水泥与减水剂的相容性分析
关键词：水泥;减水剂;相容性;分析
1、引言
高效减水剂可以改善新拌混凝土的工作性能，提高硬化混凝土的物理力學性能与耐久性，同时可以节约水泥，改善施工条件，提高施工效率。高效减水剂已成为混凝土工程建设中重要的外加剂之一，尤其在高强高性能混凝土中应用甚为广泛。
专家学者一直致力于探讨利用便捷的方法评价水泥与减水剂相容性研究[1-2]。清华大学覃维祖[3]采用微型坍落度仪测定净浆流动度的试验方法进行低水灰比条件下水泥-高效减水剂相容性的检测，得到水泥-高效减水剂体系相容性较好的点。
减水剂被广泛应用于建筑工程施工中，在施工过程中起到无法比拟的作用，学生在课程中已学习了各种外加剂的相关理论知识，为加强学生对减水剂的深刻理解，强化理论知识与实践的联系，本实验研究分析水泥与减水剂的相容性。学生通过查阅文献等共需设置三种实验情境，三种不同品种的水泥均添加同一种减水剂，测得饱和点时减水剂的添加量，对实验结果分析比较得出结论，分析不同种类水泥与减水剂的相容性。本项目的开展能激发学生的学习热情，有利于理论与实践的结合，对学生综合素质和能力的提高均有一定作用。以期培养学生分析问题、查阅文献、实验设计和科研能力，同时使学生懂得独立思考、动手实践、创新创业和团队协作的重要性，培养高素质技能型专业人才。
2、实验目的
通过该实验使学生熟悉《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2013的标准、规范与技术要求，对减水剂材料的性状有进一步的了解，研究胶凝材料与减水剂相容性质的分析，巩固与丰富理论知识;
使学生掌握基本实验方法、手段和操作技能，学会正确使用各种仪器和实验设备，具有对常用土木工程材料独立进行质量检测的能力;
进行科学研究的基本训练，掌握处理实验数据的科学方法，培养学生运用所学理论进行科学研究、分析问题和解决问题的能力，树立实事求是的科学态度和严谨的工作作风;
通过理论与实践的结合，巩固和加深对所学基本原理的理解，并在该方面得到充实和提高，培养学生的工程实践能力和创新能力。
3、实验设备及耗材
（1）实验设备：
水泥胶砂搅拌机：符合现行行业标准《行星式水泥胶砂搅拌机》JC/T 681的要求;
砂浆扩展度筒：内壁光滑无接缝的筒状金属制品，筒壁厚度不应小于2mm，尺寸：顶部内径d：50±1mm，底部内径D：100±1mm，高度h：150±1mm;
捣棒、玻璃板、钢直尺、刮刀、秒表、时钟、天平、台秤等。
（2）实验耗材：
水泥：工程实际使用的三种水泥A、B、C;
砂：工程实际使用砂，需筛除粒径大于5mm以上部分;
减水剂：工程实际使用的羧系减水剂;
4、实验步骤、要求
实验步骤：
（1）将玻璃板放置在水平位置，用湿布将玻璃板、砂浆扩展度筒、搅拌叶片及搅拌锅内壁均匀擦过，使其表面湿而不带水滴;
（2）将砂浆扩展度筒放在玻璃板中央，并用湿布覆盖待用;
（3）按混凝土配合比的比例称取水泥、砂及外加剂待用，其中砂浆配合比与工程实际用混凝土配合比中的砂浆相同，水灰比降低0.02，砂浆总量约3000±50g;
（4）先将预混的胶凝材料及外加剂加入搅拌锅内，再加入水;
（5）从加水时刻开始计时，启动砂浆搅拌机;
（6）搅拌完毕，将砂浆分两次倒入砂浆扩展度筒，每次约倒入筒高的1/2，并用捣棒自边缘向中心按顺时针方向均匀插捣15下，最后，表面用刮刀刮平，将筒缓慢匀速垂直提起，10秒后用钢直尺量取相互垂直的两个方向的最大直径，取其平均值作为砂浆扩展度;
（7）分别对实验的三种水泥进行预实验，得出减水剂掺量的大致变化范围;
（8）换用不同品种水泥重复上述过程;
（9）最后将记录的数据结果分析得出不同减水剂掺量的砂浆扩展度变化曲线和结论。
实验要求：
（1）实验前做好预习，明确实验目的、基本原理及操作要点，并应对实验所用的仪器、设备有基本的了解;
（2）在实验的整个过程中要建立严密的科学工作秩序，严格遵守实验操作规程;
（3）该实验为开放性实验，要求学生按照教师的指导，认真查阅文献、设计实验，通过实验研究，得出结论，找出规律。
5、实验结果
（1）同一种减水剂对不同品种水泥的减水效果不一致，其中A水泥饱和点掺量为0.7%，坍落度大约290mm，水泥B饱和点掺量为0.8%，坍落度大约300mm，水泥C饱和点掺量为0.9%，坍落度大约295mm，其中水泥A与该减水剂的相容性最好;
（2）水泥与减水剂相容性分析实验具有较好的实践性，较强的实用性及具有一定的科研价值，能培养学生的创造性思维和实践能力，为培养全面发展的高素质高技能人才做准备。
参考文献
[1]杨柳，王玲.两种快速检验减水剂与混凝土原材料相容性方法对比性研究[J].硅酸盐通报，2013，32（9）：1841-1845.
[2]全美莲，孙换美.用不同方法检测水泥 与减水剂的相容性[J].商品混凝土，2012（5）：44-46.
[3]覃维祖.水泥-高效减水剂相容性及其检测研究[J].混凝土，1996（2）：11-17.
作者简介
李志芬，女，1987年2月生，汉族，讲师，研究方向：BIM技术、工程管理。
项目来源：项目编号：实验室开放项目2017SYKF85
（作者单位：山东协和学院建筑工程学院）