0引言

目前針對水泥與外加劑的(de)相容性評價，JC/T1083—2008《水泥與減水劑相容性試驗方法》和(hé / huò)GB/T8077—2012《混凝土外加劑勻質性試驗方法》均給出(chū)了(le／liǎo)基于(yú)水泥淨漿的(de)淨漿流動度法，一(yī / yì ／yí)直以(yǐ)來(lái)也(yě)被廣泛應用于(yú)各水泥企業的(de)生産控制中。而(ér)水泥在(zài)實際使用時(shí)，很少以(yǐ)淨漿的(de)形式直接應用，多用于(yú)制備成砂漿和(hé / huò)混凝土後再用于(yú)工程中。由于(yú)淨漿和(hé / huò)砂漿、混凝土形成的(de)懸浮體系不(bù)同，水泥與石子(zǐ)、砂等粗細骨料相比粒徑幾何尺寸存在(zài)較大(dà)差别，材料顆粒間内摩擦機制明顯不(bù)同，摩擦力大(dà)小也(yě)不(bù)同，從而(ér)導緻水泥淨漿流動度和(hé / huò)砂漿、混凝土的(de)流變性能關聯性不(bù)強，流動度檢測結果與實際使用性能存在(zài)較大(dà)偏差，甚至出(chū)現相反的(de)結果，不(bù)能有效指導水泥生産和(hé / huò)工程應用。因此，探究一(yī / yì ／yí)種更直接、關聯性更強的(de)水泥與外加劑相容性評價方法尤爲(wéi / wèi)重要(yào / yāo)。

1試驗準備與方法

1.1試驗原材料

（1）水泥：選取湖北區域9家不(bù)同水泥廠生産的(de)P·O42.5水泥，符合GB175—2007的(de)規定，分别記爲(wéi / wèi)A、B、C、D、E、F、G、H、I樣品。水泥的(de)物理性能檢驗結果見表1。

（2）粉煤灰：湖南常德石門縣電廠Ⅱ級粉煤灰。

（3）砂：ISO标準砂，用于(yú)砂漿擴展度試驗；黃砂，0～4.75mm連續級配河砂，細度模數2.7，用于(yú)混凝土擴展度試驗。

（4）石子(zǐ)：湖南常德石門縣某碎石廠生産的(de)5～31.5mm連續級配碎石。

（5）外加劑：襄陽某外加劑廠生産的(de)PC240聚羧酸型高性能減水劑，固含量10%，減水率25%。

1.2試驗儀器

攪拌機：水泥淨漿攪拌機，行星式水泥膠砂攪拌機，HJW-60型強制式混凝土攪拌機。電子(zǐ)秤：量程100kg，分度值1g；量程1kg，分度值0.01g。

截錐圓模：Φ70mm/Φ100mm×60mm。

玻璃闆：Φ400mm×5mm。

遊标卡尺：量程300mm，分度值0.1mm。

卷尺：量程200mm，分度值1cm。

不(bù)鏽鋼刮尺：30mm×200mm×2mm。

玻璃量筒：400mL。

坍落度筒、搗棒。

1.3試驗方法

1.3.1淨漿流動度法

參照GB/T8077—2012《混凝土外加劑勻質性試驗方法》中對水泥淨漿流動度的(de)試驗要(yào / yāo)求，水灰比确定爲(wéi / wèi)0.29，外加劑摻量0.6%。稱取87g水、300g水泥、1.8g外加劑，放入水泥淨漿攪拌鍋内按自動程序攪拌3min，攪拌好的(de)水泥漿注入截錐圓模内，檢測水泥淨漿初始流動度，靜置1h後檢測其經時(shí)流動度。

1.3.2砂漿擴展度法

（1）按0.4水膠比、0.44膠砂比、1.2%外加劑摻量，稱取240g水（含外加劑中水）、600g水泥、1350g标準砂、7.2g外加劑。

（2）将稱取好的(de)物料放入水泥膠砂攪拌鍋内，按自動程序攪拌4min，用濕抹布将玻璃闆和(hé / huò)截錐圓模擦拭一(yī / yì ／yí)遍，将攪拌好的(de)砂漿迅速注入截錐圓模，檢測水泥砂漿初始擴展度。

（3）将檢測完的(de)砂漿用刮尺刮至攪拌鍋内，加蓋潤濕的(de)抹布靜置1h，用水泥膠砂攪拌機快攪20s，用步驟（2）的(de)檢測方法檢測水泥砂漿的(de)1h經時(shí)擴展度。

1.3.3混凝土擴展度法

按GB/T50080《普通混凝土拌合物性能試驗方法标準》和(hé / huò)GB8076—2008《混凝土外加劑》規定要(yào / yāo)求，進行混凝土的(de)拌合（配合比見表2），并測試混凝土初始坍落度、擴展度和(hé / huò)1h經時(shí)坍落度、擴展度。

2試驗結果與讨論

9家水泥廠P·O42.5水泥淨漿流動度、砂漿擴展度、混凝土擴展度試驗結果見表3。

2.1水泥淨漿流動度法與混凝土擴展度法相關性分析

2.1.1初始值相關性

水泥淨漿初始流動度、砂漿初始擴展度、混凝土初始擴展度值見圖1。

結合表3和(hé / huò)圖1可知，9種水泥樣品淨漿初始流動度值由大(dà)到(dào)小排序爲(wéi / wèi)：E＞H＞A＞D＞F＞B＞G＞I＞C；混凝土初始擴展度值由大(dà)到(dào)小排序爲(wéi / wèi)：H＞D＞C=E＞B＞A=I＞G＞F。淨漿初始流動度最大(dà)的(de)樣品E，混凝土擴展度580mm，而(ér)最大(dà)值爲(wéi / wèi)600mm，顯示水泥淨漿流動度與混凝土擴展度沒有顯著相關關系；淨漿初始流動度最小的(de)樣品C，混凝土擴展度值580mm，顯示水泥淨漿流動度與混凝土擴展度沒有相關關系；混凝土擴展度最大(dà)的(de)樣品H，淨漿初始流動度爲(wéi / wèi)次高值，顯示水泥淨漿流動度與混凝土擴展度有明顯相關關系；混凝土擴展度最小的(de)樣品F，淨漿初始流動度223mm，高于(yú)平均值203mm，顯示淨漿流動度與混凝土擴展度沒有相關關系。

以(yǐ)水泥淨漿初始流動度對混凝土初始擴展度做散點圖，線性回歸見圖2。

由圖2可知，淨漿初始流動度與混凝土初始擴展度相關系數R2僅爲(wéi / wèi)0.0238。結合前文數據分析可知，水泥淨漿初始流動度與混凝土初始擴展度沒有明顯相關關系。

2.1.2 1h經時(shí)值相關性

水泥淨漿1h經時(shí)流動度、砂漿1h經時(shí)擴展度、混凝土1h經時(shí)擴展度值見圖3。

9種水泥樣品淨漿1h經時(shí)流動度值由大(dà)到(dào)小排序爲(wéi / wèi)：E=H＞F＞D＞B＞G＞I＞A＞C；混凝土1h經時(shí)擴展度值由大(dà)到(dào)小排序爲(wéi / wèi)：C＞H＞E＞A=B＞I＞D=G＞F。淨漿1h經時(shí)流動度最大(dà)的(de)樣品E，混凝土擴展度465mm，而(ér)最大(dà)值爲(wéi / wèi)495mm，顯示水泥淨漿流動度與混凝土擴展度沒有顯著相關關系；淨漿1h經時(shí)流動度最小的(de)樣品C，混凝土擴展度最大(dà)，顯示水泥淨漿流動度與混凝土擴展度沒有相關關系；混凝土擴展度最小的(de)樣品F，淨漿1h經時(shí)流動度257mm，遠高于(yú)平均值218mm，顯示淨漿流動度與混凝土擴展度沒有相關關系。以(yǐ)水泥淨漿1h經時(shí)流動度對混凝土1h經時(shí)擴展度做散點圖，線性回歸見圖4。由圖4可知，淨漿1h經時(shí)流動度與混凝土1h經時(shí)擴展度相關系數R2僅爲(wéi / wèi)0.0044，表明水泥淨漿1h經時(shí)流動度與混凝土1h經時(shí)擴展度沒有相關關系。

2.2水泥砂漿擴展度法與混凝土擴展度法相關性分析

2.2.1初始值相關性

由表3和(hé / huò)圖1可以(yǐ)看到(dào)，9種水泥樣品砂漿初始擴展度值由大(dà)到(dào)小排序爲(wéi / wèi)：H＞C＞A＞E＞D＞F＞G＞B＞I。砂漿初始擴展度最大(dà)的(de)樣品H，混凝土擴展度也(yě)爲(wéi / wèi)最大(dà)值，顯示水泥砂漿擴展度與混凝土擴展度有顯著相關關系；砂漿初始擴展度最小的(de)樣品I，混凝土擴展度值500mm，而(ér)最低值爲(wéi / wèi)480mm，顯示水泥砂漿擴展度與混凝土擴展度沒有明顯相關關系；混凝土擴展度最小的(de)樣品F，砂漿初始流動度245mm，低于(yú)平均值256mm，與最小值210mm有較大(dà)差距，顯示水泥砂漿擴展度與混凝土擴展度沒有相關關系。以(yǐ)砂漿初始擴展度對混凝土初始擴展度做散點圖，線性回歸見圖5。

由圖5可知，砂漿初始擴展度與混凝土初始擴展度相關系數R2爲(wéi / wèi)0.4799，相關性一(yī / yì ／yí)般，但明顯優于(yú)水泥淨漿的(de)試驗結果，相關性提升了(le／liǎo)20倍。

2.2.2 1h經時(shí)值相關性

由表3和(hé / huò)圖3可以(yǐ)看到(dào)，9種水泥樣品砂漿1h經時(shí)擴展度值由大(dà)到(dào)小排序爲(wéi / wèi)：C＞A＞H＞E＞D＞B＞G＞F＞I。砂漿1h經時(shí)擴展度最大(dà)的(de)樣品C，混凝土擴展度也(yě)爲(wéi / wèi)最大(dà)值，顯示水泥砂漿擴展度與混凝土擴展度有顯著相關關系；砂漿1h經時(shí)擴展度最小的(de)樣品I，混凝土擴展度值290mm，低于(yú)平均值358mm，顯示水泥砂漿擴展度與混凝土擴展度沒有顯著相關關系；混凝土1h經時(shí)擴展度最小的(de)樣品F，砂漿擴展度爲(wéi / wèi)次低值，顯示水泥砂漿與混凝土擴展度有較明顯相關關系。

以(yǐ)砂漿1h經時(shí)擴展度對混凝土1h經時(shí)擴展度做散點圖，線性回歸見圖6。

由圖6可知，砂漿1h經時(shí)擴展度與混凝土1h經時(shí)擴展度相關系數R2爲(wéi / wèi)0.6535，相關關系較好，同樣明顯優于(yú)水泥淨漿的(de)試驗結果，相關性提升了(le／liǎo)近150倍。

2.3流體經時(shí)損失率相關性分析

水泥與外加劑具有較好相容性的(de)表現，也(yě)體現在(zài)流體經過一(yī / yì ／yí)段時(shí)間後仍能保持良好的(de)工作性能，即研究水泥淨漿、砂漿、混凝土流變性的(de)經時(shí)損失率很關鍵。對各形态流體1h的(de)經時(shí)損失率由大(dà)到(dào)小進行排序，淨漿爲(wéi / wèi)C＞A＞I＞F＞G＞D＞H＞E＞B，砂漿爲(wéi / wèi)F＞G＞I＞D＞B＞E＞H＞A＞C，混凝土爲(wéi / wèi)F＞D＞G＞I＞B＞A＞H＞E＞C。

2.3.1淨漿流動度經時(shí)損失率與混凝土擴展度經時(shí)損失率相關性

由淨漿流動度1h經時(shí)損失率和(hé / huò)混凝土擴展度1h經時(shí)損失率排序可知，淨漿流動度損失率最大(dà)的(de)樣品C，混凝土擴展度損失率最小，其他(tā)水泥樣品的(de)淨漿流動度和(hé / huò)混凝土擴展度損失率差異也(yě)較大(dà)，表明淨漿流動度1h經時(shí)損失率與混凝土擴展度1h經時(shí)損失率無相關關系。以(yǐ)淨漿流動度1h經時(shí)損失率對混凝土擴展度1h經時(shí)損失率做散點圖，線性回歸見圖7。相關系數R2爲(wéi / wèi)0.0735，同樣表明淨漿流動度1h經時(shí)損失率與混凝土擴展度1h經時(shí)損失率無相關關系。

2.3.2砂漿擴展度經時(shí)損失率與混凝土擴展度經時(shí)損失率相關性

由砂漿擴展度1h經時(shí)損失率和(hé / huò)混凝土擴展度1h經時(shí)損失率排序可知，砂漿擴展度損失率最大(dà)的(de)樣品F，混凝土擴展度損失率也(yě)最大(dà)；砂漿擴展度損失率最小的(de)樣品C，混凝土擴展度損失率也(yě)最小；其他(tā)水泥樣品的(de)砂漿擴展度損失率和(hé / huò)混凝土擴展度損失率排序也(yě)較一(yī / yì ／yí)緻，表明砂漿擴展度1h經時(shí)損失率與混凝土擴展度1h經時(shí)損失率有顯著相關關系。以(yǐ)砂漿擴展度1h經時(shí)損失率對混凝土擴展度1h經時(shí)損失率做散點圖，如圖8所示，相關系數R2爲(wéi / wèi)0.7523，表明砂漿擴展度1h經時(shí)損失率與混凝土擴展度1h經時(shí)損失率有很好的(de)相關關系。

3結論

（1）水泥淨漿初始流動度、1h經時(shí)流動度、流動度1h經時(shí)損失率與相應的(de)混凝土擴展度性能間沒有明顯的(de)相關關系，目前普遍采用的(de)水泥淨漿流動度法檢測水泥與外加劑相容性的(de)結果，在(zài)混凝土工程應用中僅能作爲(wéi / wèi)參考，沒有明顯的(de)實際指導意義。

（2）水泥砂漿初始擴展度、1h經時(shí)擴展度、擴展度1h經時(shí)損失率與相應的(de)混凝土擴展度性能間均顯示出(chū)較好的(de)相關關系，特别是(shì)砂漿擴展度1h經時(shí)損失率，明顯優于(yú)水泥淨漿的(de)試驗結果，相關性均有大(dà)幅提升，可作爲(wéi / wèi)評判水泥與外加劑相容性的(de)一(yī / yì ／yí)種便捷方式。

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