净浆流动度实验.pdf

建筑材料实验报告实验二：掺入外加剂的水泥净浆流动度实验一、实验目的通过实验，观察并分析外加剂掺量与水泥净浆流动度的关系，从而了解外加剂对水泥的重要影响。二、实验原理本次实验使用的外加剂为减水剂。①减水剂的分类根据减水剂减水及增强能力，分为普通减水剂（又称塑化剂）及高效减水剂（又称超塑化剂），并又分别分为一等品、合格品。按组成材料，分为：（1）木质素磺酸盐类；（2）多环芳香族盐类；（3）水溶性树脂磺酸盐类。普通减水剂宜用于日最低气温5℃以上施工的混凝土。高效减水剂宜用于日最低气温0℃以上施工的混凝土，并适用于制备大流动性混凝土、高强混凝土以及蒸养混凝土。目前市场上常用的几种减水剂为：萘系高效减水剂，脂肪族高效减水剂，氨基超速高性能减水剂，减水激发剂，葡萄糖酸钠，木质素磺酸钠，木质素磺酸该，膨胀剂等。②减水剂的发展历程120世纪30年代，人们发现在混凝土中掺入亚硫酸盐纸浆废液之后，能改善拌合物的和易性，强度和耐久性也能得到提高。1935年，美国的首先研制成以木质素磺酸盐为主要成分的减水剂，1937年获得专利。20世纪50年代，在美国滑模混凝土、大坝混凝土和冬季施工混凝土中已大量使用。1962年日本花石王石碱公司服部健一等，首先研制成以β-萘磺酸甲醛缩合物钠盐为主要成分的减水剂，简称萘系减水剂。随后，1964年联邦德国研究成功磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂，德国由此发明了流态混凝土。高效减水剂的应用成为继钢筋混凝土和预应力混凝土之后，混凝土发展史上第三次重大突破。20世纪90年代初，美国首次提出高性能混凝土（HPC）的概念，及要求混凝土有高强度、高流动性、高耐久性等性能。高性能混凝土对减水剂提出了更高的要求，一些新型高效减水剂得到了迅速的开发和应用，如聚羧酸系、氢基磺酸系高效减水剂。③减水剂和水泥粒子相互作用的理论基础1摘自《混凝土外加剂》，刘其成等编著，化学工业出版社，2008年减水剂的主要作用为：在混凝土配合比不变时显著提高其新拌工作性；在混凝土新拌工作性和水泥用量不变时，减少用水量，降低水灰比，从而提高混凝土的强度；保持混凝土新拌工作性和强度不变时，节约水泥用量，降低混凝土的成本。减水剂和水泥粒子相互作用的理论基础为：作为水泥粒子分散剂的普通减水剂和高效减水剂，它们大都是高分子表面活性剂。对于新拌混凝土，可看作由固体颗粒(包括：胶凝材料和集料)、溶剂(水)和溶质(化学外加剂)，所构成的溶液体系。当减水剂作为溶质时，由于其自身为高分子表面活性剂，因此具有在固-液界面上吸附，并降低固-液界面张力的趋势。研究表明：减水剂在水泥粒子上的吸附是自由能降低的过程，因此，减水剂在水泥粒子上的吸附在热力学上是成立的。三、实验内容选用水泥300g,水87g，减水剂(萘系FDN-A)掺量不同,分别测定水泥净浆流动度。画出减水剂掺量与净浆流动度之间的关系曲线，并进行分析。四、实验步骤1.称取水泥300g，自来水87g。根据自己组的情况选用减水剂。2.将拌和水倒入搅拌锅内，并加入液态萘系减水剂。3.将拌和好的水泥净浆注入截锥圆模，刮平，提起，一段时间后测量相互垂直的两直径并平均，作为本组净浆的流动度。4．综合各个组的结果，以减水剂的掺量为横坐标，流动度为纵坐标作图。画出减水剂掺量与净浆流动度之间的关系曲线并进行分析。五、数据结果记录组号12345外加剂掺量（%）0水泥净浆流动度（mm）组号678910外加剂掺量（%）水泥净浆流动度（mm）300317320六、数据处理与分析实验曲线如下图所示：从实验曲线可以看出，水泥净浆流动度随着减水剂掺入量的增加而增加，通过查阅资料可知，这是因为减水剂掺入到新拌水泥浆体中，能破坏水泥颗粒的絮凝结构，起到分散水泥颗粒作用，从而释放出絮凝结构中的自由水，增大水泥浆体拌合物的流动性。随着减水剂掺量的增加（>%），减水剂的作用越来越明显，这可能是因为此时减水剂的量足以在水泥浆体中均匀分布，因此对流动性产生较大影响。但是在减水剂掺量达到一定程度（>%）之后，减水剂对水泥的分散作用已经达到最大，含量继续提高后，多余的减水剂并不能继续分散水泥颗粒，对水泥浆体的流动性提高作用已经比较小了。通过查阅资料可知，减水剂有一个临界掺量，超过这一掺量继续掺加时，水泥浆体的流动性和混凝土的初始坍落度不再增加，这一点称为饱和点，此时外加剂掺量称为饱和掺量。达到饱和点掺量附近时，水泥对减水剂的吸附达到饱和状态，继续增大减水剂掺量，水泥对减水剂的吸附量不再增大，所以水泥浆的流动性基本不再增大。可是为什么净浆流动度在掺量饱和以后仍然有所增加呢我想除了可能是实验误差的原因外，也可能是因为我们使用的液态萘系FDN-A减水剂，其中含有的水使总水量增加，也会流动度。七、实验收获通过实验可以认识到减水剂作为外加剂，只要很少的剂量就能对材料性能产生很大的影响。其具体