中铁二十二局集团第二工程有限公司北京100043
摘要：通过试验不同掺量的粉煤灰的情况下，聚羧酸减水剂减水率的变化，得出粉煤灰具有一定的协同减水效果，而且对聚羧酸减水剂的减水效果具有促进作用，补充了《GB8076-2008》混凝土胶凝材料掺有粉煤灰的情况下聚羧酸减水剂减水率的试验数据。
关键词：粉煤灰；聚羧酸减水剂；减水率
1.国标减水剂减水率测定方法
1.1方法简介
减水率为坍落度基本相同的基准混凝土和掺减水剂混凝土单位用水量之差与基准混凝土单位用水量之比，即
式中：W0—基准混凝土单位用水量；
W1—掺减水剂混凝土单位用水量；
WR—减水率。
WR以3批试验的算术平均值计，精确到小数点后一位。若3批试验的最大值或最小值与平均值之差超过15%时，取中间值作为该减水剂的减水率。若最大值和最小值与平均值之差均超过15%时，应重做试验。
1.2材料要求
水泥：P•I42.5型硅酸盐基准水泥
砂：符合GB/T14684中要求的中砂，细度模数2.6～2.9，含泥量小于1%。
石子：符合GB/T14685要求的公称粒径为5～20mm的碎石，采用二级配，其中5mm-10mm占40%，10mm-20mm占60%。級配合格，针片状含量小于10%，空隙率小于47%，含泥量小于0.5%。
1.3坍落度要求
掺高性能减水剂的基准混凝土和受检混凝土的坍落度控制在（210±10）mm。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。
1.4国标减水率方法的局限性
（1）采用符合国标的基准水泥与实际工程采用的水泥对于同一种减水剂相容性有很大的差异，不能很好的体现出实际使用的水泥对聚羧酸减水剂的相容效果。
（2）国标方法中单一采用基准水泥检测出的减水率与实际工程中采用单掺或双掺矿物掺和料混凝土检测出的减水率有很大出入。在基准水泥的基础上测定出的减水率较小，混凝土适配过程中出现泌水现象。从而误导混凝土配合比的计算。
2.工地试验室对于减水率的探讨
2.1试验原材料
水泥：佳木斯北方水泥有限责任公司东风分公司低碱P•O42.5；
粉煤灰：鹤岗蓝鲸粉煤灰有限责任公司F类C50及以上；
减水剂：北京世纪洪雨科技有限公司HY803型聚羧酸高性能减水剂；
细骨料：佳木斯市平安砂石场中砂细度模数2.7
粗骨料：双鸭山市合鑫采石有限公司。
2.2工程水泥对减水剂减水率的影响
相对于国标《GB8076-2008》中对减水剂试验中采用基准水泥，铁标《TB10424-2010》中则推荐使用工程实际用水泥，基准坍落度与受检坍落度控制在80mm±10mm的范围内。然而对于泵送混凝土来讲80mm±10mm的坍落度不能满足要求，所以本试验采用工程用水泥，坍落度控制210mm±10mm的范围内，来满足施工要求。
通过两种水泥减水剂试验的对比发现，达到相同坍落度的前提下（200mm），采用基准水泥与工程用水泥的用水量相差不大，分别为225kg、227kg。再掺1%的减水剂的受检混凝土的试验中，坍落度为200mm时的用水量分别为168kg，170kg，计算得出基准水泥测得的减水率为25%，工程水泥测得的减水率为25%。可以看出工程实际用水泥与基准水泥测出的减水剂的减水率相同，在实际工地试验室可使用工程实际用水泥来检测减水剂的减水率，控制坍落度要与工程要求相符。
2.3外掺粉煤灰对减水率的影响
在原材料相同、砂石料用量相同的情况下，通过掺加不同掺量的粉煤灰（0%、10%、20%、30%），得出不同的减水率，通过与基准水泥混凝土的对比得出减水剂的减水率随粉煤灰掺量的变化规律。
表2基准水泥混凝土与掺粉煤灰受检混凝土配合比（kg/m3）
图1不同掺量粉煤灰下减水率
从上图1减水率曲线PB-1～PB-4中可以看出，在其他材料用量不变的情况下，聚羧酸减水剂的减水率随着粉煤灰的掺量的增加而提高，当掺量较小时，其减水效果随着粉煤灰的掺量增加而越发明显；当粉煤灰掺量较大时，减水率随粉煤灰掺量的增加其增幅不大明显。本试验中当粉煤灰掺量为20%时，减水率曲线开始平滑，粉煤灰掺量30%时，其减水率仅增加1%。
3.数据结果分析
（1）铁路混凝土中使用的水泥的各项指标满足国标对于用于减水剂试验用基准水泥的要求，本试验中两者测出的减水剂的减水率相同。但工程使用水泥与工程使用减水剂的相容性是基准水泥不能代替试验的，采用工程水泥更能直接反应现场施工要求，通过工地试验室减水剂减水率的试验就能反应出二者的适应性，从而及时的调整。
（2）国标减水率法没有考虑矿物掺和料对水泥的分散填充作用与其和减水剂协同作用下的减水效果。实际使用过程中按国标《GB8076-2008》测出的减水率偏小。实际中粉煤灰形态效应中球型状态下的玻璃体粉煤灰在与水泥混合时起到滚珠轴承作用，由于粉煤灰颗粒与水泥颗粒带电粒子不同从而能分散水泥颗粒组成的絮状物。在掺加减水剂后，粉煤灰颗粒与减水剂先结合，协同打开被水泥颗粒包裹住的水分子，进一步增强了减水剂的减水效果。
通过试验可看出，当粉煤灰掺量为20%时，其协同减水效果最佳。掺加20%粉煤灰的受检混凝土更符合工程实际配合比的要求，通过外掺20%粉煤灰检测出的减水剂减水率更加具有指导意义。
4.参考文献：
[1]GB8076－2008混凝土外加剂
[2]TB10424-2010铁路混凝土工程施工质量验收规范
[3]GB1596-2014用于水泥和混凝土中的粉煤灰