標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量標(biāo)準(zhǔn)法快捷方式測定

隨著JTGE30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規(guī)程》的頒布實行，在實際使用中，已經(jīng)很少有人再沿用代用法。然而標(biāo)準(zhǔn)法卻因人經(jīng)驗或者因水泥產(chǎn)地品種不同，在確定標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量時，常常一次又一次的試驗，最多聽說有的新手試驗達九次之多，其試驗之所以麻煩，一是因為試驗有誤差，二是試驗者操作粗糙或者試驗環(huán)境和器具并不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。筆者根據(jù)實際試驗總結(jié)，對同一種水泥，一般三次就能確定出標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，可以達到快捷方便的目的，在目前很多資料中還沒看到類似的方法。下面通過對南陽航天牌P.O42.5；鄭州金龍牌PO42.5兩個品牌水泥的試驗，（在按嚴格照試驗規(guī)程進行操作的前提下，對估計用水采取感量0.1g電子天平稱量，稱量用水拌和后估計不會使試桿超過沉到試摸底部。）來說明計算過程。試驗數(shù)據(jù)如下表所示：

　　上述試驗不排除一次加水剛好是標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，也有一次可能成功的可能。但也有可能加水太多，使試桿一下沉沒至底的情況，此時數(shù)據(jù)不能錄用。 在此作者只列舉兩種水泥，本人認為大多數(shù)水泥都能夠采用這樣的計算方法。
　　試驗結(jié)論：本人認為試驗規(guī)程沒有更進一步說明這樣的做法，因為水泥和水混合并不象泥漿一樣，有很多因素影響，如：水泥漿假凝、有熱量散出、水泥的顆粒較均勻，不象土顆粒那樣分散連續(xù)。做液塑限試驗采用的是雙對數(shù)坐標(biāo)，而此試驗原理也是一定程度上的自由落體運動，水泥漿對試桿產(chǎn)生阻力，或者說最后水泥漿對試桿產(chǎn)生浮力，不能最終沉入底部。排除水泥假凝、散熱因素影響，因為重力加速度為9.8g/cm3，取為10，那么試桿在下落過程中只有重力、阻力。阻力可以看作是水泥漿的浮力，并且它只和水泥的品質(zhì)、水泥漿的稠度有關(guān)。因此也可以采用雙對數(shù)坐標(biāo)，取單位水泥用水量對數(shù)（底為10，即常用對數(shù)），取錐入深度常用對數(shù)為縱坐標(biāo)。則錐入深度與單位水泥用水量對數(shù)也為線性關(guān)系，因水泥品種不同，可能有一變數(shù)，如果水泥品質(zhì)保證的話，在短時間內(nèi)，變數(shù)因素對線性關(guān)系影響應(yīng)該不大，可以通過線性計算或作圖找出標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。
　　試驗基于的理論：一、當(dāng)用水量達到一定程度時，水泥漿符合粘性流體理論。本人認為水泥漿符合流體力學(xué)性質(zhì)，其動力粘度μ、牛頓內(nèi)摩差力ν符合庫侖性質(zhì)。根據(jù)牛頓力學(xué)性質(zhì)有： F=ρ漿gsh ， N=mg-F;水泥漿合比重為ρ漿=(500*1+w*ρ水泥)/ρ水ρ水泥;根據(jù)上述，有關(guān)系式 h=w/(ρ漿s)=(w2+500w)ρ水ρ水泥/((500*ρ水+wρ水泥)*s)，此時兩邊可取對數(shù)，可進一步計算，計算過程，本人不再多述。 二、用水量減少時，水泥漿符合塑體的性質(zhì)。隨著用水量減少，水泥漿具有可塑性，此時與土相似。（此時水泥漿內(nèi)部有水化產(chǎn)生，并放出水化熱，水化熱影響比較明顯。）
　　根據(jù)以上所述，作者認為⑴當(dāng)水泥漿為塑體時，試桿下降只是很少部分，水泥漿不具備流動性質(zhì)，此時漿體與土工液塑限相似.⑵水泥漿加水至流體時，N=mg-F=mg-ρ漿gsh-p，p為牛頓內(nèi)摩阻力，液體時忽略不計。

【結(jié)束語】
筆者認為目前實驗規(guī)程幾經(jīng)修訂還沒有見到這樣的結(jié)論，這種方法究竟正確與否，還有待于同行檢驗，希望同仁前輩不吝賜教，交流研究，盡快找到一個方便快捷的方法，使試驗過程不致復(fù)雜和麻煩。本人電話13525159982 郵箱yountze@163.com
參考文獻：
1.《公路工程及水泥混凝土試驗規(guī)程》JTJ E42-2005.
2.《水力學(xué)》全國高等教育自學(xué)考試指定教材 建筑工程專業(yè)（獨立本科段).