GB8076-2008混凝土外加劑國家標準第二次修訂主要內(nèi)容
一、任務(wù)來源
混凝土外加劑國家標準是1987年制定的，混凝土外加劑由于有了統(tǒng)一的檢測方法和性能指標，產(chǎn)品質(zhì)量有了較大的提高，產(chǎn)量也迅速增加。1997年進行了第一次修訂，但自第一次修標以來，已有10年的時間,外加劑隨著建筑業(yè)混凝土功能的多樣化及混凝土施工技術(shù)的進展，外加劑也得到了迅速發(fā)展，外加劑新品種不斷的涌現(xiàn)，產(chǎn)量已達數(shù)百萬噸。原標準在實施過程中，對一些新型的外加劑(如高性能減水劑)檢驗不能適應(yīng)，會出現(xiàn)混凝土拌合物離析、泌水，導(dǎo)致檢驗結(jié)果不能準確反映外加劑性能；此外，原標準對勻質(zhì)的某些指標規(guī)定不太合理，實施困難，影響外加劑的推廣和應(yīng)用。鑒于這些情況，國家標準化管理委員會于2006年下達了修訂任務(wù)(項目編號20061998-609)，由中國建筑材料科學研究總院負責，經(jīng)與有關(guān)單位協(xié)商和醞釀成立了GB8076－1997修標小組，對其進行修訂。
二、驗證前期試驗研究
2006年6月，在修標小組第一次要工作會上討論了以下幾點。
1.檢測用基準水泥的比表面積大小問題。GB8076標準原規(guī)定外加劑檢驗用基準水泥比表面積偏小，因水泥修標后，對水泥早期強度有所要求，現(xiàn)在通用硅酸鹽水泥實際生產(chǎn)的產(chǎn)品比表面積多在350m2／kg～400m2／kg，原標準規(guī)定的基準水泥比表面積為300m2／kg左右，為了使基準水泥的比表面積與市售水泥基本一致，要將基準水泥的比表面積提高(350±10)m2／kg，應(yīng)進行試驗以確定提高比表面積對檢測試驗結(jié)果的影響，并與原來的基準水泥進行對比。
2.確定標準適用范圍應(yīng)增加高性能減水劑和泵送劑這兩類外加劑，但這兩類外加劑如果仍按GB8076規(guī)定的檢測條件，配制的基準混凝土有時會出現(xiàn)離析和泌水，坍落度和減水率測不準等問題。
3.高性能減水劑和泵送劑這兩類外加劑檢測混凝土配比。為此，中國建筑材料科學研究總院、上海同濟大學及江蘇建筑科學研究院3個單位，率先利用建材總院組織生產(chǎn)不同比表面積（S310、S350）的水泥，不同水泥用量及不同砂率的混凝土，對不同類型的混凝土外加劑（高性能減水劑、高效減水劑、普通減水劑和引氣劑）進行性能和對比試驗，以確定原材料及配比的變化對試驗結(jié)果的影響，為全面試驗證做好準備。前期的試驗主要有下列幾方面。
?、偎啾缺砻娣e、坍落度、水泥用量、砂率對基準混凝土用水量的影響。
試驗結(jié)果表明，在試驗條件下：
a．當水泥比表面積從310m2／kg增大至350m2／kg時，在混凝土配制條件相同條件下，對基準混凝土用水量的影響較小，在可接受的變化范圍內(nèi)。
b．砂率對混凝土用水量的影響大于水泥比表面積的影響，砂率從40％提高50％，用水量有較大幅度的提高。
c．坍落度從(8±1)cm，提高(21±1)cm時，混凝土的用水量大幅度增加。
?、谒啾缺砻娣e、坍落度、水泥用量和砂率對外加劑減水率的影響。
試驗數(shù)據(jù)表明，在規(guī)定各種測試條件下，減水劑的減水率有所波動，大多數(shù)的波動在可接受的變化范圍內(nèi)，但也有的數(shù)據(jù)波動較大(如引氣劑)，引氣劑的引氣量受砂率和坍落度的影響，所以波動大些。
?、鬯啾缺砻娣e、砂率及水泥用量對強度增長率的影響。
水泥比表面積、砂率及水泥用量對強度增長率的影響比較復(fù)雜。但總體來說，水泥細度增加，7d前的抗壓強度有所提高，而28d的抗壓強度比有所變化(下降)，但變化不大。另外，對抗壓強度比的影響，與外加劑品種有一定的關(guān)系。
④水泥比表面積、坍落度、砂率和水泥用量對混凝土含氣量的影響。
在各種不同條件下，所測含氣量有所波動，但無規(guī)律性。通過各單位的試驗，經(jīng)討論得出如下結(jié)論：混凝土外加劑的檢測配比，可采用比表面積350m2／kg代替310m2／kg的水泥，外加劑的減水率變化不大，在可接受變化范圍內(nèi)。
?、輰τ诟咝阅軠p水劑和泵送劑的檢測配比，應(yīng)重新設(shè)計，以滿足檢測的要求。
通過上述試驗研究并借鑒國外有關(guān)標準，經(jīng)討論提出試驗方案。
三、修標混凝土試驗方案
1.原材料
?、偎酁樾禄鶞仕啵碢O42.5硅酸鹽水泥，比表面積(350±10)m2／kg。
②砂子為符合GB／T14684要求的細度模數(shù)為2.6～2.9的中粗砂(河砂)。
③石子為符合GB／T14685要求的二級配碎石，粒徑為5mm～20mm(方孔篩)，其中5mm～10mm占40％，10mm～20mm占60％。
?、芩畱?yīng)符合JGJ-63混凝土拌合用水的要求。
?、萃饧觿樵囼炗猛饧觿?。
2.混凝土配合比
基準混凝土配合比按JGJ-55進行設(shè)計；摻非引氣型外加劑的試驗混凝土和基準混凝土的水泥、砂、石的比例一致。配合比設(shè)計應(yīng)符合以下規(guī)定。
?、偎嘤昧?/FONT>
a．檢驗普通減水劑、高效減水劑、早強減水劑、緩凝高效減水劑、緩凝減水劑、引氣減水劑、早強劑、緩凝劑、引氣劑、防水劑時，骨料采用碎石，混凝土中水泥用量為330kg／m3。
b．檢驗高性能減水劑、泵送劑時，骨料采用碎石，混凝土水泥用量為360kg／m3。
?、谏奥?。檢驗高性能減水劑、泵送劑時混凝土的砂率為43％～47％；檢驗其他外加劑時，混凝土的砂率為36％～40％，但摻引氣劑和引氣減水劑的混凝土砂率應(yīng)比基準混凝土低1％～3％。
?、弁饧觿搅?。按科研單位或生產(chǎn)廠的指定摻量加入。
?、苡盟?。檢驗高性能減水劑、泵送劑時，用水量應(yīng)使混凝土坍落度達到(21±1)cm時用水量；檢驗其他品種外加劑時，用水量應(yīng)使混凝土坍落度達(8±1)cm。
3.混凝土攪拌
采用60L單臥軸強制式攪拌機，攪拌時間2min。拌合量應(yīng)不少于15L，不大于45L。使用粉狀外加劑時，將水泥、砂、石、外加劑一次投入，先干拌均勻，再加拌合水一起攪拌2min。使用液體外加劑時，將水泥、砂、石一起投入，先干拌均勻，再加入溶有外加劑的拌合水一起攪拌2min。出料后在鐵板上人工翻拌2～3次，再行試驗。各種混凝土材料(包括水)及試驗環(huán)境溫度均應(yīng)保持在(20±3)℃。
4.坍落度保留值
坍落度按照GB80080進行試驗，出機的混凝土拌合物按GB50080進行坍落度試驗后，得到坍落度初始值H0。立即將全部物料裝入鐵桶內(nèi)，用蓋子或塑料布密封存放，到60min時(從加水起計算時間)，將桶內(nèi)混凝土倒在拌料板上，用鐵鍬翻拌均勻，進行坍落度試驗，得到60min坍落度保留值 H60。
5.含氣量保留值
含氣量按照GB50080進行試驗，出機的混凝土拌合物按GB50080進行含氣量試驗，測得初始含氣量A。，立即將全部物料裝入鐵桶或塑料桶內(nèi)，用蓋子或塑料布密封存放，到60min時(從加水起計算時間)，將桶內(nèi)混凝土物料在拌料板上，用鐵鍬翻拌均勻，進行含氣量試驗，得到60min含氣量保留值 A60。
6.試件制作
試驗所用數(shù)量及硬化混凝土試驗方法，參考GB8076-1997進行。
四、修訂內(nèi)容
現(xiàn)標準與原國家標準相比，在內(nèi)容上有了較大的變動。標準的格式也按照產(chǎn)品標準的最新格式的要求，重新進行了編排，現(xiàn)將主要修訂內(nèi)容做如下說明。
1.范圍
本標準適用于高性能減水劑等8類外加劑。與原標準相比，標準新增加了有使用效果而沒有標準的高性能減水劑(標準型、緩凝型、早強型)和原有行業(yè)標準的泵送劑。高性能減水劑是我國近10年新出現(xiàn)的減水劑品種，由于其具有高減水性，原標準規(guī)定的試驗方法不適用于這類外加劑，經(jīng)過試驗研究，確定了檢驗方法和性能指標，首次列入了本標準。泵送劑原來有JC473-2001行業(yè)標準，國標委當時下達任務(wù)時，要求本標準盡可能多地包含各種外加劑，經(jīng)修標小組反復(fù)研究和協(xié)商，決定將泵送劑并入到本標準中，但考慮到與本標準要有一定的一致性，通過修標小組的試驗研究，重新確定了泵送劑的檢驗方法和性能指標后，將泵送劑并入本標準，本標準現(xiàn)包括8類8種型號的外加劑。比原標準新增2類2種型號。
2.規(guī)范性引用文件
對于有些引用文件取消年號，有利這些文件的最新版本，在本標準中應(yīng)用。如GB／T176、GB／T8074、GB／T8075、GB／T8077、 GB／T8170、GB／T14684、GB／T14685、GB／T50080、GB／T50081、JGJ-55、JGJ-63這些標準都取消了年號。
3.定義
與GB8076-1997標準相比，新增了高性能減水的定義。定義是根據(jù)其性能得出的。高性能減水劑是一種具有一定引氣性，且比高效減水劑具有更高減水率、更好坍落度保持性能和較小收縮的外加劑。
本標準中利用混凝土中摻入外加劑混凝土性能變化，來評定化學外加劑性能。試驗時為了對比，將按本標準規(guī)定試驗條件配制不摻減水劑的混凝土定義為基準混凝土，摻外加劑的混凝土定義為受檢混凝土(或稱試驗混凝土)。
4.代號
代號是本標準此次修標時，根據(jù)征求意見稿專家的建議而增加的。本標準采用外加劑英文名稱的縮寫作為代號，這種代號方便于在相關(guān)文件中表示外加劑的類型，也有利于記憶。
5.技術(shù)要求
本次修訂標準對混凝土性能指標和勻質(zhì)性指標修訂的內(nèi)容較多，主要有下列內(nèi)容。
?、偈軝z混凝土外加劑性能指標
a．高性能減水劑。新增加了高性能減水劑(標準型、緩凝型、早強型)，試驗結(jié)果表明，選擇試驗驗證的10多種高性能減水劑的減水率均可達30％左右，標準規(guī)定各種型號高性能減水劑減水率均應(yīng)大于或等于25％。數(shù)據(jù)表明，規(guī)定值是可行的、合理的，并對標準型和緩凝型規(guī)定了1h經(jīng)時坍落度損失值的要求。
b．調(diào)整高效減水劑減水率的指標。取消了原標準中的合格品，并提高一等品的減水率，一等品減水率由原來的12％提高到14％。此類高效減水劑包括的品種較多，主要有萘系減水劑、蜜胺系減水劑、改性蜜胺系減水劑、氨基磺酸鹽類減水劑、脂肪族減水劑。近幾年我國各類高效減水劑總產(chǎn)量近200萬噸，生產(chǎn)技術(shù)成熟，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，質(zhì)量有了較大地提高。試驗結(jié)果表明，各類外加劑的減水率均達到20％左右，適當?shù)靥岣吒咝p水劑減水率是可行的和必要的，因此標準規(guī)定高效減水劑應(yīng)大于14％，其他數(shù)值的規(guī)定是合理的。
c．普通減水劑(早強型、標準型、緩凝型)。此類外加劑是原標準中的外加劑品種?，F(xiàn)標準將其歸為普通減水劑類，并分為早強型、標準型和緩凝型，取消了原標準中的合格品。取一等品指標為本標準規(guī)定值，并調(diào)整了早強型和標準型的含氣量指標。原標準規(guī)定早強型和標準型含氣量為小于或等于3，新標準將含氣量調(diào)整為小于或等于4。根據(jù)試驗結(jié)果，新標準的調(diào)整是合理的。
d．引氣減水劑。引氣減水劑多數(shù)是復(fù)合產(chǎn)品。此類外加劑取消了原來的合格品，目前的數(shù)值是原標準中的一等品數(shù)值，并增加了1h含氣量經(jīng)時變化量的指標。引氣減水劑增加含氣量的1h經(jīng)時變化量為-1．5％～+1．5％，其波動范圍包括試驗誤差。因為引氣減水劑的引氣量必須穩(wěn)定，并保留在硬化混凝土中才能提高混凝土的耐久性。
e．泵送劑。泵送劑是修標時，經(jīng)過協(xié)商并入本標準的，其試驗方法已與原標準JC473不同，標準值是根據(jù)試驗結(jié)果確定的，至今未查到國外泵送劑標準，原泵送劑的標準，除了壓力泌水率比指標外，其試驗方法、性能指標與日本和美國流化劑基本相同。此外，泵送劑標準原來的檢測規(guī)定的，在基準混凝土中摻入生產(chǎn)廠推薦產(chǎn)量的泵送劑后，其試驗混凝土的坍落度有時會出現(xiàn)大于或小于規(guī)定的坍落度。這時檢測就會出現(xiàn)減水，或減少、增加摻量，造成檢測條件不一致的情況。為了解決泵送劑混凝土的檢測出現(xiàn)不一致的問題，必須重新試驗研究檢測混凝土配比。在大量試驗研究工作基礎(chǔ)上，放棄原標準的試驗方法，采用與減水劑相同的試驗方法。
f．早強劑、緩凝劑、引氣劑。此3類外加劑經(jīng)試驗驗證，去掉了原標準中的合格品，保存了一等品的性能指標，對于引氣劑來說，增加了1h含氣量經(jīng)時變化量，其變化范圍為-1．5％～+1．5％，目的是要求引入混凝土的含氣量穩(wěn)定，才能提高混凝土
的耐久性。
g.外加劑是否需要進行凍融試驗的問題。對其他品種外加劑是否需要耐久性相對指標試驗及有特殊性能要求，可由供需雙方?jīng)Q定試驗方法和指標。這主要是考慮到人們對混凝土耐久性和混凝土多功能化的原因，標準中不可一一列出。
?、趧蛸|(zhì)性能指標。勻質(zhì)性指標是生產(chǎn)廠控制產(chǎn)品質(zhì)量勻質(zhì)性的要求，原標準的規(guī)定存在兩方面的缺點：
a．有些指標控制范圍太嚴。如氯離子的控制，有的外加劑氯離子含量很小，在1％之內(nèi)允許波動范圍為±5％，波動范圍太小，工廠難以操作。
b．未仔細考慮某些指標數(shù)值大小，統(tǒng)一規(guī)定波動范圍，致使有時數(shù)值變化范圍大，有時太小，也造成生產(chǎn)廠實施困難。
這次修標時，參考歐洲標準EN934-2001和試驗結(jié)果進行調(diào)整，有些指標規(guī)定了不超過生產(chǎn)廠控制值(特別是對混凝土性能有副作用的)，有些規(guī)定了波動范圍。
勻質(zhì)性指標中規(guī)定生產(chǎn)廠應(yīng)在有關(guān)資料中明示產(chǎn)品勻質(zhì)性指標控制值，增加了相同和不同批次之間勻質(zhì)性和等效性其他要求，可由供需商定。
水泥凈漿流動度和砂漿減水劑未列入控制范圍之內(nèi)，因為主要是外加劑的物化性能。修改后與國外勻質(zhì)性內(nèi)容一致。此外，水泥凈漿流動度和砂漿減水率與混凝土減水沒有很好的相關(guān)性，而且有時有矛盾。但該方法操作簡便，如外加劑供需雙方認為可以作為控制或驗收參考指標時，可由雙方商定。
6.試驗方法
?、僭牧?/FONT>
a．水泥。取消了代用水泥，因為對于代用水泥，不同水泥廠生產(chǎn)熟料物組成、混合材種類、石膏摻量及形態(tài)等不同，而且難以了解不同水泥廠水泥的組成。實踐表明，使用的代用水泥致使試驗結(jié)果太混亂，無法進行橫向比較。
b．砂。符合GB／T14684中Ⅱ區(qū)要求的中砂，但細度模數(shù)為2．6～2．9，含泥量小于1％。以前的試驗結(jié)果表明，在該細度模數(shù)范圍之內(nèi)，減水率最高，且兩者的數(shù)值
非常接近。
c．石子。檢測可以用符合GB／T14685要求的碎石和卵石，但仲裁時用碎石，因為現(xiàn)在許多地方卵石資源缺乏。
②配合比。由于增加了高性能減水劑和泵送劑，經(jīng)試驗研究，此兩類外加劑檢測時，水泥用量為360kg／m3，砂率為43％～47％，用水量為坍落度 (210±10)mm時最小用水量。規(guī)定這樣的配比，可防止基準混凝土在大坍落度時離析、泌水，提高試驗準確性。規(guī)定最小用量時因基準混凝土在坍落度為 (210±10)mm時，坍落度對用水量變化不敏感，最多時可差20kg／m3，這種差別會造成對減水劑的減水率檢測有一定誤差。為了避免出現(xiàn)這一現(xiàn)象，所以試驗應(yīng)注意把握好基準混凝土的最小用水量。
?、刍炷翑嚢琛４舜涡迾艘?guī)定采用60L單臥軸強制式混凝土攪拌機，因為原標準中規(guī)定的60L自落式攪拌機在修改攪拌機標準中已被取消。規(guī)定攪拌型號、容量、攪拌量是很重要的，因為這些條件都會影響試驗結(jié)果的準確性和可比性。
?、茉嚰谱鞣椒āＴ嚰谱鞣椒鞔_規(guī)定，檢驗時檢驗一種外加劑的3批混凝土，宜在開始試驗1周內(nèi)的3個不同日期制作完成，這樣有利于避免各種試驗誤差。對比的基準混凝土和試驗混凝土應(yīng)在1天內(nèi)同時制作。
原標準中對抗壓強度、收縮率比的試件制作及含氣量測定允許采用振動臺成型，或插入高頻振搗器成型，此次修標取消插入高頻振搗器成型，試驗方法統(tǒng)一后，試驗結(jié)果可比性更好。
7.外加劑對鋼筋銹蝕作用
取消了采用鋼筋在新拌和硬化砂漿中極化電位的試驗方法。采用電位滴定法和離子色譜法來測定外加劑中氯離子的含量，來判定外加劑對鋼筋銹蝕作用。
關(guān)于鋼筋銹蝕快速方法，在GB8076～87標準中引用了JCJ-56-86“混凝土減水劑質(zhì)量標準及試驗方法”，但在標準實施中，發(fā)現(xiàn)硬化砂漿法有誤判的情況存在，因此在1999年修訂標準時，對其測試方法進行部分修訂，將JGJ-56標準規(guī)定的試樣在Ca(OH)2溶液中浸泡4h改為浸泡透，并規(guī)定了浸泡適時的檢測方法。但標準實施過程中仍出現(xiàn)誤判，原因是試樣不易浸泡透，有時浸泡1周，甚至更長時間都不能浸泡透，而出現(xiàn)誤判。該方法從原理上說是對的，但在試驗中難以實現(xiàn)，因此在第一次工作會議上就決定將測定鋼筋銹蝕硬化砂漿法予以取消。鋼筋銹蝕(新拌砂漿法)應(yīng)進一步完善并給出試驗允許的波動范圍。但許多單位反映，新拌砂漿測定結(jié)果受諸多因素影響，試驗結(jié)果波動大，重復(fù)性和穩(wěn)定性差，特別是其缺乏可靠的判據(jù)，且這種方法尚停留在定性而不是定量的階段。由于目前混凝土耐久性越來越受到社會關(guān)注，外加劑的使用單位對外加劑中影響混凝土耐久性的氯離子和堿，必須定量檢測的要求，以便計算混凝土中的氯離子和總堿量，對混凝土耐久性進行綜合控制。為使標準達到技術(shù)先進、安全選用、經(jīng)濟合理、確保質(zhì)量要求、定量地表示試驗結(jié)果。修標小組就此問題專門討論。經(jīng)討論一致認為，取消“新拌砂漿”試驗方法是合適的，并建議氯離子含量的測定采用GB8077“混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗”電位滴定法。但該方法精度為 0．05％，更精確的方法可采用JC／T420“水泥原材料中氧的化學分析方法”，該方法精度可達0．02％，但經(jīng)驗證JC／T420的方法，在試樣處理過程中氯離子易于散失，導(dǎo)致試驗誤差。
在這種情況下，不得不再選擇新的試驗方法，最后在試驗驗證的基礎(chǔ)上選用離子色譜，作為測定外加劑中氯離子的方法。該方法精度可達10-6。因此，制定了測試方法，作為本標準規(guī)范性附錄B，即混凝土外加劑中氯離子含量的測定方法(離子色譜法)。
8.產(chǎn)品的有效期
原標準對產(chǎn)品有效期無明確規(guī)定，致使廠家有效期規(guī)定不一，修標后規(guī)定產(chǎn)品從生產(chǎn)日期算起，而不是從產(chǎn)品包裝日期算起。
9.關(guān)于產(chǎn)品檢驗質(zhì)量判定問題
對抗壓強度比、收縮率比為強制性的，其余為推薦的，這是標準格式化語言，在進行產(chǎn)品檢驗質(zhì)量判定時，仍然必須滿足本標準7．4．2的要求，即產(chǎn)品經(jīng)檢驗，勻質(zhì)性檢驗結(jié)果必須符合要求；各種類型外加劑受檢混凝土性能指標中，高性能減水劑及泵送劑的減水率和坍落度的經(jīng)時變化量、其他減水劑的減水率、緩凝型外加劑的凝結(jié)時間差、引氣型外加劑的含氣量及其經(jīng)時變化量、硬化混凝土的各項性能必須符合要求，則判定該批號外加劑合格；如不符合要求時，則判該批號外加劑不合格。其余項目可作為參考指標。
10.增加附錄C
此附錄為標準資料性附錄，對外加劑的種類、主要功能、影響水泥和外加劑適應(yīng)的主要因素、應(yīng)用外加劑主要注意事項進行了簡要說明。
11.應(yīng)該強調(diào)指出的問題
本標準對外加劑的檢驗是在標準規(guī)定條件所作的檢測，以便橫向比較外加劑的性能。由于外加劑與水泥之間存在適應(yīng)的問題，在工程選用外加劑時，應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計和施工要求，使用工程的原材料，通過試驗及技術(shù)經(jīng)濟比較后確定，不應(yīng)將工程應(yīng)用與檢測混為一體，這是應(yīng)注意的。
此外，在工程應(yīng)用時，用戶對外加劑會有一些特殊的要求(即超出標準范圍)，如超緩凝問題、對外加劑某些性能的調(diào)整等，這些問題可由供需雙方協(xié)商確定，并在合同中加以說明。
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