模拟试验安排
一、试验环境条件的设定与试验材料的存放
夏季三伏高温天气,施工环境的空气温度,高接近40°C,一般会在36°左右;空气相对湿度,一般在50-70%。试验室模拟试验的试验条件,按照施工现场的实际温、湿度进行,温度35-37°C、相对湿度50-70%。
试验材料存放环境:一般可以选在有高温烘干箱的烘干室,或者选择高温天气的午后室外(考虑施工现场一般在室内,室外存放地点应有遮阳装置,避免阳光直晒)。材料存放时间的长短,应以砂浆温度达到设定温度(一般砂浆温度35-36°C)为准。验证正常生产的砂浆及外加剂,直接将砂浆存放在试验环境中。
试验用水:可以与试验砂浆同等条件下存放,或者给拌合水加热,使拌合水的温度基本达到砂浆温度,这也与施工现场的水温上限相符。
二、试验步骤
1、称量:
验证选择外加剂:根据试验所需的总质量,按配合比称量材料。
验证正常生产砂浆施工性保持能力的,直接称量砂浆
按标准稠度(一般控制在92-96mm)用水量称量拌合水
2、混合:
1)将称量好的粉状材料,倒入混合机,密封混合3min;或直接倒入砂浆搅拌机中,搅拌时间不低于3min;正常生产的砂浆,无须再次混合。
2)砂浆混合均匀后,边搅拌边将称量好的拌合水徐徐加入,一般在1min之内加完拌合水。
3)加完拌合水,继续搅拌1min。(中间可暂停,将搅拌器壁上、搅拌叶上的干粉料刮入搅拌器中。)
3、初始数据的测定及砂浆状态观察
1)搅拌结束后,立即测定稠度:一般测定两次,并且两次差值不超过2mm;差值超过2mm,再测一次;取接近的两次稠度平均值,并记录。
2)测定砂浆拌合物容重。
3)观察砂浆拌合物的初始状态:触变性、包裹性等
4、施工性能保持能力验证
1)将测定完稠度、容重的砂浆拌合物倒入塑料盆中,敞口存放于模拟环境中。
2)从加水时间开始计时,分别观察加水后30min、60min、90min、120min、150min的砂浆状态:泌水、分层、施工手感
3)测定加水后60min、90min的砂浆密度
4)测定120min砂浆拌合物的稠度,计算稠度损失率
三、试验结果分析
1、加水后的砂浆拌合物高温存放,砂浆不泌水、不分层、施工性保持(稠度、容重、触变性等的相对稳定,可以表征施工性)的时间越长,说明砂浆的施工性保持能力越好、砂浆外加剂的耐高温性能越好。
2、轻微泌水,是可以接受的,但不能泌水严重、不能因泌水导致严重分层及砂浆板结。
3、因在高温条件下,水分的蒸发速度快,稠度的损失也会较快。在这种极端条件下,2小时稠度损失会超过30%、甚至达到50%。只要再加水拌合,砂浆的施工性能够恢复,也可以说明砂浆施工性保持能力是可以接受的,砂浆外加剂的耐高温性能也能满足正常需求。
(注:实验室条件下,2小时稠度损失必须≤30%,且在不影响砂浆施工性和强度的前提下,稠度损失越小越好)
(注:关于二次加水问题,原则上不允许二次加水。工地上的二次加水,大多都是因为存放时间过长、砂浆已经初凝,这对砂浆的质量是有影响的;实际上工地的施工环境,大多潮湿且地面水较多,无需二次加水;在模拟试验中,如果在加水搅拌后2小时之内、砂浆还没有初凝现象,二次加水搅拌,对质量影响不大;也可以通过试件强度的对比,验证对砂浆质量的影响;对于高温施工性不好的砂浆和外加剂,二次加水后,砂浆的施工性也不好恢复)
)
4、30min或者60min,砂浆泌水严重、砂浆板结严重、容重快速变大、不再具有施工性,这种砂浆/砂浆外加剂的耐高温性能较差,在施工工地出现问题的几率非常高。建议更换外加剂。
四、实例分享
7月中旬,某企业的试验:
干砂浆温度:37°C
砂浆拌合物温度:35°C
砂浆拌合物存放环境温度:36°C
初始砂浆拌合物稠度:94mm
初始砂浆拌合物容重:1780kg/m3(胶砂搅拌机搅拌,对应工地砂浆移动筒仓搅拌后容重:1920kg/m3)
初始砂浆拌合物保水率:94%(快速测定法)
可具操作性的砂浆施工性保持时间:150分钟
120分钟稠度:56mm(稠度损失率:40.4%)
120分钟容重:1800kg/m3(对应工地的容重变化范围:1920±10kg/m3。初始、10分钟、1小时)。