水率和密度的生产厂控制值。

６试验方法

6.1　材料

6.1.1　水泥

采用本标准附录Ａ规定的水泥。

6.1.2砂

符合GB/T14684中Ⅱ区要求的中砂，但细度模数为2.6～2.9，含泥量小于１％。

6.1.3　石子

符合GB/T14685要求的公称粒径为5mm～20mm的碎石或卵石，采用二级配，其中5mm～10mm占40％，10mm～20mm占60％，满足连续级配要求，针片状物质含量小于10％，空隙率小于47％，含泥量小于0.5％。

如有争议，以碎石结果为准。

符合JGJ63混凝土拌和用水的技术要求。

需要检测的外加剂。

6.2配合比

基准混凝土配合比按JGJ55进行设计。

掺非引气型外加剂的受检混凝土和其对应的基准混凝土的水泥、砂、石的比例相同。

配合比设计应符合以下规定：

ａ）水泥用量：

掺高性能减水剂或泵送剂的基准混凝土和受检混凝土的单位水泥用量为360kg/ｍ3；掺其他外加剂的基准混凝土和受检混凝土单位水泥用量为330kg/ｍ3。

ｂ）砂率：

掺高性能减水剂或泵送剂的基准混凝土和受检混凝土的砂率均为43％～47％；掺其他外加剂的基准混凝土和受检混凝土的砂率为36％～40％；但掺引气减水剂或引气剂的受检混凝土的砂率应比基准混凝土的砂率低１％～３％。

ｃ）外加剂掺量：

按生产厂家指定掺量。

ｄ）用水量：

掺高性能减水剂或泵送剂的基准混凝土和受检混凝土的坍落度控制在（210±10）mm，用水量为坍落度在（210±10）mm时的最小用水量；掺其他外加剂的基准混凝土和受检混凝土的坍落度控制在（80±10）mm。

用水量包括液体外加剂、砂、石材料中所含的水量。

6.3混凝土搅拌

采用符合JG3036要求的公称容量为60L的单卧轴式强制搅拌机。

搅拌机的拌合量应不少于20L，不宜大于45L。

外加剂为粉状时，将水泥、砂、石、外加剂一次投入搅拌机，干拌均匀，再加入拌合水，一起搅拌２min。

外加剂为液体时，将水泥、砂、石一次投入搅拌机，干拌均匀，再加入掺有外加剂的拌合水一起搅拌２min。

出料后，在铁板上用人工翻拌至均匀，再行试验。

各种混凝土试验材料及环境温度均应保持在（20±3）℃。

6.4　试件制作及试验所需试件数量

6.4.1　试件制作

混凝土试件制作及养护按GB/T50080进行，但混凝土预养温度为（20±3３）℃。

6.4.2　试验项目及数量

试验项目及数量详见表３。

表３　试验项目及所需数量

试验项目

外加剂类别

试验类别

试验所需数量

混凝土拌合批数

每批取样数目

基准混凝土总取样数目

受检混凝土总取样数目

减水率

除早强剂、缓凝剂外的各种外加剂

混凝土

拌合物

3

1次

3次

3次

泌水率比

各种外加剂

3

1个

3个

3个

含气量

3

1个

3个

3个

凝结时间差

3

1个

3个

3个

1h经时变化量

坍落度

高性能减水剂、泵送剂

3

1个

3个

3个

含气量

引气剂、引气减水剂

3

1个

3个

3个

抗压强度比

各种外加剂

硬化混凝土

3

6、9或12块

18、27或36块

18、27或36块

收缩率比

3

1条

3条

3条

相对耐久性

引气减水剂、引气剂

硬化混凝土

3

1条

3条

3条

注１：

试验时，检验同一种外加剂的三批混凝土的制作宜在开始试验一周内的不同日期完成。

对比的基准混凝土和受检混凝土应同时成型。

注２：

试验龄期参考表１试验项目栏。

注３：

试验前后应仔细观察试样，对有明显缺陷的试样和试验结果都应舍除。

6.5混凝土拌合物性能试验方法

每批混凝土取一个试样。

坍落度和坍落度１小时经时变化量均以三次试验结果的平均值表示。

三次试验的最大值和最小值与中间值之差有一个超过10mm时，将最大值和最小值一并舍去，取中间值作为该批的试验结果；最大值和最小值与中间值之差均超过10mm时，则应重做。

坍落度及坍落度１小时经时变化量测定值以mm表示，结果表达修约到5mm。

混凝土坍落度按照GB/T50080测定；但坍落度为（210±10）mm的混凝土，分两层装料，每层装入高度为筒高的一半，每层用插捣棒插捣15次。

当要求测定此项时，应将按照6.3搅拌的混凝土留下足够一次混凝土坍落度的试验数量，并装入用湿布擦过的试样筒内，容器加盖，静置至１h（从加水搅拌时开始计算），然后倒出，在铁板上用铁锹翻拌至均匀后，再按照坍落度测定方法测定坍落度。

计算出机时和１ｈ之后的坍落度之差值，即得到坍落度的经时变化量。

坍落度１ｈ经时变化量按式（１）计算：

△Sl=Sl0－Sl1h…………………………………………

（1）

式中：

ΔSl——坍落度经时变化量，单位为毫米（mm）；

Sl0——出机时测得的坍落度，单位为毫米（mm）；

Sl1h——1ｈ后测得的坍落度，单位为毫米（mm）。

6.5.2减水率测定

减水率为坍落度基本相同时，基准混凝土和受检混凝土单位用水量之差与基准混凝土单位用水量之比。

减水率按式（２）计算，应精确到0.1％。

WR=

W0－W1

×100……………………………………

（2）

W0

式中：

WR——减水率，％；

W0——基准混凝土单位用水量，单位为千克每立方米（kg/ｍ3）；

W1——受检混凝土单位用水量，单位为千克每立方米（kg/ｍ3）。

WR以三批试验的算术平均值计，精确到１％。

若三批试验的最大值或最小值中有一个与中间值之差超过中间值的15％时，则把最大值与最小值一并舍去，取中间值作为该组试验的减水率。

若有两个测值与中间值之差均超过15％时，则该批试验结果无效，应该重做。

6.5.3　泌水率比测定

泌水率比按式（３）计算，应精确到１％。

RB=

Bt

×100……………………………………（3）

Bc

式中：

RB——泌水率比，％；

Bt——受检混凝土泌水率，％；

Bc——基准混凝土泌水率，％。

泌水率的测定和计算方法如下：

先用湿布润湿容积为5Ｌ的带盖筒（内径为185mm，高200mm），将混凝土拌合物一次装入，在振动台上振动20s，然后用抹刀轻轻抹平，加盖以防水分蒸发。

试样表面应比筒口边低约20mm。

自抹面开始计算时间，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，直至连续三次无泌水为止。

每次吸水前5min，应将筒底一侧垫高约20mm，使筒倾斜，以便于吸水。

吸水后，将筒轻轻放平盖好。

将每次吸出的水都注入带塞量筒，最后计算出总的泌水量，精确至1g，并按式（４）、式（５）计算泌水率：

B=

VW

×100……………………………………（4）

（W/G）GW

GW=G1－G0^……………………………………（5）

式中：

B——泌水率，％；

VW——泌水总质量，单位为克（ｇ）；

W——混凝土拌合物的用水量，单位为克（ｇ）；

G——混凝土拌合物的总质量，单位为克（ｇ）；

GW——试样质量，单位为克（ｇ）；

G1——筒及试样质量，单位为克（ｇ）；

G0——筒质量，单位为克（ｇ）。

试验时，从每批混凝土拌合物中取一个试样，泌水率取三个试样的算术平均值，精确到0.1％。

若三个试样的最大值或最小值中有一个与中间值之差大于中间值的15％，则把最大值与最小值一并舍去，取中间值作为该组试验的泌水率，如果最大值和最小值与中间值之差均大于中间值的15％时，则应重做。

6.5.4　含气量和含气量１h经时变化量的测定

试验时，从每批混凝土拌合物取一个试样，含气量以三个试样测值的算术平均值来表示。

若三个试样中的最大值或最小值中有一个与中间值之差超过0.5％时，将最大值与最小值一并舍去，取中间值作为该批的试验结果；如果最大值与最小值与中间值之差均超过0.5％，则应重做。

含气量和１ｈ经时变化量测定值精确到0.1％。

按GB/T50080用气水混合式含气量测定仪，并按仪器说明进行操作，但混凝土拌合物应一次装满并稍高于容器，用振动台振实15ｓ～20ｓ。

当要求测定此项时，将按照6.3搅拌的混凝土留下足够一次含气量试验的数量，并装入用湿布擦过的试样筒内，容器加盖，静置至1ｈ（从加水搅拌时开始计算），然后倒出，在铁板上用铁锹翻拌均匀后，再按照含气量测定方法测定含气量。

计算出机时和1ｈ之后的含气量之差值，即得到含气量的经时变化量。

含气量1ｈ经时变化量按式（６）计算：

△A=A0－A1h^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^（6）

式中：

△A——含气量经时变化量，％；

A0——出机后测得的含气量，％；

A1h——１小时后测得的含气量，％。

6.5.5凝结时间差测定

凝结时间差按式（７）计算：

△T=Tt－TC^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^（7）

式中：

△T——凝结时间之差，单位为分钟（min）；

Tt——受检混凝土的初凝或终凝时间，单位为分钟（min）；

TC——基准混凝土的初凝或终凝时间，单位为分钟（min）。

凝结时间采用贯入阻力仪测定，仪器精度为10Ｎ，凝结时间测定方法如下：

将混凝土拌合物用５ｍｍ（圆孔筛）振动筛筛出砂浆，拌匀后装入上口内径为160mm，下口内径为150mm，净高150mm的刚性不渗水的金属圆筒，试样表面应略低于筒口约10mm，用振动台振实，约3ｓ～5ｓ，置于（20±2）℃的环境中，容器加盖。

一般基准混凝土在成型后3ｈ～4ｈ，掺早强剂的在成型后１ｈ～２ｈ，掺缓凝剂的在成型后4ｈ～6ｈ开始测定，以后每0.5ｈ或1ｈ测定一次，但在临近初、终凝时，可以缩短测定间隔时间。

每次测点应避开前一次测孔，其净距为试针直径的2倍，但至少不小于15mm，试针与容器边缘之距离不小于25mm。

测定初凝时间用截面积为100mm2的试针，测定终凝时间用20mm2的试针。

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（10±2）ｓ内均匀地使测针贯入砂浆（25±2）mm深度。

记录贯入阻力，精确至10Ｎ，记录测量时间，精确至１min。

贯入阻力按式（８）计算，精确到0.1MPa。

R=

P

……………………………………（8）

A

式中：

R——贯入阻力值，单位为兆帕（MPa）；

P——贯入深度达25mm时所需的净压力，单位为牛顿（Ｎ）；

A——贯入阻力仪试针的截面积，单位为平方毫米（mm２）。

根据计算结果，以贯入阻力值为纵坐标，测试时间为横坐标，绘制贯入阻力值与时间关系曲线，求出贯入阻力值达3.5MPa时，对应的时间作为初凝时间；贯入阻力值达28MPa时，对应的时间作为终凝时间。

从水泥与水接触时开始计算凝结时间。

试验时，每批混凝土拌合物取一个试样，凝结时间取三个试样的平均值。

若三批试验的最大值或