净浆流动度实验

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。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。减水剂的发展历程 摘自混凝土外加剂，刘其成等编著，化学工业出版社， 2008年20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E.W.Scripture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-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。减水剂和水泥粒子相互作用的理论基础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P.O42.5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PO42.5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（%）00.10.20.30.4水泥净浆流动度（mm）65.882.892.5145.0202.0组号6 78910外加剂掺量（%）0.50.60.700.80.9水泥净浆流动度（mm）260.0280.0300317320六、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（0.2%），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（0.8%）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