C30粉煤灰混凝土畢業(yè)論文

1、c30粉煤灰混凝土性能研究研究論文 0 緒論 粉煤灰混凝土發(fā)展歷程粉煤灰是一種火山灰質材料，本身并無膠凝性能，在常溫下。有水存在時，粉煤灰可以與混凝土中的進行二次反應，生成難溶的水化硅酸鈣凝膠，不僅降低了溶出的可能，也填充了混凝土內部的孔隙，對混凝土強度和抗?jié)B性都有提高作用。粉煤灰的這種作用稱為火山灰效應。 除了火山灰效應外，粉煤灰對混凝土力學性能及耐久性的改善還有另外兩個原因：第一，形貌效應。粉煤灰的主要礦物組成是玻璃體，這些球形玻璃體表面光滑、粒度細、質地致密、內比表面積小、對水的吸附力小，因此，粉煤灰的加入使混凝土制備需水量減小，降低了混凝土早期干燥收縮，使混凝土密實性得到很大提高；第二

2、，填充效應。粉煤灰中的微細顆粒均勻分布在水泥顆粒之中，不僅能填充水泥顆粒間的空隙，而且能改善膠凝材料的顆粒級配，并增加水泥膠體的密實度。因此，形貌效應、填充效應和火山灰效應并稱為粉煤灰改善混凝土性能的三大效應。1。1940年美國首先在水壩等水工構筑中使用摻粉煤灰的混凝土由于其性能優(yōu)越，所以很快就被廣泛使用。隨著火力發(fā)電業(yè)的發(fā)展，粉煤灰的排放量日益增多，各國都很重視粉煤灰的應用和研究并先后制定粉煤灰標準。20世紀50年代初期，我國就對粉煤灰摻入水泥作了系統(tǒng)的研究后來在干硬性混凝土中參入了占水泥重量20%左右的粉煤灰，并在大壩混凝土工程中應用，收到了較好的技術和經濟效果。1960年以后粉煤灰已開始

3、在水工以外的混凝土工程中使用，并成為混凝土的主要摻合料。我國曾于1990年制定了用于水泥和混凝土中的粉煤灰（gb 1596-91）標準。21 粉煤灰混凝土1.1粉煤灰混凝土的定義粉煤灰混凝土是指參加一定量粉煤灰用以改善混凝土性能的水泥混凝土。31.2.粉煤灰混凝土國內外研究現(xiàn)狀（1）粉煤灰的研究現(xiàn)狀當前， 世界各國許多國家都已從歷史發(fā)展進程中認識到必須重視“工業(yè)廢渣”資源的開發(fā)利用，它可以起到有效緩沖自然資源、能源及帶來頗大的環(huán)境效益。1974 年美國首先在內政部編輯的礦物年報中，將粉煤灰作為一種礦物資源，并列為國家最豐富的第七位固體礦物15。20 世紀 70 年代中期世界性能源危機后，許多國

4、家發(fā)電廠的燃料結構發(fā)生了變化，都加快轉向以煤炭為主要燃料的進程。根據聯(lián)合國教科文組織的預測：燃煤發(fā)電仍將在 21 世紀中占重要地位，而且在 21 世紀中燃煤發(fā)電的絕對量可能還會增加。因此，加強粉煤灰利用將是世界各國面臨的共同課題。 3.1 粉煤灰在建材領域中的應用 粉煤灰具有和粘土相類似的化學成分 ,它可以代替粘土生產水泥粉煤灰的物理化學活性使得粉煤灰可以作為一種優(yōu)良的水泥和混凝土的摻和料。已經研制出來了硅酸鹽水泥、硅酸三鈣水泥、硫酸鋁酸鈣水泥等，并且粉煤灰的摻和量可以達到 70%左右。宗潤寬、王慧和蘇艷霞等人對粉煤灰在國內外大型工程中的應用已做概述。石磊等在粉煤灰被應用于建筑工程和修筑水庫大

5、壩等道路工程方面做了敘述。據報道，國外被利用的粉煤灰中有 20%以上被用作建筑材料，如水泥、混凝土、高速公路路基、砂漿摻合料及其它墻體制品。用粉煤灰代替部分黏土燒制出來的磚具有強度相同但是重量輕、導熱系數(shù)小、易于干燥等特點，可以降低能耗，節(jié)約能源的效果，另外因其具有輕質、絕熱、耐火等優(yōu)良特性粉煤灰還可以應用于制作屋頂保溫材料、隔斷墻等，可以大大減輕墻重，增加適用面積。雖然粉煤灰用作建筑材料所產生的附加值較低，但由于建材方面的應用通常吃灰量較大，所以粉煤灰用作建筑材料仍是粉煤灰應用的一個很重要的方面。 3.2 粉煤灰在材料領域中的應用 粉煤灰可以用做填充材料、復合材料、功能材料應用于材料領域，還

6、可以作為化學催化劑應用于工業(yè)生產當中。 李寶智根據粉煤灰的物理化學性質及其顆粒的表面活性,經磁選、超細和表面改性后,可以作為橡膠制品的功能材料,基本可以替代半補強碳黑,但是要根據不同的膠料和制品的技術性能等要求對其表面改性。 采用攪動鑄造法制得的粉煤灰鋁合金， 與原料相比具有相似或更高的強度和彈性模量，其耐磨性得到很大提高，是一種可以廣泛用于滑輪、油盤、復印機及電子管封口等方面的高價值材料；粉煤灰還可用作塑料填料，它的引入可以大大改善塑料的性能，研究發(fā)現(xiàn)， 用粉煤灰填充的非飽和聚酯樹脂與用碳酸鈣填充的聚酯樹脂相比具有相似的張應力和彎應力，且前者具有高于后者的彎曲模數(shù)。粉煤灰在復合材料制備方面有

7、著較大的應用空間。 粉煤灰作為化學反應催化劑的研究已經有了一定的進展。古緒鵬等人以粉煤灰、活性劑、硫酸為原料經活化、陳化、浸泡、焙燒等制得了固體酸催化劑 ,并應用于草酸二乙酯的合成 ,取得了良好的催化效果。 3.3 粉煤灰在環(huán)境治理中的應用 粉煤灰中含有多空玻璃體、多空炭粒，具有比表面積大、孔隙多、吸附性能好等特點 ,可用于處理各種工業(yè)污水。粉煤灰的多孔性和較大的比表面積使得粉煤灰具有較好的物理吸附特性；粉煤灰中大量 si-o-si 鍵、 al-o-al 鍵與極性分子產生偶極-偶極鍵吸附使得粉煤灰具有較高的化學吸附特性。 較高的吸附性使得粉煤灰能夠吸附廢水中的有機和無機的污染物，直到達到吸附平

8、衡為止將粉煤灰經流化床處理后用于去除廢水中的 hg2+。粉煤灰中的 al3+、fe3+具有較高的絮凝沉淀作用。周珊等人用粉煤灰處理冶金含油廢水 ,灰水質量比為 110 時 ,除油效果最好 ,油去除率可以達到95. 43 %。粉煤灰對含有有機活性染料廢水的色度脫除也有很好效果。張竹青將粉煤灰用于印染廢水的治理，取得了較好的處理效果。 4. 粉煤灰綜合利用發(fā)展前景 粉煤灰的綜合利用應以大批量用灰為重點 ,把提高經濟效益及社會效益的有機結合作為主攻方向 ,大力推廣成熟的技術 ,逐步完善比較成熟的技術 ,積極采用國際先進技術和裝備 ,不斷提高利用的技術水平。國家重點推廣的項目主要有粉煤灰黏土燒結磚、粉

9、煤灰做建筑材料、粉煤灰生產水泥、粉煤灰改良土壤等，隨著社會經濟的發(fā)展,人們環(huán)保觀念的加強,政策法規(guī)的建立完善,技術水平的突破和提高,中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施,固體廢物資源化進程的進一步深入,粉煤灰資源的綜合利用會更加速發(fā)展，尤其是在綠色建材、聚合物復合材料等方面。另外，粉煤灰的高價值利用，粉煤灰提取 al2o3等也越來越得到廣泛的應用，在為人們創(chuàng)造經濟效益的同時也改善了環(huán)境，創(chuàng)造了社會效益，真正意義上做到了“化害為利，變廢為寶”。 總而言之 ,粉煤灰的綜合利用不僅有利于消除污染 ,改善環(huán)境 ,而且能夠創(chuàng)造可觀的經濟效益 , 因此展開對粉煤灰綜合利用的研究已經成為一項刻不容緩的戰(zhàn)略任務。 1.3

10、聚羧酸高性能減水劑的結構特點與作用機理聚羧酸系減水劑的主要材料為含磺酸、羧酸、聚氧化烯等基團的烯基單體，還包括一些含甲氧基、酯基、羥基，甲基等弱極性的烯基單體，許多單體材料并不是可以直接利用的化工原料。聚羧酸系減水劑的化學分子結構豐富多變，如單體種類、官能團位置、分子量、分子量分布等因素變化，都可能引起結構和性能有很大的不同，聚羧酸系減水劑在合成方法上，與傳統(tǒng)磺酸類減水劑相比存在較大差別。5聚羧酸系減水劑的合成一般要先合成或選擇一些帶不同基團的單體材料，再按照分子設計原則通過加成反應將可聚合結構單元合成預定結構與性能的減水劑。聚羧酸系減水劑為梳形側鏈型分子結構，帶有磺酸基、羧基、聚氧化乙烯基、

11、氨基、羥基、酯基等極性基團。分析認為，聚羧酸系高性能減水劑的分子結構模型，應該包括如下三個層次：1.中心線性主鏈層：以非極性基相互連接為主，可以包括脂肪烴、芳烴和部分弱極性基團，影響著平均分子量與分子量分布。2.長側鏈溶劑化擴散層：聚氧化乙烯基長側鏈ped。本身由許多疏水基、亞甲基和親水基醚鍵構成，屬于非離子型強極性基團，水溶性隨聚合度增加而增強，它的一端通過醚基、氨基或酯基與疏水的主鏈連接，另一端可以是羥基、酯基或醚基連接的弱非極性基，能夠伸展在水溶液中構成溶劑化層，可以增強減水劑的分散作用。3.短側鏈絨化緊密層：連接在主鏈上，可以是帶有極性離子型和非離子型的親水基，也可以是低碳脂肪鏈的疏水

12、基短側鏈。親水基包括弱極性的-oh、-sh、-cor、-conh2、-cn、-nh2和強極性的-coo-、-so3-以及低聚合度的peo鏈等，基團極性越強、密度越高，則在極性的水泥顆粒表面錨固作用越強，有助于阻止水分子通過緊密的絨化層，具有明顯的緩凝作用。非極性的脂肪短鏈有一定的疏水作用。對水溶性的影響較弱，也可以為中心鏈部分，具有增加空間位阻、降低水分子滲透，同時調節(jié)表面活性等作用。6聚羧酸系高效減水劑的作用機理:（1）聚羧酸類聚合物對水泥有較為顯著的緩凝作用，主要由于羧基充當緩凝成分，r-coo與ca2+離子作用形成絡合物，降低溶液中ca2+離子濃度，延緩ca(oh)2形成結晶，減少c-h

13、-s凝膠形成，延緩水泥水化。（2）羧基(-cooh)，羥基(-oh)，聚氧烷基(-o-r)n等與水親和力強的極性集團主要通過吸附、分散、濕潤、潤滑等表面活性作用，對水泥顆粒提供分散和流動性能，并通過減少水泥顆粒間摩擦阻力，降低水泥顆粒與水界面的自由能來增加新拌混凝土的和易性。同時聚羧酸類物質吸附在水泥顆粒表面，羧酸根離子使水泥顆粒帶負電荷，使水泥顆粒之間產生靜電排斥作用并使水泥顆粒分散，導致抑制水泥漿體的凝聚傾向，增大水泥顆粒與水的接觸面積，使水泥充分水化。在擴散水泥顆粒的過程中，放出凝聚體鎖包圍的游離水，改善了和易性，減少了拌水量。（3）聚羧酸分子鏈的空間阻礙作用(即立體排斥)。聚羧酸類物質

14、份子吸附在水泥顆粒表面呈“梳型”，在凝膠材料的表面形成吸附層，聚合物分子吸附層相互接近交叉時，聚合物分子鏈之間產生物理的空間阻礙作用，防止水泥顆粒的凝聚，這是羧酸類減水劑具有比其他體系更強的分散能力的一個重要原因。71.4聚羧酸高性能減水劑主要的特征：1、摻量低、減水率高：減水率可高達45%，可用于配制高強以及高性能混凝土。2、坍落度輕時損失?。侯A拌混凝土2h坍落度損失小于15%，對于商品混凝土的長距離運輸及泵送施工極為有利。3、混凝土工作性好：聚羧酸系高性能減水劑配制的混凝土即使在高坍落度情況下，也不會有明顯的離析、泌水現(xiàn)象，混凝土外觀顏色均一。對于配制高流動性混凝土、自流平混凝土、自密實混

15、凝土、清水飾面混凝土極為有利。用于配制高標號混凝土時，混凝土工作性好、粘聚性好，混凝土易于攪拌。4、與不同品種水泥和摻合料相容性好：與不同品種水泥和摻合料具有很好的相容性，解決了采用其它類減水劑與膠凝材料相容性問題。5、混凝土收縮?。嚎擅黠@降低混凝土收縮，顯著提高混凝土體積穩(wěn)定性及耐久性。6、堿含量極低：堿含量0.2%。7、產品穩(wěn)定性好：低溫時無沉淀析出。7、產品綠色環(huán)保：產品無毒無害，是綠色環(huán)保產品，有利于可持續(xù)發(fā)展。8、經濟效益好：工程綜合造價低于使用其它類型產品。81.5聚羧酸高效減水劑應用前景到目前為此，除了價格偏高外，幾乎找不出聚羧酸不如萘系的地方。許多文章都認為，聚羧酸減水劑是生產

16、（綠色）高性能混凝土的優(yōu)選材料。因此，這種新型減水劑必將在我國不斷推廣應用。由于我國煤化工資源豐富，石油化工資源相對匱乏，因此，在短時期內由聚羧酸減水劑全面替代萘系減水劑是不可能的。但是，如果通過努力，以下幾個條件迅速成熟的話，在若干年后新一代減水劑逐步取代萘系成為主導產品是可能的。1. 環(huán)保政策進一步嚴格日本推廣聚羧酸而限制在本土生產萘系的關鍵因素是環(huán)保嚴格。我國目前在生產萘、蒽等減水劑時環(huán)保問題不容樂觀，如政策嚴厲，生產廠的成本必將提高，對目前利潤已經很低的生產商來說是一個重大打擊，反過來，就成為推廣聚羧酸減水劑的動力。2 混凝土技術質量意識提高 減水劑在混凝土總成本只占2-4%，而對混凝

17、土的性能和質量影響度至關重要。3 應用水平和技能提高 充分發(fā)揮聚羧酸減水劑的性能優(yōu)勢，可以通過減少水泥用量等途徑彌補減水劑的價差。4 科研深化現(xiàn)在世界上還有不少專家正在研究更新更好更便宜的減水劑，我國科技人員在這方面還有很大差距或者說有很大研究空間。通過他們的努力，聚羧酸減水劑的性能水平將更高，成本將進一步降低，甚至會出現(xiàn)革命性的進展。5 產研結合的骨干企業(yè)參與 聚羧酸減水劑有品種多、性能復雜、合成技術含量高，因此不能靠買一個配方，搞一點小改小革就能打天下?，F(xiàn)有的外加劑骨干企業(yè)應該注意與科研單位緊密合作，或者建立自主研發(fā)隊伍，爭取在近年內掌握幾種聚羧酸減水劑的合成和調配技術，只有這樣我國的新一

18、代減水劑才能有突破性的發(fā)展。6 原材料價格回歸正常聚羧酸減水劑合成主要原料幾乎都來自石油化工產品。其中有60%以上是以環(huán)氧乙烷（eo）為基材的聚合物。因此，eo價格對減水劑成本至關重要。71.6研究的內容及目的混凝土外加劑與水泥適應性的定義：依據混凝土外加劑應用技術規(guī)范，將通過檢驗符合標準的某種外加劑摻入按規(guī)定可以使用該品種外加劑的水泥中，用該水泥所配制的混凝土或砂漿如能產生應有的效果，就認為該水泥與這外加劑相適應；反之，如果不能產生應有的效果，則該水泥與這外加劑的適應性不良。10本課題主要是通過大量的聚羧酸系高效減水劑與水泥之間的試驗，來確定它們是否相適應，然后再通過查找資料來加深對水泥與聚

19、羧酸系減水劑適應性的認識，找出影響適應性的因素。最后對聚羧酸高效減水劑與其它減水劑進行復摻，看其表現(xiàn)。研究過程中需解決的問題：1聚羧酸減水劑的減水效果2聚羧酸減水劑的最佳摻量3影響聚羧酸減水劑與水泥相適應的因素4復摻時聚羧酸減水劑的表現(xiàn)目前從技術發(fā)展的角度上講，已經進入高性能減水劑的階段。這是在原有高效減水劑的基礎上，解決其存在的坍落度損失、離析泌水及水泥的適應性等問題，使高流動性與高保塑性達到協(xié)調和統(tǒng)一。應用性能優(yōu)良的高效減水劑，滿足高性能混凝土的各種性能要求，是混凝土工藝上的一次革新，也是社會進步的表現(xiàn)。隨著我國加入世界貿易組織，將會有更多的國外外加劑產品進入中國市場，國內外產品的競爭會更

20、加激烈。只有抓住機遇，不斷進行新產品的研制和開發(fā)，緊跟國際上外加劑發(fā)展的步伐，才能在未來的競爭中立于不敗之地。11 本課題旨在通過不同聚羧酸減水劑和不同水泥間的試驗，來了解影響其適應性的因素，為使用聚羧酸減水劑的朋友提供經驗，也可為研究聚羧酸外加劑的專家提供參考數(shù)據。2 原材料檢測主要原材料： p42.5水泥 ,p32.5礦粉水泥 ,鐵園減水劑 ,育才減水劑 ,萘系（fdn）減水劑 ,木鈣減水劑 2.1 水泥檢測2.1.1水泥凝結時間 凝結時間。以標準稠度用水量試驗制成的水泥凈漿裝在測定凝結時間用的圓模中，在標準稠度儀上、以標準試針測試之，從加水時起，至試針沉人凈漿中距底板23mm 時所需的時

21、間稱為初凝時間；從加水時起，至試針沉人凈漿不超過1.00.5mm時所需時間稱為終凝時間。試驗方法 （1）將圓模放在玻璃板上，在內側稍稍涂上一層機油或白礬士林。調整凝結時間測定儀的試針接觸玻璃板時，指針應對準標準尺零點。 （2）試件的制備。取水泥500g,以標準稠度用水量按前述方法制成標準稠度凈漿，立即一次裝人圓模，振動數(shù)次后刮平，然后放人濕氣養(yǎng)護箱內。拌制凈漿開始加水時的時間作為凝結時間的起始時間） (3)試件在濕氣養(yǎng)護箱養(yǎng)護至加水后30min時，將圓模取出，進行第一次測定。測定時，將圓模放到試針下,使試針與凈漿面接觸,擰緊螺絲12s后突然放松,試針垂直自由沉人凈漿、觀察試針停止下沉時指針讀數(shù)

22、。 最初測定時，應輕輕扶持金屬棒，使其徐徐下降，以防試針撞彎，但結果以自由下沉為準；在整個測試過程中，試針貫入的位置至少要距圓模內壁10mm。 臨近初凝時，每隔5min測定一次；臨近終凝時，每隔15min測定一次。每次測定不得讓試針落人原針孔內海次測定完畢應將試針擦凈并將圓模放回濕氣養(yǎng)護箱內，測定全過程中要防止圓模受振。 當試針沉入凈漿至距底板23mm時，即為水泥達到初凝狀態(tài)；當下沉不超過0.5mm時，水泥達到終凝狀態(tài)。由開始加水至初凝、終凝狀態(tài)的時間分別為該水泥的初凝時間和終凝時間，用小時(h)和分(min)來表示。 到達初凝或終凝狀態(tài)應立即重復測一次，當兩次結論相同時才能定為達到初凝或終凝

23、狀態(tài)。2.1.2水泥細度檢測（負壓篩法）水泥細度就是水泥的分散度，是水泥廠用來作日常檢查和控制水泥質量的重要參數(shù)。水泥細度對水泥強度有較大的影響，同時對水泥體積安定性，干縮都有影響，并會影響水泥的產量和能耗。試驗方法1.篩析試驗前，應把負壓篩放在篩座上，蓋上篩蓋，接通電源，檢查控制系統(tǒng)，調節(jié)負壓至40006000pa范圍內。 2.放在篩座上，開動篩析儀連續(xù)篩析2min，在此期間如有試樣附著在篩蓋上，可輕輕地敲擊，使試樣落下。篩畢，用天平 稱量篩余物。 3.當工作負壓小于4000pa時，應清理吸塵器內水泥，使負壓恢復正常。水泥試樣篩余分數(shù)按下式計算： frs/ w 100 (2-1)式中：f水泥

24、試樣的篩余百分數(shù)，； rs水泥篩余物的質量，g; w水泥試樣的質量，g； 結果計算至0.1。 經檢測，該水泥的篩余百分數(shù)為5%，,符合使用條件。.2.1.3水泥標準稠度用水量 試驗方法1.標準稠度用水量，采用調整水量法。2測定前經檢查，測定儀的金屬棒能自由滑動;試錐降至錐模頂面位置時指針應對準標尺零點，攪拌機應運轉正常。3水泥凈漿的拌制。攪拌鍋和攪拌葉片應先用濕棉布擦過，然后將稱好的500g水泥試樣倒入攪拌鍋內。拌和時，先將攪拌鍋放到機鍋座上，升至攪拌位置，開動機器，同時徐徐加入拌和水，慢速攪拌120s，停伴15s，接著快速攪拌、120s后停機。采用調整水量方法時、拌和用水量是先按經驗確定一個

25、水量，然后逐次改變用水量，直至達到標準稠度為止；采用不變水量方法時，拌和用水量為142.5ml（準確至0.5ml）。4裝模測試。拌和結束后，立即將拌好的凈漿裝人錐模內，用小刀插搗，振動數(shù)次，刮去多余凈漿，抹平后迅速放到試錐下面固定位置上，將試錐降至凈漿表面，擰緊螺絲，然后突然放松，試錐自由沉人凈漿中，到試錐停止下沉時記錄試錐下沉深度。整個操作在攪拌后1.5min內完成。經檢測，該水泥的標準稠度用水量為 2.1.4水泥安定性檢測檢驗水泥漿在硬化時體積變化中的均勻性，以決定水泥的品質。水泥安定性試驗有兩種測定方法，即雷氏法和試餅法，有爭議時以雷氏法為準。雷氏法是測定水泥凈漿在雷氏夾中沸煮后的膨脹值

26、；試餅法通過觀察水泥凈漿試餅煮后的外形變化來檢驗水泥的游離氧化鈣造成的體積安定性不良。1.以標準稠度的用水量，按前述方法制成標準稠度凈漿。2.取出一部分標準稠度的凈漿分成兩等份（每份約75g），使之呈球形，放在稍涂一層油的玻璃板上，輕輕振動玻璃板，并用濕布擦過的小刀由邊緣向中央抹動，做成直徑7080mm、中心厚約10mm、邊緣漸薄、表面光滑的試餅，然后將試餅放人濕氣養(yǎng)護箱內養(yǎng)護(24士2)h。3.脫去玻璃板，取下試餅，先檢查試餅是否完整（如已開裂翹曲需檢查原因，確不是因外因引起時，該試餅為不合格，不必煮沸），在試餅無缺陷的情況下，將試餅放在沸煮箱的水中蓖板上，然后在（30士5）min內加熱至沸

27、騰，并恒沸3h士5min。4.沸煮結束，即放掉箱中熱水，打開箱蓋府箱體冷卻至室溫；取出試件進行判別。目測未發(fā)現(xiàn)裂縫，用直尺檢查也未彎曲的試餅為安定性合格，反之為不合格，當兩個試餅判別結果有矛盾時，該試餅安定性為不合格經檢驗，該水泥的安定性合格。經試驗 這兩種水泥的各項指標如圖所示水泥種類凝結時間細度標準稠度用水量安定性普通水泥良好礦粉水泥良好表2-1 水泥檢測2.2.砂石試驗2.2.1砂的篩分試驗1.試驗儀器： 試驗圓孔篩 、天平、搖篩機、淺盤和軟硬毛刷、烘箱。2.試樣的制備：先將粒徑大于10mm的顆粒篩除，并算出篩余百分率。如果試樣的含泥量超過5%，應先用水洗烘干至恒重再進行篩分。取每份不少

28、于550g的試樣兩份，分別倒入兩個淺盤中，置于烘箱至恒重冷卻至室溫后備用。3.試驗步驟：(1)稱量烘干了的砂500g，倒入按篩孔大小順序9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.60mm、0.30mm、0.15mm排列的套篩的最上一個篩內。加蓋后，將其裝入搖篩機內固緊。(2)搖篩10分鐘后取出套篩，按篩孔大小尺寸，在清潔的淺盤上逐個手篩，直至每分鐘篩出量不超過試樣總量的0.1%時為止，通過的顆粒并入下一篩中，按此順序進行，直到每個篩篩完為止。(3)稱量各篩篩余量，精確至1g，最后各篩的篩余試樣的質量和淺盤中剩余試樣的質量的和與篩前試樣的質量相比，其差值不超出總質量的1%。試驗結

29、果見表2-2。(4)細度模數(shù)mx的計算： mx= (a2+a3+a4+a5+a65a1)/ (100a1) （2-3）式中： a1、a2 、a3 、a4 、a5 、a6依次為4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.60mm、0.30mm、0.15mm篩上的累計篩余百分率。(5) 試驗結果結合砂的顆粒級配進而得出結論：該砂細度模數(shù)為2.2，屬細砂。2.2.2砂的表觀密度試驗1.試驗儀器：天平、容量瓶、淺盤、烘箱、燒杯、干燥器、鋁制料勺等。2. 試樣的制備：將縮分至650克的試樣在1055烘干箱中烘干至恒重，并在干燥容器中冷卻至室溫備用。3. 試驗步驟：(1）稱取烘干的砂子試樣300克（m0

30、）,裝入盛有半瓶冷開水的容量瓶中，搖轉容量瓶使其在水中充分攪拌以排除氣泡。(2）塞緊瓶塞，靜置24小時后打開瓶塞，再用滴管添水，使水面于瓶頸刻度線齊平，塞緊瓶塞，擦干瓶外的水分，稱其質量m1(g),精確至1 g。(3）倒出瓶中的水和試樣，洗凈瓶內外，再注入冷開水至瓶頸刻度線，塞緊瓶塞，擦干瓶外水分，稱其質量m2(g)，精確至1 g。（4） 試驗結果該砂的表觀密度按下式計算： = m0 /(m0+m2m1) a11000kg/m3 （2-4）該試驗的結果見表2-2。試驗號砂的質量m0 (g)瓶，水的質量m2 (g)砂，瓶，水的質量m1 (g)砂的表觀密度（kg/m3）13006097932580

31、表2-2砂的表觀密度試驗2.2.3砂的堆積密度1.試驗儀器： 案秤、容量筒、烘箱、漏斗、料勺、淺盤、直尺。 2.試驗步驟：（1）稱取試樣1.5升,并且稱量容量筒質量m1(kg) ,精確至1g。用料勺或漏斗將試樣徐徐裝入容量筒內，出料口距容量筒口不應超過5cm，直至試樣裝滿超出筒口成錐形為止。（2）用直尺將多余的試樣沿筒口中心線向兩個相反的方向刮平，稱其質量m2(kg)，精確至1g。（3）試驗結果見表2-3該砂的表觀密度按下式計算： 0=（m2m1）/v （2-2） 試驗號筒的質量m1(kg)砂，筒的質量m2(kg)筒的體積v（m3）砂的堆積密度0（kg/ m3）1582203510051445

32、.7表2-3砂的堆積密度試驗2.3 粉煤灰檢測粉煤灰燒失量（%）試驗取樣方法及數(shù)量 以連續(xù)供應的200t相同等級的粉煤灰為一批，不足200t亦按一批論，粉煤灰的數(shù)量按干灰（含水率小于1%）的重量計算。 散裝灰取樣從不同部位取15份試樣，每份試樣13kg，混合均勻，按四分法縮取比試驗所需量大一倍的試樣（稱為平均試樣）。 袋裝灰取樣從每批中抽10袋，并從每袋中各取試樣不少于1kg，混合均勻，按四分法縮取比試驗所需量大一倍的試樣（稱為平均試樣）。試驗方法：按四分法取樣， 準確稱取1g試樣，置于已灼燒恒重的瓷坩堝中，將蓋斜置與坩堝上，防在高溫爐內從低溫開始逐漸升高溫度，在9501000以灼燒1520m

33、in，取出坩堝，置于干燥器中冷至室溫。稱量，如此反復灼燒，直至恒重。計算：燒失量（%）s=(g1-g2)/g1*100 g1燒前質量，g2燒后質量。粉煤灰必試項目試驗結果評定標準 評定依據用于水泥和混凝土中的粉煤灰（gb1596-91），其品質指標應符合下表規(guī)定：燒失量（%）不大于級5% 級8 % 級15%2.3.1粉煤灰需水量比試驗：需水量比試驗方法： 按gb/t2419測定試驗膠砂和對比膠砂的流動度，以二者流動度達到130mm140mm時的加水量之比確定粉煤灰的需水量比。1 材料 水泥：gsb141510強度檢驗用水泥標準樣品。 標準砂：符合gb/t176711999規(guī)定的0.5mm1.0

34、mm的中級砂。 水：潔凈的飲用水。2 儀器設備 天平：量程不小于1000g，最小分度值不大于1g。 攪拌機：符合gb/t176711999規(guī)定的行星式水泥膠砂攪拌機。 流動度跳桌：符合gb/t2419規(guī)定。3 試驗步驟（1）膠砂配比按表2.-4。膠砂種類水泥/g粉煤灰/g標準砂/g加水量/ml對比膠砂250750125試驗膠砂17575750按流動度達到130mm140mm調整表2-4（2）試驗膠砂按gb/t17671規(guī)定進行攪拌。（3）攪拌后的試驗膠砂按gb/t2419測定流動度，當流動度在130mm140mm范圍內，記錄此時的加水量；當流動度小于130mm或大于140mm時，重新調整加水量

35、，直至流動度達到130mm140mm為止。4 結果計算需水量比按式（2-1）計算：x=（） （2-1）式中：x需水量比，%；計算至1%。l1試驗膠砂流動度達到130mm140mm時的加水量，ml；g對比膠砂的加水量，ml。2.3.2粉煤灰燒失量試驗：測定粉煤灰的含碳量，粉煤灰中的含炭量過多會影響其活性、對混合料強度有明顯影響。1 儀器設備 天平：不應低于四級，精度至0.0001g。 鉑、銀或瓷坩堝：帶蓋，容量1530ml。 馬弗爐：隔焰加熱爐，在爐膛外圍進行電阻加熱。應使用溫度控制器，準確控制爐溫，并定期進行校驗。 2 試驗步驟 （1）先稱取空瓷坩堝的質量m0，然后稱取粉煤灰試樣約1g（m1）

36、,精確至0.0001g，然后將粉煤灰置于已灼燒恒量的瓷坩堝內，將蓋斜置于坩堝上。（2）將瓷坩堝放在馬弗爐內，然后從低溫開始逐漸升高溫度，在800950下灼燒1520min。 （3）將瓷坩堝取出置于干燥器中冷卻至室溫，稱量。反復灼燒，直至恒量（m2）。恒重說明：經第一次灼燒、冷卻、稱量后，通過連續(xù)對每次15min的灼燒，然后用冷卻、稱量的方法來檢查恒定質量，當連續(xù)兩次稱量之差小于0.0005g時，即達到恒重。3 結果整理粉煤灰燒失量的質量百分數(shù)xloi按下式計算，準確至0.1%.s=m1-(m2-m0)m1式中： （2-2）s粉煤灰燒失量的質量百分數(shù)，%；m0空瓷坩堝的質量，g；m1粉煤灰試樣的

37、質量，g；m2灼燒后粉煤灰試樣和瓷坩堝的合重，g。 粉煤灰檢驗結果如表2.5所示：細度(0.045mm方孔篩余)/%需水量比燒失量92%6% 表2.52.3.3粉煤灰細度：gb/t15962005用于水泥和混凝土中的粉煤灰于2005年08月01日實施。標準中規(guī)定拌制混凝土和砂漿用粉煤灰要求細度(45m方孔篩)級不大于12.0%,級不大于25.0%,級不大于45.0%。細度檢驗方法采用負壓篩析法。參照gb/t1345-2005水泥細度檢驗方法。 2.4聚羧酸減水劑檢測凈漿流動度及其損失按照gb/t 80772000“混凝土外加劑勻質性試驗方法”進行凈漿流動度測試。測試水泥凈漿在玻璃板上流動30s

38、 時的直徑，作為初始凈漿流動度。等到漿體停止流動時，再測一次最終擴展直徑（簡稱最大流動度），作為初始凈漿最大流動度。分別于 1h、2h 之后測得凈漿流動30s 的流動度和凈漿最大流動度。砂漿減水率按照gb/t 80772000“混凝土外加劑勻質性試驗方法”進行砂漿減水率測試。經檢測，所用聚羧酸減水劑均符合有關標準。122.5水檢測采用試驗室用水，符合有關標準。3 試驗方案及數(shù)據記錄實驗的理論基礎：減水劑的工作機理1降低水泥顆粒固液界面能;2靜電斥力作用;3空間位阻斥力作用;4水化膜潤滑作用;5引氣、隔離“滾珠”作用。13實驗方案設計本實驗通過對水泥靜漿流動度以及對水泥砂漿強度的測定，來研究各種

39、因素對聚羧酸系高性能減水劑的影響. 3.1水泥靜漿流動度 實驗目的：水泥凈漿流動度是反映混凝土外加劑減水性、保坍性、粘聚性以及是否泌水等綜合性能的簡易測試方法。 實驗材料：水泥、水、外加劑等。 儀器和設備：1、靜漿攪拌機2、試模3、玻璃板4、鋼尺5、小刀6、圓柱搗棒7、電子秤8、量筒。 實驗方法：水泥凈漿流動性試驗 根據混凝土外加劑勻質性試驗方法（gb 8077-2000 ）規(guī)定，在w/c 為0.29 時，測定兩類減水劑推薦摻量范圍內的水泥凈漿流動度和0.5、1.0 h 的流動度保持情況，作為表征其性能的參數(shù)并各選出摻量進行混凝土試驗。本實驗取水泥600g、水174g以及外加劑等。若外加劑是水

40、劑，則所摻水量是174g水減去外加劑含水量。實驗采用四種外加劑：兩種聚羧酸系高性能減水劑（河北育才gk-3000、河北鐵園ty-6a）, fdn萘系高效減水劑，木鈣類普通減水劑。兩種水泥：邯鄲新峰水泥廠產的普通硅酸鹽水泥po強度等級為42.5r以及礦渣硅酸鹽水泥強度等級為.。3.1.1外加劑自身品種與摻量 經計算：外加劑（水劑）摻量為2.4（0.4%）克，水用量為172.08；同理，外加劑3.6（0.6%）克，水171.12；外加劑4.8（0.8%）克，水170.16克；外加劑6.0（1%）克，水169.20克；外加劑7.2（1.2%）克，水168.24克。選取育才gk-3000高性能減水劑摻

41、量%流動度(cm)30mi n流動度60mi n 流動度0.46.811.87.90.616.719.017.70.822.825.625.21.026.929.228.01.227.326.830.0表3.1 圖3.1選取鐵園ty-6a高性能減水劑摻量%流動度(cm）30min流動度60min流動度0.65.817.517.90.87.427.827.51.011.027.327.31.211.828.728.2 表3.2 圖3.2由上圖所示，.1外加劑只有在其摻量達到一定范圍內，才能產生效果，過少則幾乎不起作用，過多不會有更好的效果或造成流動度的經時損失增大。上訴兩種外加劑的最佳摻量都在1

42、%左右。2不同的聚羧酸系減水劑對同一種水泥的效果明顯不同，選對合適的聚羧酸系減水劑十分重要。3.1.2攪拌時間（育才高性能減水劑和普通硅酸鹽水泥）選取摻量為0.8%，1.0%的育才高性能減水劑，將其攪拌時間定為3min、4min、5min，測定其初始，30min、60min的流動度。摻量為0.8%攪拌時間初始流動度30min流動度60min流動度3min21.625.125.24min22.825.625.25min20.024.925.1表3.3摻量為1.0%攪拌時間初始流動度30min流動度60min流動度3min26.224.527.24min26.929.228.05min26.524

43、.226.6表3.4圖3.3 圖3.4由上圖可得：分別對育才聚羧酸減水劑摻量為0.8%和摻量為1.0%進行試驗，攪拌時間為四分鐘的流動度上比三分鐘和五分鐘要好，其初始流動度、30分鐘流動度和60分鐘流動度都比三分鐘和五分鐘的要高，故可以確定4min為其最佳攪拌時間。3.1.3攪拌速度當外加劑摻量都在1%、都攪拌4分鐘時，控制攪拌速度不同，分快攪拌，慢攪拌和快慢結合3種 摻量為1.0%攪拌速度初始流動度30min流動度60min流動度慢攪拌18.222.525.1快攪拌26.929.228.0快慢結合25.523.925.6表3.5 圖3.5可以看出，慢攪拌不能完全使外加劑完全效果，快攪拌效果明

44、顯，快慢結合位于二者之間，可以根據當時的施工環(huán)境確定較慢速度。3.1.4水膠比（w/c） 分別選取0.25，0.29.0.35等三個水膠比（w/c），其他條件一致，水膠比（w/c）初始流動度30min流動度60min流動度0.2517.220.520.10.2926.929.228.00.3530.029.929.9表3.6圖3.6可以看出，在不同的水膠比下，聚羧酸系減水劑表現(xiàn)不同，施工中針對環(huán)境條件確定合適的水膠比可以提高它與水泥的適應性。3.1.5摻加順序（同摻法和后摻法）后摻法：取部分水加入攪拌鍋中，然后加入普通硅酸鹽水泥，放入靜漿攪拌機中攪拌。攪拌30s后加入育才聚羧酸高性能減水劑，再

45、攪拌3min半，測其流動度。后摻法摻量%初始流動度30分鐘流動度60分鐘流動度0.617.527.022.50.820.630.027.71.028.029.329.8表3.7（1）同摻法：摻量%初始流動度30分鐘流動度60分鐘流動度0.616.719.017.70.822.825.625.21.026.929.228.0 表3.8表3.7（2） 圖3.7（b） 圖3.7 （a） 圖3.7（c）由上面可知：（1）后摻法與前摻法相比，其流動度均有增加。當減水劑摻量為0.6%時，初始流動度增加4.8%；30分鐘流動度增加42%；60分鐘流動度增加27%。平均增加約24.6%。摻量為0.8%時，初始

46、流動度增加10.7%；30分鐘流動度增加17%；60分鐘流動度增加9.9%。平均增加12.5%。摻量為1.0%時，初始流動度增加4.1%；30分鐘流動度增加0.3%；60分鐘流動度增加6.4%?？梢?，后摻法可以更好的利用聚羧酸系減水劑，在使用減水劑摻量較底的情況下，可以通過后摻法來加大減水劑的作用效果。（2）后摻法的流動度經時損失較小。3.1.6水泥品種（礦渣水泥和普通水泥）育才高性能減水劑和礦渣水泥摻量%流動度(cm）30min流動度60min流動度0.616.819.619.50.820.524.525.51.021.525.527.81.224.225.528.0表3.8育才高性能減水劑

47、和普通水泥摻量%流動度(cm）30min流動度60min流動度0.611.023.122.40.819.824.324.01.023.526.326.81.224.026.528.3 表3.9 圖3.8 圖3.9由上表可知：摻育才減水劑的初始流動度大體略大于摻鐵園減水劑的初始流動度； 60分鐘流動度兩者都比較接近。說明不同的水泥與聚羧酸反應效果不同。3.1.7粉煤灰摻量（育才聚羧酸減水劑和普通硅酸鹽水泥）聚羧酸減水劑摻量 % 粉煤灰摻量%流動度(cm）30min流動度60min流動度1.0026.929.228.02020.720.527.22518.515.421.23021.718.222

48、.83518.425.624.64017.917.725.70.8022.825.625.22020.922.225.22523.528.626.03025.728.726.53528.227.126.64028.830.229.20.6016.719.017.72027.227.021.72523.226.218.63024.520.512.23516.423.419.14010.211.07.6表3.10由此表可知：當聚羧酸減水劑摻量較高時，摻粉煤灰的水泥凈漿流動度小于不摻粉煤灰的水泥，但其流動度隨摻量的增加而增加；減水劑摻量為0.8%時，摻粉煤灰的水泥流動度較大，摻量隨粉煤灰的摻量增加而

49、增加；但當減水劑摻量較低時（0.6%），其流動度反而隨粉煤灰摻量的增加而降低?？梢姺勖夯业膿郊?，有一定的減水效果，能增加其凈漿的流動度。特別是摻量在40%，減水劑摻量在0.8%時，效果最為顯著。3.1.8聚羧酸減水劑的復配聚羧酸系減水劑與木鈣類復配（普通硅酸鹽水泥）當木鈣摻量分別占所加入減水劑的0.1、0.2、0.3時，水泥凈漿的流動度如下所示：木鈣所占比例初始流動度30分鐘流動度60分鐘流動度0.120.115.615.20.217.615.114.80.315.314.514.1 表3.11 圖3.10聚羧酸系減水劑與木質素磺酸鹽減水劑具有疊加效應，但木質素磺酸鹽減水劑對水泥凈漿流動度的改

50、善效果就不很明顯。復合摻加時，隨著木質素磺酸鹽減水劑所占比例的提高，凈漿流動度逐漸減小，凈漿流動度損失性也逐漸加大。固定復合減水劑的摻量為0.20%，當木質素磺酸鹽占減水劑比例分別為10%,20%,30%時，凈漿初始流動度分別為20.1mm，17.6mm，15.3 mm。這說明，在聚羧酸系減水劑基礎上，適當復合木質素磺酸鹽，有助于改善凈漿流動度，增加混凝土流動性。木質素磺酸鹽常用摻量為0.20%-0.30%，相當于聚羧酸系減水劑的常用摻量，但塑化效果相差很多，用木質素磺酸鹽等量替代聚羧酸系減水劑進行復配，實際上復配產品的塑化效果也隨著木質素磺酸鹽替代率的增加而降低。聚羧酸系減水劑與萘系（fdn

51、）復配fdn所占比例初始流動度30分鐘流動度60分鐘流動度0.120.117.618.20.218.619.117.80.316.316.515.1表3-12圖3-12由上圖可知，當聚羧酸系減水劑與萘系fdn復配時，不能將2者的優(yōu)點表現(xiàn)出來，而且會相互影響，使外加劑變得不可捉摸，不能用于工程中。3.2水泥膠砂強度檢測（iso法）實驗目的 本實驗是為了檢測水泥強度，確定水泥的強度等級，按規(guī)定的水灰比，以標準成型的方法，在標準養(yǎng)護的條件下，養(yǎng)護到規(guī)定齡期，測定其抗折強度和抗壓強度，以此來確定水泥的強度等級。實驗材料 水泥、標準砂、水，其要求同水泥檢驗的一般規(guī)定。儀器設備 1、水泥膠砂強度攪拌機2、試模3、振實臺4、播料器5、抗壓強度試驗機及夾具6、抗折試驗機7、天平等實驗方法 1、試件成型a.成型前擦凈試模，四周的模板上應涂黃油，緊密裝配，防止漏漿，內壁均勻的涂上一薄層機油。b.水泥與標準砂的質量比為1：3，水灰比：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥、粉煤灰水泥、復合硅酸鹽水泥、石灰石硅酸鹽水泥均為0.5。c.每成型三條試件需稱量水泥（450