一种减水剂与低热水泥混凝土适应性评价系统

技术领域

本发明实施例涉及混凝土领域，尤其涉及一种减水剂与低热水泥混凝土适应性评价系统。

背景技术

水泥与减水剂的相容性主要表现为工作性，如凝结时间是否正常、流动性是否保持良好、是否出现泌水和离析现象等。低热硅酸盐水泥是水工大体积混凝土优先选用的水泥品种之一，但实际应用过程中，发现掺高效减水剂的低热硅酸盐水泥混凝土经常出现坍落度经时损失率过大、凝结时间过长等适应性不良的问题，影响工程施工进度和施工质量。

现有国家标准GB 50119-2013《混凝土外加剂应用技术规范》中规定了快速评定减水剂相容性的方法——砂浆扩展度法，但采用该方法评价相容性好的减水剂配制的混凝土仍会出现坍落度经时损失率过大、凝结时间过长等相容性问题。

此外，现有的针对低热水泥混凝土的适应性检验标准包括1h经时坍落度及含气量的变化、凝结时间、和易性及外观测评。但低热水泥混凝土凝结时间较长，而且配制混凝土费时、费事、费力、不经济。此外，如果出现不相容现象，必须重新调配外加剂配方，然后按照混凝土适应性检验方法进行试验，不仅大幅度增加减水剂优选的试验工作量，同时还会大幅度延长减水剂优选周期，不利于快速解决工程实际问题。

发明内容

为准确评价减水剂与低热水泥的适应性，缩短选择减水剂的时长，本发明提出了一种减水剂与低热水泥混凝土适应性评价系统。

该系统包括：低热水泥净浆检测模块、砂浆检测模块、指标模块和评价模块；

低热水泥净浆检测模块，用于获取低热水泥净浆的凝结时间数据；

砂浆检测模块，用于获取砂浆的扩展度数据、是否泌水离析数据；

指标模块，用于存储低热水泥净浆检测模块和砂浆检测模块中各数据对应的指标范围；

评价模块，与低热水泥净浆检测模块、砂浆检测模块、指标模块相连，用于分别将低热水泥净浆检测模块的数据和砂浆检测模块的数据与指标模块中对应的指标范围比较，对减水剂与低热水泥的适应性进行评价。

通过上述系统，分别将掺与不掺减水剂与低热水泥净浆的凝结时间数据、砂浆的扩展度数据以及是否泌水离析数据，与对应的指标范围相对比，进而对减水剂与低热水泥的适应性进行评价，相比直接对由减水剂与低热水泥构成的混凝土进行试验，可快速选定与低热水泥混凝土适应性(或相容性)好的减水剂，减少了混凝土试验，节约人力物力，降低了试验成本，同时，在砂浆扩展度数据的基础上，加入凝结时间数据以及是否泌水离析数据，可反映配制混凝土过程中的基体浆体性能变化，因此本方法能全面且准确地评价减水剂与低热水泥的适应性。

可选地，凝结时间数据包括初凝时间和终凝时间，低热水泥净浆检测模块包括：

第一检测子模块，用于检测基准低热水泥净浆的初凝时间和终凝时间。

可选地，低热水泥净浆检测模块还包括：

第二检测子模块，用于检测掺减水剂水泥浆体的初凝时间和终凝时间。

可选地，凝结时间数据还包括初凝时间差和终凝时间差，低热水泥净浆检测模块还包括：

第一计算子模块，用于根据第一检测子模块中的基准低热水泥净浆的初凝时间和第二检测子模块中的掺减水剂水泥浆体的初凝时间，计算掺与不掺减水剂水泥浆体初凝时间差；

第二计算子模块，用于根据第一检测子模块中的基准低热水泥净浆的终凝时间和第二检测子模块中的掺减水剂水泥浆体的终凝时间，计算掺与不掺减水剂水泥浆体终凝时间差。

可选地，低热水泥净浆检测模块还包括：

第三计算子模块，与第一检测子模块、第二检测子模块相连，用于根据第一检测子模块和第二检测子模块中的各终凝时间和对应的初凝时间，计算各终凝时间与对应的初凝时间的差值。

可选地，指标模块包括：

低热水泥净浆指标子模块，用于存储低热水泥净浆的指标范围，包括基准低热水泥净浆初凝时间范围、掺与不掺减水剂水泥浆体初凝时间差范围、基准低热水泥净浆终凝时间范围、掺与不掺减水剂水泥浆体终凝时间差范围、各终凝时间与对应的初凝时间的差值范围。

可选地，指标模块还包括：

砂浆指标子模块，用于存储砂浆的指标范围，包括：掺减水剂砂浆初始扩展度范围、掺减水剂砂浆扩展度的经时损失率范围和是否泌水离析情况。

可选地，在评价模块中，当低热水泥净浆检测模块的数据和砂浆检测模块的数据都在指标模块中对应的指标范围内，且，低热水泥净浆检测模块的数据和砂浆检测模块的数据都不是指标范围的临界值时，判定减水剂与低热水泥之间相互适应；当低热水泥净浆检测模块的数据和砂浆检测模块的数据不都在指标模块中对应的指标范围内时，判定减水剂与低热水泥之间不适应。

可选地，系统还包括：

混凝土试验模块，用于当低热水泥净浆检测模块的数据和砂浆检测模块的数据都在指标模块中对应的指标范围内，且，低热水泥净浆检测模块的数据和砂浆检测模块的数据中存在至少一个数据是对应的指标范围的临界值时，对由减水剂与低热水泥构成的混凝土进行试验验证。

可选地，混凝土试验模块通过坍落度、含气量、凝结时间和泌水率对混凝土进行试验验证。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施例提出的减水剂与低热水泥混凝土适应性评价系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明提出了一种减水剂与低热水泥混凝土适应性评价系统。

图1是根据一示例性实施例提出的减水剂与低热水泥混凝土适应性评价系统的结构示意图。该系统包括：低热水泥净浆检测模块101、砂浆检测模块102、指标模块103和评价模块104。

低热水泥净浆检测模块101，用于获取低热水泥净浆的凝结时间数据。

在一可选实施例中，低热水泥浆体包括基准低热水泥净浆、掺减水剂低热水泥浆体，需要说明的是此时的低热水泥为同一种类型的低热水泥。

在一可选实施例中，凝结时间数据包括初凝时间、终凝时间、初凝时间差、终凝时间差、终凝时间与对应的初凝时间的差值。

砂浆检测模块102，用于获取砂浆的扩展度数据和是否泌水离析数据。

在一可选实施例中，砂浆为在掺减水剂低热水泥浆体中加入一定比例的砂形成的。示例性地，砂率可以为34％。

在一可选实施例中，扩展度数据包括初始扩展度和经时损失率，其中经时损失率可以为1小时经时损失率，也可根据实际情况设定。是否泌水离析数据是看砂浆是否泌水离析。

指标模块103，用于存储低热水泥净浆检测模块101和砂浆检测模块102中各数据对应的指标范围。

在一可选实施例中，低热水泥净浆检测模块101中数据对应的指标范围包括初凝时间范围、终凝时间范围、初凝时间差范围、终凝时间差范围、终凝时间与对应的初凝时间的差值范围。

在一可选实施例中，砂浆检测模块102中数据对应的指标范围包括初始扩展度范围和经时损失率范围，以及不出现泌水离析情况。

评价模块104，与低热水泥净浆检测模块101、砂浆检测模块102、指标模块103相连，用于分别将低热水泥净浆检测模块101的数据和砂浆检测模块102的数据与指标模块103中对应的指标范围比较，对减水剂与低热水泥的适应性进行评价。

在一可选实施例中，当低热水泥净浆检测模块101的数据和砂浆检测模块102的数据均在对应的指标范围内时，判定减水剂与低热水泥之间相互适应；否则判定减水剂与低热水泥之间不适应。

通过上述系统，分别将掺与不掺减水剂与低热水泥净浆的凝结时间数据、砂浆的扩展度数据以及是否泌水离析数据，与对应的指标范围相对比，进而对减水剂与低热水泥的适应性进行评价，相比直接对由减水剂与低热水泥构成的混凝土进行试验，可快速选定与低热水泥混凝土适应性(或相容性)好的减水剂，减少了混凝土试验，节约人力物力，降低了试验成本，同时，在砂浆扩展度数据的基础上，加入凝结时间数据以及是否泌水离析数据，可反映配制混凝土过程中的基体浆体性能变化，因此本方法能全面且准确地评价减水剂与低热水泥的适应性。

在一示例中，凝结时间数据包括初凝时间和终凝时间，低热水泥净浆检测模块101包括：

第一检测子模块，用于检测基准低热水泥净浆的初凝时间和终凝时间。

在一示例中，低热水泥净浆检测模块101还包括：

第二检测子模块，用于检测掺减水剂水泥浆体的初凝时间和终凝时间。

在一示例中，凝结时间数据还包括初凝时间差和终凝时间差，低热水泥净浆检测模块101还包括：

第一计算子模块，用于根据第一检测子模块中的基准低热水泥净浆的初凝时间和第二检测子模块中的掺减水剂水泥浆体的初凝时间，计算掺与不掺减水剂水泥浆体初凝时间差；

第二计算子模块，用于根据第一检测子模块中的基准低热水泥净浆的终凝时间和第二检测子模块中的掺减水剂水泥浆体的终凝时间，计算掺与不掺减水剂水泥浆体终凝时间差。

在一示例中，低热水泥净浆检测模块101还包括：

第三计算子模块，与第一检测子模块、第二检测子模块相连，用于根据第一检测子模块和第二检测子模块中的各终凝时间和对应的初凝时间，计算各终凝时间与对应的初凝时间的差值。

在一可选实施例中，终凝时间与初凝时间的差值包括基准低热水泥净浆的终凝时间与初凝时间之间的差值、掺减水剂水泥浆体的终凝时间与初凝时间的差值。

在一示例中，指标模块103包括：

低热水泥净浆指标子模块，用于存储低热水泥净浆的指标范围，包括基准低热水泥净浆初凝时间范围、掺与不掺减水剂水泥浆体初凝时间差范围、基准低热水泥净浆终凝时间范围、掺与不掺减水剂水泥浆体终凝时间差范围、各终凝时间与对应的初凝时间的差值范围。

在一示例中，指标模块103还包括：

砂浆指标子模块，用于存储砂浆的指标范围，包括：掺减水剂砂浆初始扩展度范围、掺减水剂砂浆扩展度的经时损失率范围和是否泌水离析情况。

在一可选实施例中，低热水泥净浆指标子模块和砂浆指标子模块中的指标范围如表1所示。

表1低热水泥净浆指标子模块和砂浆指标子模块中的指标范围

在一示例中，在评价模块104中，当低热水泥净浆检测模块101的数据和砂浆检测模块102的数据都在指标模块103中对应的指标范围内，且，低热水泥净浆检测模块101的数据和砂浆检测模块102的数据都不是指标范围的临界值时，判定减水剂与低热水泥之间相互适应；当低热水泥净浆检测模块101的数据和砂浆检测模块102的数据不都在指标模块103中对应的指标范围内时，判定减水剂与低热水泥之间不适应。

在一示例中，该系统还包括：混凝土试验模块，用于当低热水泥净浆检测模块101的数据和砂浆检测模块102的数据都在指标模块103中对应的指标范围内，且，低热水泥净浆检测模块101的数据和砂浆检测模块102的数据中存在至少一个数据是对应的指标范围的临界值时，对由减水剂与低热水泥构成的混凝土进行试验验证。

在一示例中，混凝土试验模块通过坍落度、含气量、凝结时间和泌水率对混凝土进行试验验证。

在一可选实施例中，坍落度也可以为坍落度损失率，含气量也可以为含气量损失率，在此不做具体限制。

为验证本发明实施例提供的减水剂与低热水泥混凝土适应性评价系统的有效性，进行减水剂与低热水泥的适应性评价。试验采用三种强度等级为42.5MPa的低热水泥，分别为低热水泥A、低热水泥B、低热水泥C，减水剂分别为减水剂D和减水剂E。在进行减水剂与低热水泥适应性评价的同时，开展混凝土适应性试验，坍落度控制在70mm～90mm，含气量控制在4.5％～5.5％。原材料品质检测结果均满足规范要求，低热水泥混凝土适应性试验配合比、混凝土适应性指标检测标准及结果见表2、表3。

由表3可知，根据混凝土适应性指标检测标准，减水剂D与低热水泥B和C的适应性均基本达到标准要求，适应性较好，减水剂D与低热水泥A的适应性不能满足标准要求，适应性较差。减水剂E与低热水泥A、B的适应性均不能满足要求，适应性差。

表2低热水泥混凝土适应性试验配合比

表3混凝土适应性指标检测结果

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表4为采用本发明实施例提供的系统对不同组合进行适应性评价的指标结果。根据本发明实施例提供的指标范围，掺与不掺减水剂D的低热水泥A浆体初凝时间差超出指标控制范围，1h扩展度损失率也有倒增长趋势，由此判定低热水泥A与减水剂D适应性较差；而低热水泥B与减水剂D、低热水泥C与减水剂D的适应性检测指标均在指标范围内，因此判定低热水泥B和减水剂D适应性良好，低热水泥C与减水剂D的适应性良好。低热水泥A与减水剂E的初凝时间差超出指标范围，低热水泥B与减水剂E的扩展度1h经时损失率超出指标范围，并且砂浆出现泌水情况，因此判定减水剂E与低热水泥A、低热水泥B的适应性均较差。本发明实施例提供的系统的适应性评价结果与混凝土适应性评价结果一致。

表4本发明实施例提供的系统的适应性指标结果

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需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。