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1、行业标准混凝土密实增强剂ConcretedenseandreinforcementadmixturesJC/Txx-xx编制说明混凝土密实增强剂标准编制组2019年10月1工作简况1.1 立项背景由于我国混凝土行业的生产和施工比较粗放，加上设计、施工和监督等行业分割和一定程度上的缺位，导致我国混凝土行业尚存在众多问题：如原材料质量差、强度等级偏低、质量通病多、很多建筑和结构过早劣化等严重问题。例如，近年来，地下室渗漏、地铁渗漏及受腐蚀、地下管廊渗漏、污水处理池过早被腐蚀破坏、沿海钢筋混凝土过早劣化等现象层出不穷。因此，急需能够提高混凝土耐久性的外加剂来解决这些问题。2014年8月，住房城乡建设
2、部和工业信息化部牵头，联合发布了住房城乡建设部工业和信息化部关于推广应用高性能混凝土的若干意见（建标2014117号文件），并牵头组织成立了高性能混凝土推广应用技术指导组。混凝土密实增强剂对混凝土密实性、耐久性、抗裂性、工作性、防腐阻锈性、节约水泥及减小水灰比等性能的提升具有显著效果，可使普通混凝土性能得到极大优化甚至转化成高性能混凝土，编制此标准将对高性能混凝土的推广起到极大的推动作用。另外，混凝土密实增强剂可大大增强混凝土抵御有害物质侵蚀和腐蚀混凝土的能力，从而延长各类钢筋混凝土构筑物的服役寿命，编制此标准将为工程实践提供一个科学有效的质量验收标准，能够更好地控制及保障工程质量,这必将大大
3、降低后期工程运营过程中的保养修复费用。目前，混凝土密实增强剂的作用机理及理论研究已基本成熟，相关工程应用实践已证明了这种产品的效果，只是缺乏一个科学合理评价这种产品的统一标准，本标准的编制将解决这一问题，具备自主技术及创新性。1.2 任务来源混凝土密实增强剂行业标准计划项目是“工业和信息化部办公厅关于印发2018年第二批行业标准制修订和外文版项目计划的通知”工信厅科（2018）31号文的要求，（计划号：2018-0411T-JC）,由常州市建筑科学研究院集团股份有限公司和北京建筑材料科学研究总院有限公司负责起草，并牵头组织相关单位共同完成。1.3 编制单位及分工本标准的主要参编单位及其分工如下
4、：（1）常州市建筑科学研究院集团股份有限公司和北京建筑材料科学研究总院有限公司：主要负责标准立项、标准讨论会组织及筹备、标准相关文献搜集及分发、行业征求意见汇总、标准正文的编写及修改等。（3）北京富瑞勒斯科技开发有限公司、常州绿玛特建筑科技有限公司、北京大胡子混凝土外加剂有限公司、江苏漂阳建设集团有限公司等标准编制单位分别从混凝土结构的构造、浇筑、养护措施等方面，提供了施工过程中改善不同服役环境下混凝土抗裂、耐久性能的资料。（4）常州市建筑科学研究院集团股份有限公司、北京建筑材料科学研究总院有限公司、南京科杰建设工程质量检测有限公司等标准编制单位负责混凝土密实增强剂产品本身性能及掺入混凝土后对
5、混凝土性能影响的评价验证和试验工作，并对实验结果进行分析。1.4 主要工作过程常州市建筑科学研究院集团股份有限公司和北京建筑材料科学研究总院有限公司等标准编制单位在申请本标准前，首先对国内外密实增强剂相关标准文件进行了广泛调研分析，并先后赴常州市江边污水厂3期工程建设项目、常州市新城泰和之春工程建设项目等相关单位进行了实地参观、调研。2019年3月6日，标准编制组在北京召开了混凝土密实增强剂标准编制组成立暨标准制定首次工作会议，来自各地科研院所、施工和密实增强剂生产企业等负责起草与参编单位的领导和专家代表参加了会议，在本次会议上确定了本标准的工作计划及任务分工。2019年10月30日，标准编制
6、组采取电话会议方式召开混凝土密实增强剂行业标准制定的第二次工作会议，根据会议讨论意见对标准内容进行了修改和完善。2标准编制原则和主要内容的说明2.1 标准编制原则本标准按照GB/TLl2009给出的规则起草。遵从以下规则：贯彻执行国家的政策、法规，与现行其他国家标准协调一致的原则;技术指标制定先进可行、规范合理的原则；标准制定突出现有产品特性，促进行业健康发展和产品推广的原则。标准制定过程中参考了各施工及混凝土密实增强剂生产企业实际控制质量要求，试验方法主要采用现行的国家标准和行业标准，以保证标准中技术指标的准确性、科学性与可比性，各项指标值在满足工程要求的前提下根据各施工及混凝土密实增强剂企
7、业试验验证结果确定。2.2 标准主要内容本标准共分9部分：1范围；2规范性引用文件；3术语和定义；4分类与标记；5一般要求；6技术要求；7试验方法；8检验规则；9标志、包装、运输、贮存。3主要试验（或验证）情况分析鉴于混凝土密实增强剂分为粉剂和液剂，因此，针对混凝土密实增强剂本身，粉剂和液剂密度、含水率、外观、含固量这4个匀质性要求各不一样。但对总碱量、氯离子含量、安定性、三氧化硫含量做了同样规定。针对混凝土密实增强剂掺入混凝土中对其性能的影响，则不分粉剂和液剂，统一规定指标，包括Ih后坍落度保留值、Ih坍落度经时损失、泌水率比、含气量、凝结时间之差、抗压强度比、劈裂抗拉强度比、56d电通量比
8、、掺加密实增强剂后56d电通量绝对值、42d收缩率比。3.1 混凝土抗裂性能研究渗漏是混凝土构筑物常见的主要病害之一，对构筑物整体质量的危害性很大。其一是渗漏会使混凝土产生溶蚀破坏（所谓溶蚀，即渗漏水对混凝土产生溶出性侵蚀）；其二是渗漏会引起并加速其他病害的发生与发展。控制混凝土裂缝是防止混凝土渗漏的关键，因为引起渗漏的主要原因是裂缝。目前，大多数防水混凝土按抗渗等级来设计，如果混凝土不开裂，这样设计问题不大。但若C30混凝土出现0.1mm的贯穿裂缝，裂缝中渗透系数是基体的倍，im高水压下，仅需2min左右时间水就可以渗穿Im厚混凝土。众所周知，混凝土中水泥的水化产物主要有水化硅酸钙、水化铝酸
9、钙、水化铁铝酸钙及氢氧化钙，而足够的氢氧化钙又是其他水化产物凝聚、结晶稳定的保证。在以上水化产物中，氢氧化钙在水中的溶解度较高。在正常情况下，混凝土毛细孔中均存在饱和氢氧化钙溶液。而一旦产生渗漏，渗漏水就可能把混凝土中的氢氧化钙溶出带走，在混凝土外部形成白色碳酸钙结晶，这样就破坏了水泥其他水化产物稳定存在的平衡条件，从而引起水化产物的分解。导致混凝土性能的下降。当混凝土中总的氢氧化钙含量（以氧化钙含量计算）被溶出25%时，混凝土抗压强度要下降50%；而当溶出量超过33%时，混凝土将完全失去强度而松散破坏。由此可见混凝土裂缝的危害之重，需要重点预防。在混凝土中加入混凝土密实增强剂可预防混凝土开裂
10、，但针对混凝土开裂性的检测,目前并不统一。目前有两种方法：混凝土塑性抗裂性能试验（平板法），出自GBT50082-2009普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准和混凝土抗裂性试验方法（圆环约束试件法），出自AASHTOPP.3499：StandardPracticeforEstimatingtheCrackingTendencyofconcrete及刘岩所著商品混凝土抗裂性能及其评价方法研究。但相关研究表明，这两种方法存在很大的随机性且不精确。标准编制组决定综合Ih后坍落度保留值、Ih坍落度经时损失、泌水率比、含气量、劈裂抗拉强度比、42d收缩率比来评价混凝土密实增强剂对混凝土抗裂性能的改善
11、作用。现今由于环保要求严格，合格的天然砂石料紧缺，各大商混站大量使用机制砂。为节省成本，商混站所用机制砂级配差、含泥量大（有些居然能达到10%以上）、含粉量大，造成混凝土粘度大、保坍性差、流变性差、抗开裂性差，密实度差。现场工人为了提高施工效率，普遍向混凝土泵车或运输罐车内加水，使混凝土不密实、开裂，进而使混凝土中钢筋性能严重劣化，从而危害结构安全。究其根本，是混凝土无法满足现场泵送的要求。混凝土泵送，一般要求坍落度要大于120mm。根据施工单位提供的信息，一般混凝土搅拌好到现场泵送大约有Ih的时差，因此标准编制组规定掺入密实增强剂后混凝土Ih后坍落度保留值必须2120mm,防止现场加水这种不
12、规范行为。标准编制组搜集了市面上6家知名企业生产的混凝土密实增强剂，3家粉剂，3家水剂，经同等条件下试验，空白组坍落度190mm,掺加密实增强剂后坍落度190210mm,Ih后空白组坍落度保留值70mm,经时损失120mm,掺加密实增强剂的保留值为160190mm,经时损失030mm0说明所定指标符合市场主流要求。混凝土搅拌过程中水或减水剂多加点，Ih后坍落度保留值也会大于12Omm,但会造成混凝土离析、泌水、趴底和坍落度经时损失现象严重，严重影响混凝土抗开裂性能、力学性能和耐久性。根据前述数据，标准编制组规定混凝土Ih后坍落度经时损失不大于40mm且泌水率比W50%,防范混凝土搅拌过程中的不
13、规范行为。混凝土泌水产生的原因有很多，比如搅拌不均匀、原材料级配差、胶凝材料含量低、加水加减水剂过量，混凝土大量泌水会使混凝土离析、趴底和硬化后开裂。因此，掺入混凝土密实增强剂后必须要解决混凝土泌水问题。经实际测试，普通混凝土中掺入6家企业生产的混凝土密实增强剂后，都改善了混凝土流变性、粘度和保水性，粉剂泌水率比为621%,水剂泌水率比30-45%,粉剂对泌水现象的改善作用明显强于水剂。混凝土中气泡对混凝土流动性和抗冻性有利，但是，气泡直径过大且过多会严重影响混凝土力学性能和抗开裂性能。经实际测试，普通混凝土中掺入6家企业生产的混凝土密实增强剂后，由于流变性好粘度适中，气泡含量在1.75L92
14、%之间，选取了3家生产细石混凝土专用的密实增强剂厂家，掺加后，实测值在2.522.79%之间。因此,标准编制组规定掺入密实增强剂后普通混凝土中气泡含量W2.0%,细石混凝土中气泡含量W3.0%。混凝土收缩对混凝土抗开裂性能影响显著，因此掺入混凝土密实增强剂后不能增加混凝土的收缩。相关研究表明，混凝土的收缩一般在42天以后明显减少，据此标准编制组决定把混凝土42d收缩率比作为混凝土抗裂性的评价指标。经实际测试，普通混凝土中掺入6家知名企业生产的混凝土密实增强剂后，由于流变性好粘度适中且泌水率大大降低，42d收缩率比为86.39L1%.因此，标准编制组规定掺入混凝土密实增强剂后混凝土42d收缩率比
15、100%。混凝土是一种脆性材料，原因是其抗拉强度低，为增加其抗拉强度从而增加其抗裂性，工程上一般会在混凝土中配筋。评价混凝土抗拉强度的指标中有劈裂抗拉强度。因此，为了表征混凝土密实增强剂对混凝土抗裂性的影响，标准编制组决定采用劈裂抗拉强度作为评价指标,并规定掺入密实增强剂后混凝土14d劈裂抗拉强度比，120%,14d劈裂抗拉强度比2110%。3.2 混凝土密实性、耐久性能研究混凝土的密实性是其抵抗环境中水、气以及溶解于水中的cr、sc一等有害物质侵入混凝土中的第一道防线，并直接影响了混凝土的抗渗、抗碳化、抗钢筋锈蚀、抗硫酸盐侵蚀甚至抗冻等耐久性能。传统上，人们采用混凝土抗高压水渗透的能力一一抗
16、渗标号来表示混凝土的密实性能。然而实践证明，抗渗标号比较适合于判定低强度等级混凝土的密实性，而对强度等级超过C30的混凝土，抗渗等级几乎都能达到PIo及以上的水平，靠抗渗标号已难于表征高性能混凝土的密实性能。从上世纪80年代开始，各国不断的研究各种新方法以评价混凝土抵抗外界各种有害离子侵蚀的能力，其中发展较快的是电通量法和RCM氯离子扩散系数法。标准编制组决定将混凝土电通量作为评价混凝土抗渗性和密实性的一般要求，参照ASTMC1202(说明表5.4.2)和TBle)Oe)5-2010铁路混凝土结构耐久性设计规范表5.4.2规定了不同使用年限、不同环境作用等级铁路混凝土的电通量。说明表5.4.2
17、氯离子在混凝土中渗透能力的等级划分(ASTMC1202)通过电量C(库伦)氯离子渗透能力混凝土类型4000渗透能力强WC0.6的普通混凝土20004000渗透能力中等W/C为0.40.6的普通混凝土10002000渗透能力低WC0.4的普通混凝土1001000渗透能力很低改性乳液或硅灰混凝土100不渗透聚合物浸渍混凝土表5.4.2混凝土的电通量/C(TB10005-2010)混凝土强度等级设计使用年限IOO年以上60年以上30年以上C30150020002500C30-C45120015002000C50100012001500国内外大量的试验研究数据和工程实例表明，掺加适量矿物掺合料且具有良
18、好抗侵入性的C30以下混凝土的电通量值一般小于1500C,C45以下混凝土电通量值一般小于1200C,C50混凝土的电通量值一般小于800C。标准编制组选取了常州大正恒固混凝土有限公司的C35混凝土作为研究测试对象，空白组56d电通量1189C,掺加6家知名企业生产的混凝土密实增强剂后，56d电通量为794949C0因此标准编制组对电通量值及比值做了以下规定。电通量值及比值56d电通量比/%C3075C30C4580C5090掺加密实增强剂后56d电通量绝对值/C混凝土等级C30C30C45C50设计使用年限30年以上150013001100设计使用年限60年以上12001000700设计使用
19、年限IoO年以上10008006003.3 混凝土力学性能研究众所周知，混凝土凝结时间过长或过短对混凝土力学性能影响很大，经实际测试，普通混凝土中掺入6家企业生产的混凝土密实增强剂后，对初凝时间和终凝时间的影响是缓凝，缓凝时间一般在12Omin内。因此，标准编制组规定掺入混凝土密实增强剂后混凝土凝结时间差12Omino根据施工单位反映，出于模板周转和工期的要求，不希望掺入混凝土密实增强剂后混凝土抗压强度下降，且希望前期抗压强度(7d)有所提高。因此标准编制组规定掺入混凝土密实增强剂后混凝土7d抗压强度比2110%,28d抗压强度比2100%。4标准中涉及专利情况经检索，本标准所列技术内容没有涉
20、及专利和知识产权的情况。5产业化情况、推广应用论证和预期达到的经济效果等情况根据“中国混凝土与水泥制品协会网”的统计数据显示，2019年1-6月，混凝土与水泥制品主要产品累计产量同比增长，其中商品混凝土和水泥排水管保持两位数增速。2019年上半年，商品混凝土累计产量达10.3亿立方，水泥混凝土桩、水泥排水管、水泥压力管等产量均有一定幅度提升。截至目前，全国生产混凝土密实增强剂的企业约有300家。其中，北京富瑞勒斯科技开发有限公司、常州绿玛特建筑科技有限公司、大胡子、欣生沸石等生产规模较大、质量稳定，其余品牌的产品单一或应用不广。据相关报道，2017年全国混凝土密实增强剂类产品产量约为60万吨，
21、2018年增至约70万吨。国外建厂及产品出口情况未见报道。标准发布实施后，将会对混凝土密实增强剂的合理评价建立统一标准，必将规范混凝土密实增强剂该行业的各个环节，对混凝土密实增强剂及高性能混凝土的推广应用起到积极的推动作用，从而更好地保障混凝土建筑的工程质量和使用寿命，减少维护成本。根据美国ACI协会(美国土木工程协会)的“五倍定律”，建设时，如果不当节省1美元；发现锈蚀时，采取措施5美元；顺筋开裂时，采取措施25美元；严重破坏，采取措施125美元。混凝土密实增强剂掺入混凝土中材料成本为(40-100)元/m3,推广混凝土密实增强剂，会使混凝土结构抗裂，与结构同寿命，减少综合造价和维护成本，产
22、生巨大的经济效益和社会效益。6本标准与国内外相关标准的比较相关的国家或行业标准有GB/T-50107-2010混凝土强度检验评定标准、JGJ/T193-2009混凝土耐久性检验评定标准、TB10005-2010铁路混凝土结构耐久性设计规范、GB50046-2008工业建筑防腐蚀设计规范、GB/T50476-2008混凝土结构耐久性设计规范、JTJ275-2000海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范、JTG/TB07-01-2006公路工程混凝土结构防腐技术规范、JGJ/T259-2012混凝土结构耐久性修复与防护技术规程、JC474-2008砂浆、混凝土防水剂、T/CECS10001-2017用于
23、混凝土中的防渗抗裂材料,该标准项目与上述这些标准是借鉴关系，借鉴里面评价混凝土性能的检测和评判方法，但上述标准里没有直接评判混凝土密实增强剂的方法标准。该项目目前有相关的国际标准一AQ美国土木工程协会的ACl214R-11混凝土强度试验结果评估指南EValUatiOnofStrengthTeStResultsofConcreteXACI318M-05美国混凝土结构建筑规范BUildingCodeRequirementsforStructuraConcreteandCommentaryACI201.2R-16混凝土耐久性指南GUidete)DUrabIeCe)ncrete、ASTMC1202-1
24、2混凝土抗氯离子渗透性能的电动指示试验方法。该标准项目与这些标准是借鉴关系，准备借鉴里面评价混凝土性能的检测和评判方法，以此来确定评价混凝土密实增强剂对混凝土性能提升的标准。7与现行法律、法规、规章及相关标准的协调性本标准中内容均依照国内现行各类相关法律、法规、规章、标准予以要求。与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调一致。8重大分歧意见的处理经过和依据在标准的编制过程中，广泛征求了行业相关单位和业内专家的意见和建议，主要针对标准规定中各项技术指标的要求范围做了深入研讨，各家单位和行业专家结合自身的工作经验和实验验证提出了作为数据支撑的有力依据，最终对标准要求达成一致。编制过程中对标准的主要内容并未产生重大意见分歧。9标准性质的建议说明建议混凝土密实增强剂作为推荐性行业标准发布实施。10贯彻标准的要求和措施建议尽快做好标准发布实施工作，标准颁布实施后，相关部门应做好标准宣贯培训工作，制定相应的实施方法，使本标准得以认真执行,在企业生产和产品应用中真正起到指导生产、保证质量、促进工艺技术水平提高的作用。11废止现行相关标准的建议无。12其他应与说明的事项无。
