水泥礦物水化率和水化速度的測定

水泥礦物水化率和水化速度的測定

0水化率的測定水化率是水泥的一個非常重要的性能指標。它與混凝土的自收縮有關(guān)。化學(xué)收縮主要是由于脫水和水提取物的反應(yīng)，固相體積逐漸增加，水泥水系統(tǒng)的總體積逐漸減少。特別是由于水化前后反應(yīng)前后和生物化學(xué)密度的不同，在后來的分析中，可以假設(shè)原自由水是水化學(xué)產(chǎn)品的一部分，比原自由水的體積逐漸減少。因此，正確的水泥水化率對于預(yù)測混凝土自收縮以及研究同一水化年的水泥轉(zhuǎn)化規(guī)律具有重要意義。11.1化學(xué)結(jié)合水試樣在已硬化的水泥試樣中,有作為水化物組成的化學(xué)結(jié)合水(以O(shè)H1.2研缽真空干燥器及高溫爐溫度4材料儀器:分析天平(精確到0.0001g);養(yǎng)護器;真空干燥器及研缽;高溫爐(工作溫度1000℃)材料:無水乙醇(分析純);丙酮(分析純);蒸餾水1.31.3.1新鮮水泥燃燒損失的測定準確稱取約1g(精確至0.0002g)預(yù)先烘干至恒量的水泥試樣(,式中,1.3.2試樣的預(yù)處理與干燥制備將按規(guī)定水化到齡期的硬化水泥試樣取出,取適量用鐵錘打碎后,加10～20mL無水乙醇以終止水化.在瑪瑙研缽中將試樣磨細至全部通過0.080mm方孔篩,用快速濾紙過濾,再用無水乙醇將水泥殘渣洗滌2次,每次10～15mL,最后用丙酮10～15mL洗滌試樣,過濾后將試樣移入50℃烘箱中烘干2～3h后移入真空干燥器中,在13332～21332Pa壓力下抽空4～6h(中間用玻璃棒攪拌1次),取出試樣置于干燥器中備用.1.3.3化學(xué)結(jié)合水的測定準確稱取經(jīng)上述干燥處理后的硬化水泥試樣1～2g(精確至0.0002g)置于已灼燒恒量的瓷坩堝中灼燒至恒量.水泥化學(xué)結(jié)合水量按下式計算:,式中,22.12.1.1第2批試樣的新鮮燒失量.由表1中數(shù)據(jù)可以看出,水泥的新鮮燒失量與水泥外加劑的種類有關(guān),外加劑的種類和摻量不同時有可能增加(如硅灰、粉煤灰、高嶺土),也可能減少(如礦渣).以下為第2批水泥試樣的新鮮燒失量.在這次燒失量的測量中充分考慮了比較容易影響測定結(jié)果的因素,并選擇了相對合理的做法,得出了較為準確的測量結(jié)果.通過和第1批試樣結(jié)果對比,可得到容易影響燒失量測定的因素.2.1.2第2批水泥新鮮水泥燒失量由表2和圖1可以看出,與純硅酸鹽水泥Ⅱ相比,摻加外加劑后燒失量大都有不同程度的增加,這種趨勢與第一批水泥相比有所不同.可見,水泥新鮮燒失量的大小與水泥類型和外加劑的種類及摻量有關(guān),摻外加劑后的新鮮燒失量與不摻相比并不是完全的線性疊加.2.22.2.1試樣測量結(jié)果在新鮮水泥燒失量的測定中,新鮮水泥試樣的配比與稱量若按總量為10g或大于10g進行配料,攪拌混勻,然后從中稱取1～2g進行燒失量的測定.這對配料的混勻程度有相當(dāng)高的要求,需要多次反復(fù)過篩,若過篩次數(shù)不夠或中間損失不均勻仍會在稱量時容易造成水泥含量過高,與理想配比相差較遠,同時,過程也比較繁瑣.顯然按此操作進行測量的測量結(jié)果存在明顯的誤差.但是,如果直接按測量要求配成所需量1～2g(按比例計算,稱量各原料,進行配料),也不易配制準確.因為稱量紙對原本含量就較少的外加劑的吸附量相對于含量較高的水泥是不容忽略的,也容易引起配料不符合目標配比,使水泥含量升高.但是綜合考慮各因素,一般情況下后者相對前種方法偏離目標配比的偏離程度較小,相應(yīng)水泥試樣測量結(jié)果應(yīng)與前種方法不同,相對合理.2.2.2試樣研磨與終止水化的順序本次實驗過程中對硬化試樣預(yù)處理是先研磨后立即終止水化,與參考書中先終止水化再研磨相比,更易于研磨,而且二者測量結(jié)果相差不大,但也有明顯的細微差別(表3).由表3可知,先研磨后立即終止水化與先終止水化再研磨所測得硬化硅酸鹽水泥的化學(xué)結(jié)合水量相差并不大,但也有明顯的細微差別,而且先終止水化再研磨比先研磨后立即終止水化的結(jié)果偏大,這說明終止水化的過程不同對結(jié)果影響較大.表4的結(jié)果進一步證明了終止水化的過程不同對硬化硅酸鹽水泥的化學(xué)結(jié)合水量大小的影響規(guī)律.但表4中先研磨后立即終止水化與先終止水化再研磨二種處理方法的細微差別比表3中更明顯,由于在測量中兩表的區(qū)別是水泥制樣不同,水化前磨細的程度不同,因此導(dǎo)致細微差別更明顯的原因極可能是水泥制樣不同,水化前磨細的程度不同.所以試樣研磨與終止水化的先后順序視不視為影響測定結(jié)果的重要因素,應(yīng)按實際情況要求處理,選擇適當(dāng)?shù)牟僮鞣绞?2.3試樣水化的一般規(guī)律以下為不同水泥試樣同一齡期的水化結(jié)果,對不同水泥試樣的配方及其化學(xué)結(jié)合水量進行對比和總結(jié),可以得出不同水泥試樣水化的一般規(guī)律.2.3.1化學(xué)結(jié)合水量第2批摻加不同外加劑的硅酸鹽水泥試樣,在蒸餾水中水化6個月后的化學(xué)結(jié)合水量如表5和圖2所示.由表5和圖2可以看出相同水泥不同外加劑的水化規(guī)律不同.硅灰的水化率隨摻量增加先增加后減少,呈現(xiàn)一個峰值,礦渣和萘系減水劑隨摻量增加呈減少趨勢,而聚羧酸系減水劑則呈上升趨勢.摻加不同外加劑的硅酸鹽水泥在氯化鈉溶液中水化6個月以后的化學(xué)結(jié)合水量如表6和圖3所示.由表6和圖3可以看出摻加不同外加劑時的硅酸鹽水泥在氯化鈉溶液中化學(xué)結(jié)合水量隨外加劑的摻量增加呈下降趨勢.不同水泥在不同水化溶液中水化的化學(xué)結(jié)合水量的對比如圖4所示.由圖4可以看出同一種水泥在不同溶液中水化時化學(xué)結(jié)合水量是不同的.外加劑的種類不同,變化的趨勢不同,當(dāng)水化溶液由蒸餾水變?yōu)?mol·L2.3.2加入不同配比的硅灰水化率由以上實驗數(shù)據(jù),討論不同水泥試樣的水化規(guī)律,可以看出:(1)硅酸鹽水泥(蒸餾水),向其中加入外加劑硅灰,水化率隨硅灰加入量的增加而增加,當(dāng)達到一定值時,再增加硅灰的摻量,水化率反而下降.即摻加不同量硅灰的硅酸鹽水泥在蒸餾水中水化,水化率會出現(xiàn)最大值.(2)硅酸鹽水泥(2mol·L(3)硅酸鹽水泥(蒸餾水),向其中加入外加劑礦渣,水化率在一定范圍內(nèi)隨礦渣加入量的增加而降低.(4)硅酸鹽水泥(2mol·L(5)硅酸鹽水泥(2mol·L(6)硅酸鹽水泥(蒸餾水),向其中加入外加劑聚羧酸系減水劑,水化率在一定范圍內(nèi)隨羧酸加入量的增加而明顯增加;向其中加入外加劑萘系減水劑,水化率在一定范圍內(nèi)隨萘系減水劑的加入量的增加而降低.(7)硅酸鹽水泥按同樣的比例摻加同樣的外加劑在2mol·L3第1批水泥的水化率(1)在測定水泥水化率時,新鮮燒失量的配料和稱量應(yīng)盡可能按第二種相對合理的方法進行,可以得出較為準確的結(jié)果.(2)水泥的水化率與水泥類