细集料：密度2.65gcm3，细度模数为2.6。减水剂：JM2Ⅷ，江苏省建筑科学研究院生产的水剂。JKA：某减缩剂产品，淡黄色液体。MSA：某减缩剂产品，无色液体。DDA：自行研制的减缩剂。2.2　试验方法
2.2.1　干缩试验方法试验参照《常用建筑材料试验手册》[6]进行，采用4cm×4cm×16cm的三联模成型，并用塑料薄膜覆盖试样表面，以防止水份蒸发。成型24h后拆模，清洁试样表面并去除易脱落的部分。在测量初始长度和初始质量前，先将试样置于恒温恒湿室2h左右，以消除外部环境和恒温恒湿室之间因存在温度差而引起的温度变形。此后，分别测定龄期为3、7、14、28、45、60和90天的长度和质量。砂浆试样的水灰比为0.36，灰砂比为1∶2，JM-Ⅷ的用量为水泥质量的0.5%。某龄期的干缩值和质量损失的计算公式分别如下：式中，Li为某龄期试样长度；L0为试样初始长度；Lt为两铜头长度；mi为某龄期试样质量；m0为试样初始质量；mt为两铜头质量。2.2.2　塑性收缩试验方法
2.2.2.1　模具圆环试模如图1所示，其中突台的直径为100mm，外环的内径为400mm，高度为35mm，六根三角径向约束的高度分别为18、20、22、24、24、26mm。成型后，将试样置入恒温恒湿室℃，湿度%）内，用暖风机对其进行5h的快速试验，试样表面的温度为46℃左右，风速约为2.0m。2.2.2.2　塑性抗拉强度试验塑性抗拉强度试验过程的示意图如图2所示[7]，试验采用自行设计加工的八字形木模，其示意图和实物图见图3所示2.2.2.3　表面水分蒸发速率试验利用测试浆体塑性抗拉强度的试样来测试其表面水分蒸发率，试样的暴露面积s约为40cm2。试验时，称量模具初重m0及加料后的质量m3，以后每隔5、10、20、35、55、80、110、150、200、250及300min称量试样的质量m4。试样表面的水分蒸发率为：3　减缩剂的效用研究
3.1　减缩剂和其掺量对干缩和重量损失的影响通过对自行研制的减缩剂组分的初选和正交试验，最终确定减缩剂DDA的最佳配比为MF1∶MF2∶MX∶H2O=2∶2∶0.5∶5。为确定减缩剂的掺量，试验选用两种专业减缩剂产品做对比，JKA和MSA是两种不同的减缩剂产品，DDA代表自行研制的减缩剂，相对于参比组，同龄期下JKA、MSA、DDA和DDA4组减缩剂对干缩值均有不同程度的降低，3种减缩剂JKA、MSA和DDA的加入均增大了砂浆的质量损失，其原因在于它们具有一定的引气性，增加了水份迁移通道。3.2　减缩剂对砂浆力学性能的影响尽管减缩剂能降低浆体的干缩，但往往会对浆体的力学性能产生负面影响[8]。为此，本研究测试了JKA、MSA和DDA对砂浆3、7和28天抗压及抗折强度的影响。基准砂浆的水灰比为0.36，灰砂比为0.5，减水剂JM-VⅢ的掺量为水泥质量的0.5%。所用减缩剂的掺量均为水泥质量的2.5%。减缩剂对砂浆抗压强度的影响见图6，对抗折强度的影响见图7。就3和28天抗压强度而言，JKA，MSA和DDA相对于参比组分别降低了35.6%、25.7%、35.3%及22.1%，17.2%，23.4%。就3和28天抗折强度而言，JKA，MSA和DDA相对于参比组分别降低了18.8%、11.4%、12.0%及19.0%、8.2%、23.2%。总体而言，MSA对力学性能的负面影响最小，其次是JKA，最后是DDA。4　减缩机理的研究
4.1　减缩剂作用的理论基础作用机理可以用毛细管张力学说来解释，混凝土中毛细管作用力可表达为：式中As为毛细管张力的作用面积；γ为毛细孔隙溶液表面张力；rs为毛细孔隙水弯液面的曲率半径在此毛细管张力作用下，混凝土产生的收缩应变εs可表达为：式中Es为毛细管张力作用下相应的弹性模量由此，通过加入表面活性剂降低孔溶液表面张力便可降低混凝土收缩值，当其它配合比参数不改变时，收缩值的降低幅度与表面张力的减小成正比：式中ε1s、ε0s分别为掺与不掺减缩剂混凝土的收缩应变；γ1、γ0分别为掺与不掺减缩剂时孔溶液表面张力。4.2　减缩剂改善塑性收缩抗裂4.2.1　减缩剂对塑性抗拉强度的影响减缩剂对塑性抗拉强度的影响见图8。从图8中可以看出，JKA、MSA和DDA的加入均降低了基体的塑性抗拉强度，其原因很可能在于它们的引气性，因为在砂浆的搅拌成型中发现有微小的气泡。4.2.2　减缩剂对水分蒸发率的影响减缩剂对水份蒸发率的影响如图9所示。JKA，MSA及DDA的加入均增大了试样表面的水份蒸发率。水份蒸发率变化的幅度不显著。减缩剂在降低水溶液表面张力的同时，带来了微小气泡，从而增大了失水面积和通道。尽管减缩剂的加入降低了塑性抗拉强度并增大了水份蒸发率，但是减缩剂依然能够在一定程度上改善水泥基材料的塑性收缩抗裂性能。减缩剂的效果应取决于它对塑性抗拉强度和毛细管收缩应力影响的权重上，即当减缩剂对塑性抗拉强度的降低幅度大于对毛细管收缩应力的降低幅度时，减缩剂将劣化塑性收缩抗裂性能，反之则加以改善。4.3　减缩剂改善干燥收缩无论减缩剂改善的是干燥收缩还是塑性收缩，其作用机理都可以用毛细管张力学说来解释。所以本试验通过对减缩剂表面张力及浆体孔结构的测定研究减缩机理。4.3.1　表面张力试验用自动表面张力仪测试了5种试样的表面张力，如图10所示。5种试样都能够降低其水溶液的表面张力，MF2降低的幅度为最小；MF1降低的幅度为最大。若仅考虑表面张力，MF1和MF2的混合物对砂浆干缩的降低率应JKA和MSA。不过2.5节中DDA对干缩的降低率却JKA和MSA，可做如下解释：并不是水溶液的表面张力越低，越能够降低干燥收缩；吸水性材料MX并没有发挥预期的保水作用以降低干缩。当然其中还可能存在很多表面物理化学的问题，如“吸附2解析”过程等等，这有待进一步研究。4.3.2　压汞试验试验采用压汞测孔法研究了减缩剂对砂浆孔隙结构的影响，其中7天的孔径分布微分曲线如图11所示，28天的孔径分布微分曲线如图11所示。从图11中可得到如下规律：加入减缩剂后，0.1μm的孔的含量增加。若按Rorstasy[9]的理论“100nm的孔对强度影响很大”，那么减缩剂对力学性能的负面影响可能主要在于增加了0.1μm以上的孔的含量。掺入减缩剂后各龄期的孔隙率如表3所示，相对于参比组，减缩剂加入后都增大了同龄期的孔隙率，以MSA增加的幅度为最小，以DDA增加的幅度为最大。由Rossler和Odler公式[9]，式中σ和σ0分别表示水泥浆体的强度及其本征强度；E是常数；P是孔隙率）可以看出，随着孔隙率的增加，水泥浆体的强度降低。2.2节的力学性能试验的结果与式的规律基本吻合，即掺DDA的孔隙率最大，其强度最低；参比组的孔隙率最小，其强度最高。5　结　论减缩剂在一定程度上改善水泥基材料的塑性收缩抗裂性能，并减小了砂浆的干缩。
减缩剂一定程度上降低了砂浆的力学性能。减缩剂的加入能较显著的降低水溶液的表面张力，同时也降低了砂浆表面的塑性抗拉强度，增大了表面水份蒸发率。减缩剂对塑性收缩抗裂的效果应取决于它对塑性抗拉强度和毛细管收缩应力影响的权重。表面张力试验表明，减缩剂减小干缩的机理主要在于降低了孔溶液的表面张力；从对孔结构的分析表明，减缩剂掺入后增大了孔隙率，并增加了孔径0.1μm的孔的含量，从而降低了掺减缩剂的砂浆力学性能。

• 赤峰HZS75混凝土搅拌站