一种混凝土控泡剂的性能测试评价方法
阅读说明：本技术 一种混凝土控泡剂的性能测试评价方法 (Performance test evaluation method of concrete foam control agent ) 是由 王永定 邱岳涛 陈周鹏 胡俊华 彭合堂 林添兴 郭元强 于 2020-11-26 设计创作，主要内容包括：本发明涉及混凝土控泡剂技术领域,特别涉及一种混凝土控泡剂的性能测试评价方法,通过测试在混凝土控泡剂的作用下的新拌混凝土的初始扩展度、堆积高度、初始含气量、表观气泡量、浮浆质量和常压泌水率,并基于此测试评价混凝土中的控泡剂的控泡性能是否能够满足混凝土的施工性、表观及耐久性要求。该测试评价方法简便易行,验证可靠,利于评价分析掺入控泡剂的新拌混凝土的和易性及施工性的变化,也利于有效筛选出优质的控泡剂,降低因劣质控泡剂作用下导致的混凝凝土施工性能的缺失及其他性能的缺失,提高混凝土的工程质量,利于混凝土施工效率及综合效益的提升。(The invention relates to the technical field of concrete foam control agents, in particular to a performance test and evaluation method of a concrete foam control agent. The test evaluation method is simple and easy to implement, is reliable in verification, is beneficial to evaluating and analyzing the workability and the change of the constructability of the fresh concrete doped with the foam control agent, is also beneficial to effectively screening the foam control agent with high quality, reduces the loss of the construction performance and other performance of the concrete caused by the action of the foam control agent with poor quality, improves the engineering quality of the concrete, and is beneficial to improving the construction efficiency and the comprehensive benefit of the concrete.)
技术领域
本发明涉及混凝土控泡剂技术领域，特别涉及一种混凝土控泡剂的性能测试评价方法。
背景技术
泡可分为气泡、泡沫和溶胶性气泡三种，混凝土中的泡属于溶胶性气泡。控泡剂在混凝土搅拌过程中所形成的气泡大小均匀(20-1000μm)，迁移速度小，且相互聚并的可能性也很小，基本上都能稳定地存在与混凝土体内，此为混凝土有利气泡，可改善混凝土中抗冻、保水等性能，其他气泡、泡沫均为不利气泡，影响混凝土和易性。
随着近些年商品混凝土的高速发展及激烈的商业竞争，如何更好控制混凝土成本成为商品混凝土行业的发展趋势，再加上天然资源越来越少，混凝土生产所用材料的逐渐劣化，但对混凝土的性能要求越来越高，在这样的情况下，通过混凝土配合比的调整已满足不了混凝土的施工要求。目前主要通过控泡剂的调整来改善混凝土施工性能，控泡剂是一种能使混凝土或砂浆及水泥净浆中产生细小、均匀分布的，而且硬化后能保留微气泡的混凝土外加剂。在混凝土或砂浆中加入控泡剂后，能够改善混凝土或砂浆的流动性及可塑性、提高耐久性。因此，控泡剂在改善混凝土的施工性能及耐久性能上起到了至关重要的作用。
常规的控泡剂的检验方法有的通过测试混凝土初始含气量大小，来判断其对混凝土强度的影响；也有如公告号为CN103926174B，公开日为2016年6月1日，名称为《水泥混凝土用引气剂的引气效果的评价方法》所公开的评价方法，通过表面张力变化拐点的饱和碱液引气剂浓度，来判断引气剂的引气效果。
但上述测试方法不能对控泡剂的综合性能进行准确评价，无法区分不同控泡剂之间的差异性，有待进一步改进。
发明内容
为解决上述背景技术中提到的目前控泡剂的测试方法不能对控泡剂的综合性能进行准确评价，导致无法区分不同控泡剂之间的差异性的问题，本发明提供一种混凝土控泡剂的性能测试评价方法，其中，包括以下步骤：
S100、测试在基准和受检控泡剂作用下的新拌混凝土的混凝土拌合物指标，所述混凝土拌合物指标包括初始扩展度、堆积高度、初始含气量、表观气泡量和浮浆质量；
S200、对所述新拌混凝土进行装桶抹平，密封静置并测试混凝土的常压泌水率；
S300、将所述密封静置的混凝土取出，对其自底部进行均匀翻拌；
S400、对所述翻拌好的混凝土，测试经时扩展度和经时含气量，得出扩展度经时损失变化值和含气量经时变化值，以及测试抗压强度指标；
S500、计算受检与基准控泡剂作用下的同一混凝土拌合物指标的商值，所述混凝土拌合物指标的商值包括：堆积高度的商值、扩展度经时变化值的商值、含气量经时变化量的商值、浮浆质量的商值、表观气泡量的商值、常压泌水率的商值，以及抗压强度比。
在上述方案的基础上，进一步地，在S100中，所述基准和受检混凝土的坍落度为190±20mm。
在上述方案的基础上，进一步地，在S100中，通过控泡剂的用量变化来控制所述基准和受检混凝土的初始含气量为4.0±0.2％。
在上述方案的基础上，进一步地，在S100中，所述初始扩展度为500±30mm；在S400中，所述经时扩展度＞380mm。
在上述方案的基础上，进一步地，在S200中，密封静置时间为2小时。
在上述方案的基础上，进一步地，所述抗压强度指标包括3d、7d、28d抗压强度指标。
在上述方案的基础上，进一步地，所述堆积高度的检测方法为：在混凝土拌制完成之后，卸料拌匀做坍落度，静置之后，观察新拌混凝土的包裹性，对石子堆积高度进行测量，即混凝土坍落度大小减去石子堆积底部位置的坍落度大小可视为石子堆积高度。
在上述方案的基础上，进一步地，所述表观气泡量的检测方法为：用立方体试模，一次装满新拌混凝土，放置于振动台上振动数秒后,放置数小时硬化后脱模,对每个侧面进行编号拍照，并人工数出照片中每个侧面直径大于2mm以上的气孔数量即为表观气泡量。
在上述方案的基础上，进一步地，所述表观气泡量的检测方法为：用150mm×150mm×150mm的立方体试模，一次装满新拌混凝土，放置于振动台上振动10秒,放置24小时硬化后脱模,对4个侧面进行编号拍照，并人工数出照片中4个侧面直径大于2mm以上的气孔数量即为表观气泡量。
在上述方案的基础上，进一步地，所述浮浆质量的检测方法为：一次性将新拌混凝土装至立方体试模,放置于振动台上振动数秒,待混凝土硬化后,用金属刮灰刀刮取试块表面浮浆至无明显脱落层为止，然后对刮落的浮浆进行称重即为浮浆质量。
在上述方案的基础上，进一步地，所述浮浆质量的检测方法为：一次性将新拌混凝土装至低于150*150*150mm的立方体试模顶面20mm高度,放置于振动台上振动20秒,待混凝土硬化后,用金属刮灰刀刮取试块表面浮浆至无明显脱落层为止，然后对刮落的浮浆进行称重即为浮浆质量。
在上述方案的基础上，进一步地，对S500中得到的在受检与基准控泡剂作用下混凝土各项指标的商值作出评价，所述的评价指标如下：
I、选出所述堆积高度的商值、扩展度经时变化值的商值、含气量经时变化量的商值、浮浆质量的商值、表观气泡量的商值和常压泌水率的商值中符合小于0.5的指标项，以及抗压强度比符合大于1.03的指标项，当有7项以上符合要求时，则表明控泡性能优异；
II、选出堆积高度的商值、扩展度经时变化值的商值、含气量经时变化量的商值、浮浆质量的商值、表观气泡量的商值、常压泌水率的商值中符合小于1的指标项，以及抗压强度比符合大于1.00的指标项，当有5项以上符合要求时，则表明控泡性能良好；
III、选出堆积高度的商值、扩展度经时变化值的商值、含气量经时变化量的商值、浮浆质量的商值、表观气泡量的商值、常压泌水率的商值中符合小于1的指标项，以及抗压强度比小于1.00的指标项，当有5项以上符合要求时，则表明控泡性能差。
本发明提供的一种混凝土控泡剂的性能测试评价方法，与现有技术相比，具有以下技术原理和效果：
1、将堆积高度的商值、扩展度经时变化值的商值、含气量经时变化量的商值、浮浆质量的商值、表观气泡量的商值、常压泌水率的商值，以及3d、7d、28d抗压强度比作为考核指标的原因是目前市场上混凝土施工应用中碰到的主要问题是由混凝土流动度、和易性差异导致的施工性问题，而施工性问题又可导致强度差异。而目前控泡剂应用是导致混凝土流动性、和易性、强度的关键因素之一。国内暂无直接针对控泡剂性能评价的标准及规定，故制定此方法作为评判控泡剂性能差异的指标。
2、操作简便易行，验证可靠，可用于评价分析掺入控泡剂的新拌混凝土的和易性及施工性的变化，有效筛选出优质的控泡剂，降低因劣质控泡剂作用下导致的混凝凝土施工性能的缺失及其他性能的缺失，提高混凝土的工程质量，有助于提升混凝土施工效率及综合效益。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供如下实施例：
基准控泡剂为Y35；
实施例1的控泡剂为AE38；
实施例2的控泡剂为YW-1；
实施例3的控泡剂MY1。
将上述实施例选用的控泡剂进行混凝土应用性能测试，测试方法如下：
水泥采用P.O42.5R水泥(龙岩闽福水泥)；细骨料为细度模数为2.7的河砂(厦门顺磊建材)；粗骨料为粒径5-20mm连续级配碎石(厦门顺磊建材)；矿粉为S95级(泉州鲁新建材)；粉煤灰为II级(漳州后石电厂)；试验用水符合JGJ63-2006《混凝土用水标准》的规定；C30混凝土配合比如表1所示,外加剂为本领域常规使用添加的混凝土外加剂：
表1C30混凝土配合比
通过调整控泡剂用量，达到评价方法的初始含气量指标和坍落度后，进行混凝土拌合物性能的测试，其测试性能如表2所示：
所述评价方法包括如下步骤：
S100、测试在基准或受检控泡剂作用下的新拌混凝土的混凝土拌合物指标，所述混凝土拌合物指标包括初始扩展度、堆积高度、初始含气量、表观气泡量和浮浆质量；
S200、对所述新拌混凝土进行装桶抹平，密封静置2小时并测试混凝土的常压泌水率；
S300、将所述密封静置的混凝土取出，对其自底部进行均匀翻拌三次；
S400、对所述翻拌好的混凝土，测试经时扩展度和经时含气量，得出扩展度经时损失变化值和含气量经时变化值，以及测试3d、7d、28d抗压强度指标；
S500、计算受检与基准控泡剂作用下的同一混凝土拌合物指标的商值，并通过所述混凝土拌合物指标的商值对控泡剂性能进行评价，其中所述混凝土拌合物指标的商值包括：堆积高度的商值、扩展度经时变化值的商值、含气量经时变化量的商值、浮浆质量的商值、表观气泡量的商值、常压泌水率的商值，以及3d、7d、28d抗压强度比。
在S100中，所述基准和受检混凝土的初始坍落度为190±20mm。
在S100中，通过控泡剂的用量变化来控制所述基准和受检混凝土的初始含气量为4.0±0.2％。
在S100中，所述初始扩展度为500±30mm；在S400中，所述经时扩展度＞380mm。
所述表观气泡量的检测方法为：用150mm×150mm×150mm的立方体试模，一次装满新拌混凝土，放置于振动台上振动10秒,放置24小时硬化后脱模,对4个侧面进行编号拍照，并人工数出照片中4个侧面大于2mm以上的气孔数量即为表观气泡量；
所述浮浆质量的检测方法为：一次性将新拌混凝土装至低于150*150*150的立方体试模顶面20mm高度,放置于振动台上振动20秒,待混凝土硬化后,用金属刮灰刀刮取试块表面浮浆至无明显脱落层为止，然后对刮落的浮浆进行称重即为浮浆质量；
所述堆积高度的检测方法为：在混凝土拌制完成之后，卸料拌匀做坍落度，静置2min之后，观察新拌混凝土的包裹性，对石子堆积高度进行测量，即混凝土坍落度大小减去石子堆积底部位置的坍落度大小可视为石子堆积高度；
在S500中，通过以下评价指标对控泡剂性能进行评价：
I、选出所述堆积高度的商值、扩展度经时变化值的商值、含气量经时变化量的商值、浮浆质量的商值、表观气泡量的商值和常压泌水率的商值中符合小于0.5的指标项，以及3d、7d、28d抗压强度比符合大于1.03的指标项，当有7项以上符合要求时，则表明控泡性能优异；
II、选出堆积高度的商值、扩展度经时变化值的商值、含气量经时变化量的商值、浮浆质量的商值、表观气泡量的商值、常压泌水率的商值中符合小于1的指标项，以及3d、7d、28d抗压强度比符合大于1.00的指标项，当有5项以上符合要求时，则表明控泡性能良好；
III、选出堆积高度的商值、扩展度经时变化值的商值、含气量经时变化量的商值、浮浆质量的商值、表观气泡量的商值、常压泌水率的商值中符合小于1的指标项，以及3d、7d、28d抗压强度比小于1.00的指标项，当有5项以上符合要求时，则表明控泡性能差。
表2混凝土控泡剂的混凝土性能测试
其中，扩展度的检测方法为《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50020-2016；含气量的检测方法为《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T 50020-2016；泌水率的检测方法为《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T 50020-2016；3d、7d、28d抗压强度的检测方法为《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T 50020-2016；
由表2可以看出：
实施例1中的堆积高度的商值、含气量经时变化量的商值、浮浆质量的商值、常压泌水率的商值以及以及3d、7d、28d抗压强度比，共7项符合评价指标中I的要求，因此评判此控泡剂控泡性能优异。
实施例2中的扩展度经时变化值的商值、含气量经时变化量的商值、表观气泡量的商值、常压泌水率以及3d的抗压强度比，共5项符合评价指标III的要求，因此评判此控泡剂控泡性能差。
实施例3中的扩展度经时变化值的商值、含气量经时变化量的商值、堆积高度的商值、表观气泡量的商值及28d抗压强度比共5项符合评价指标中II的要求，因此评判此控泡剂控泡性能良。
本领域普通技术人员可知，本发明的技术方案在下述范围内变化时，仍然能够得到与上述实施例相同或相近的技术方案，仍然属于本发明的保护范围。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
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