水泥與外加劑實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)2水泥與外加劑實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握水泥各種技術(shù)性質(zhì)定義。通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)一理解水灰比、摻合料對(duì)水泥強(qiáng)度的影響2學(xué)會(huì)操作水泥強(qiáng)度和與外加劑相容性的實(shí)驗(yàn)方法。3了解水泥安定性、凝結(jié)時(shí)間的測(cè)試方法。二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）水泥與外加劑相容性試驗(yàn)1）相容性的概念對(duì)于混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性的定義，普遍認(rèn)為：依據(jù)混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范，將經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)符合標(biāo)準(zhǔn)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若能夠產(chǎn)生應(yīng)有的效果，就認(rèn)為該水泥與這種外加劑是適應(yīng)的；相反，如果不能產(chǎn)生應(yīng)有的效果，則該水泥與這種外加劑不適應(yīng)。2）實(shí)驗(yàn)任務(wù)選用PO42.5水泥300g,水87g(水灰比相

2、同),減水劑摻量不同,分別測(cè)定水泥凈漿流動(dòng)度(mm)。畫(huà)出減水劑摻量與凈漿流動(dòng)度之間的關(guān)系曲線(xiàn)并進(jìn)行分析。3)主要儀器設(shè)備：水泥凈漿攪拌機(jī)；截錐圓模（微型坍落度筒）：上口直徑、下口直徑、壁厚，內(nèi)壁光滑無(wú)接縫的金屬制品；玻璃板；天平，鋼直尺等。3)實(shí)驗(yàn)步驟：將截錐圓模置于水平玻璃板上，截錐圓模和玻璃板均用濕布擦過(guò)，并將濕布覆蓋在上面。按照預(yù)先規(guī)定的比例稱(chēng)取水泥和減水劑(萘系高效)，倒入用濕布擦過(guò)的攪拌鍋內(nèi)。膠凝材料總量為。按照預(yù)先規(guī)定的比例加入減水劑，然后加水?dāng)嚢?。將拌好的凈漿迅速注入截錐圓模內(nèi)，刮平，將截錐圓模按垂直方向迅速提起，量時(shí)取互相垂直的兩直徑，取其平均值作為膠凝材料凈漿的流動(dòng)度。4)

3、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：外加劑摻量%0.00.40.60.81.01.21.41。8凈漿流動(dòng)度mm752162542602432712712625)實(shí)驗(yàn)圖表6）數(shù)據(jù)分析：由圖象可知，當(dāng)減水劑含量在0.2%0.4%之間，流動(dòng)度有很大幅度的增長(zhǎng)。當(dāng)減水劑含量達(dá)到0.4%之后，流動(dòng)度的增長(zhǎng)幅度緩慢，在1.4%時(shí)達(dá)到最大值。由此推斷，減水劑飽和點(diǎn)在1.4%。在這一百分摻量下，減水劑對(duì)水泥的分散作用已經(jīng)達(dá)到最大，含量繼續(xù)提高后，多余的減水劑并不能繼續(xù)分散水泥顆粒，對(duì)水泥漿體的流動(dòng)性提高已經(jīng)沒(méi)有作用了。在1%處曲線(xiàn)有明顯的下降，這可能是由于實(shí)驗(yàn)操作失誤引起的。7） 相關(guān)資料 減水劑的作用：降低水灰比，提高混凝土強(qiáng)度；增

4、大工作度，使混凝土易于澆筑；不改變混凝土強(qiáng)度和工作度，在減少用水量的同時(shí)降低了水泥用量；增加水化效率，減少單位用水量，增加強(qiáng)度，節(jié)省水泥用量；改善尚未凝固的混凝土的和易性，防止混凝土成分的離析；提高抗?jié)B性，減水透水性，避免混凝土建筑結(jié)構(gòu)漏水，增加耐久性，增加耐化學(xué)腐蝕性能；減少混凝土凝固的收縮率，防止混凝土構(gòu)件產(chǎn)生裂紋；提高抗凍性，有利于冬季施工。減水劑作用原理當(dāng)水泥和水拌合后，水泥顆粒并沒(méi)有均勻地懸浮在水中，而是聚集成一個(gè)個(gè)膠束沉淀下來(lái)，稱(chēng)為絮凝。膠束內(nèi)包著不少的水分，影響了漿體的流動(dòng)性。當(dāng)減水劑加入時(shí)，由于它的分子能夠吸附在水泥顆?；蛟缙谒a(chǎn)物的表面，使它們帶上相同的電荷，產(chǎn)生一均勻的負(fù)

5、電荷，水泥顆粒彼此相互排斥分離，絮凝的膠束被打散，釋放出原來(lái)包裹的水分，從而增大水泥凈漿的流動(dòng)性。減水劑的品種減水劑的品種有數(shù)十種，主要品種有MF、木鈣等。MF是多環(huán)芳香族磺酸鹽甲醛縮合物的一個(gè)品種，屬于陰離子型的高效表面活性物質(zhì)，為棕褐色粉末，易溶于水，具有減水、早強(qiáng)、增強(qiáng)作用，是一種性能良好的減水劑，這類(lèi)減水劑還有NNO、JN、FDN和UNF等品種。木鈣是木質(zhì)素磺酸鈣減水劑的簡(jiǎn)稱(chēng)，系造紙廠的副產(chǎn)品，木鈣為棕色粉末，無(wú)毒不燃，易溶于水，對(duì)普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥以及礬土水泥均可使用，對(duì)混凝土有增塑、引氣、減水、增強(qiáng)和緩凝作用，故摻量不宜過(guò)多。膠凝材料與減水劑的相容性在水膠比很低時(shí)，并不是每一

6、種符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的膠凝材料在使用特定的高效減水劑時(shí)都有同樣的流變性能；同樣，也并不是每一種符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的高效減水劑對(duì)特定的膠凝材料流變性能的影響都一樣，這說(shuō)明膠凝材料與高效減水劑存在相容性問(wèn)題。對(duì)特定的膠凝材料，減水劑存在一個(gè)飽和點(diǎn)。影響水泥與減水劑的相容性因素主要包括：水泥、外加劑、環(huán)境條件、減水劑自身特性等幾方面。水泥的物理化學(xué)性能中，其礦物組成、調(diào)凝劑石膏的形態(tài)、水泥中的混合材、水泥的含堿量等對(duì)相容性有較大影響。（二）水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：選用PO42.5水泥，改變水灰比和粉煤灰的摻量。測(cè)定不同齡期的抗壓,抗折強(qiáng)度，并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行分析。其重量比為：水泥:標(biāo)準(zhǔn)砂為1:3，水灰比分別為：

7、0.45、0.50、0.55，粉煤灰摻量(內(nèi)摻)：10%、20%，水泥450g，標(biāo)準(zhǔn)砂1350g。分別成型試件,養(yǎng)護(hù)并測(cè)定7天、28天抗壓抗折強(qiáng)度；并分別畫(huà)出水灰比和強(qiáng)度、粉煤灰摻量與強(qiáng)度之間的關(guān)系曲線(xiàn)，并進(jìn)行分析。水泥膠砂強(qiáng)度配比序號(hào)水泥(g)粉煤灰(g)砂(g)水灰比水(g)試件(mm)測(cè)定齡期1450013500.55247.540×40×1607d、28d2450013500.50225.040×40×1607d、28d3450013500.45202.540×40×1607d、28d44054513500.50225.040

8、×40×1607d、28d53609013500.50225.040×40×1607d、28d2）水泥膠砂強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：水灰比粉煤灰摻量7d抗折/MPa7d抗壓/MPa28d抗折/MPa28d抗壓/MPa0.4508.5529.210.150.70.5007.4235.39.2947.10.5506.9430.19.0753.40.5010%7.2633.59.5550.60.5020%6.1426.68.4242.3（以上強(qiáng)度、極限受力數(shù)據(jù)皆為平均值）3）實(shí)驗(yàn)圖表及分析水灰比和強(qiáng)度分析：對(duì)7天和28天齡期的抗折強(qiáng)度進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)，隨著水灰比的降低，

9、抗折強(qiáng)度都呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，這是因?yàn)樗冶仍叫?，水泥早期水化程度越快，?qiáng)度的增強(qiáng)也較快。而對(duì)抗壓強(qiáng)度進(jìn)行分析時(shí)，未能得到同樣的結(jié)論。這或許是由于實(shí)驗(yàn)操作的因素影響。理論表明，隨著水灰比的增大，水泥強(qiáng)度減小。水灰比較大時(shí)，水泥水化全部產(chǎn)物仍不能填滿(mǎn)水化產(chǎn)物間的空隙，且由于有大量水的存在，孔隙率較大，所以強(qiáng)度較低。 粉煤灰摻量與強(qiáng)度分析比較，可發(fā)現(xiàn)在相同的水膠比情況下，用粉煤灰代替部分水泥得到的硬化水泥漿體的不同時(shí)期的強(qiáng)度都比純水泥低。且粉煤灰摻量越大，水泥強(qiáng)度越低，但下降幅度并不大。對(duì)摻入粉煤灰后強(qiáng)度的降低，解釋是：粉煤灰由近似球形的顆粒組成，粒徑與水泥接近，且有光滑的表面，摻入后可以改善流動(dòng)性，但

10、同時(shí)使得硬化后的水泥漿體內(nèi)部顆粒嚙合力降低，從而使得硬化水泥漿體的強(qiáng)度降低。經(jīng)查閱，大部分實(shí)驗(yàn)資料表明粉煤灰摻量在0.2以下時(shí)對(duì)于硬化水泥漿體的強(qiáng)度影響應(yīng)該不大，大于0.2以后，強(qiáng)度隨摻量的增大而降低。 其他結(jié)論圖表顯示，28天齡期試件的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度均大于7天齡期的試件，說(shuō)明了水泥隨著時(shí)間推移，水化反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，強(qiáng)度會(huì)逐漸提高。水泥構(gòu)件的抗折強(qiáng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其抗壓強(qiáng)度。4）相關(guān)資料粉煤灰是由燃燒煤粉的鍋爐煙氣中收集到的細(xì)粉末，其顆粒多呈球形，表面光滑。分為低鈣灰和高鈣灰兩種。粉煤灰的粒度是影響粉煤灰質(zhì)量的主要指標(biāo)，如粉煤灰越細(xì)，水化反應(yīng)得界面增加，就越容易發(fā)揮它的活性；另外，較高的燒成溫度下形成的粉煤灰的活性液比燒成溫度低或燒成溫度過(guò)度的粉煤灰活性強(qiáng)。粉煤灰作為水泥摻合料使用具有成本低、工藝條件簡(jiǎn)單等許多有利因素。摻入粉煤灰的作用：改善混凝土拌合物的和易性、可泵性和抹面性；降低了混凝土的水化熱，是大體積混凝土的主要摻合料；提高了混凝土的抗?jié)B性；提高了混凝土抗硫酸鹽性能；抑制了堿骨料反應(yīng)。三、水泥安定性、凝結(jié)時(shí)間實(shí)驗(yàn)(演示)1水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。2水泥安定性。3水泥凝結(jié)時(shí)間:初凝時(shí)間、終凝時(shí)間。四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)這次實(shí)驗(yàn)