材料试验与测试技术实验指导书

混凝土用沙的含泥量试验（验证性实验）一、实验意义和目的混凝土用沙的含泥量对混凝土的技术性能有很大影响，故在拌制混凝土时应对建筑用砂含泥量进行试验，为普通混凝土配合比设计提供原材料参数。试验依据为国家标准GB/T14684-2001《建筑用砂》和建设部行业标准JGJ52-92《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》二、试验理论依据沙的含泥量是指沙中粒径小于0．080mm的颗粒含量。石子的含泥量是指粒径小于0．080mm的颗粒含量。沙、石的含泥量会降低混凝土拌合物的流动性，或增加用水量，同时由于它们对骨料的包裹，大大降低了骨料与水泥石之间的界面粘结强度，从而使混凝土的强度和耐久性降低，变形增大。故对于含泥量高的沙石在使前应用水冲洗或淋洗。三、沙的含泥量测定1．仪器设备(1)托盘天平：称量1kg，感量1g；(2)烘箱：能使温度控制在105℃±5℃；(3)筛：孔径0．080mm和1．25mm各一个；(4)洗沙用筒及烘干用的浅盘2．试验准备将试样在潮湿状态下用四分法缩分至约1100g，置于温度在105℃±5℃的烘箱中烘干至恒重。冷却至室温，称出400g的试样(0m)两份。3．试验步骤(1)滤洗：将一份试样置于容器中，注入饮用水，水面约高出沙面150mm。充分拌匀后，浸泡2h。然后用手在水中淘洗沙样，使尘屑、淤泥和粘土与沙粒分离并使之悬浮或溶于水中。将筛子用水湿润，1．25mm的筛套在0．080mm的筛子上，将浑浊液缓缓倒入套筛，滤去小于0．080mm的颗粒。在整个过程中严防沙粒丢失。再次向筒中加水，重复淘洗过滤，直到筒内洗出的水清澈为止。(2)烘干称量：用水冲洗留在筛上的细粒，将0．080mm的筛放在水中，使水面高出沙粒表面，来回摇动，以充分洗除小于0.080mm的颗粒。仔细取下筛余的颗粒，与筒内已洗净的试样一并装入浅盘。置于温度为105℃±5℃的烘箱中烘干至恒重。冷却至室温后，称其质量(1m)。(3)结果评定沙的含泥量ws，按下式计算(精确至0．1％)。ws=010mmm×100％。以两次试验结果的算术平均值作为测定值，如两次试验结果的差值超过0．5％时，结果无效，须重做试验。四：实验结果分析与讨论:按照沙含泥量判断该沙是否可用于配制混凝土五：思考题：1,如果两次试验的算术平均值差值超过0.5%，分析其原因，2,砂含泥量对混凝土有什么样的影响，3,石子的含泥量测定可否使用沙含泥量测定方法。粉煤灰烧失量试验（验证性实验）一、试验目的与依据；在混凝土搅拌过程中加入的,具有一定细度的和活性的用于改善新拌混凝土性能的粉煤灰的主要成分是SiO2、Al2O3、以及少量的Fe2O3、CaO、MgO等。以直径在几微米的实心和空心玻璃微珠及少量莫来石、石英等结晶物质组成。粉煤灰由于使用的煤的成分差别很大，因此其成分变化，活性波动也很大，粉煤灰的烧失量也有很大不同，目前一级粉煤灰要求烧失量必须不大于5%，最好不大于不大于3%。对粉煤灰烧失量的检测为粉煤灰用于混凝土提供必要的数据。二、仪器设备；(1)高温炉：应使用温度控制器，准确控制炉温，并定期进行校准；(2)分析天平：不低于4级，最小分度值不大于0．1mg。三、检测流程1）首先称取烘干的粉煤灰试样约1g置于瓷坩埚中，2）将瓷坩埚放入高温炉炉内并逐渐升高温度，平稳升温至950-1000℃下灼烧15-20分钟，然后关闭高温炉的温度控制器，关闭炉门降温至可以安全取出坩埚。3）将坩埚置于干燥皿中冷却降温至室温后，取试样称重，4）反复灼烧至恒重，5）计算恒重后的烧失量。四、烧失量计算烧失量XLOI按下式计算(精确至0.01％)：XLoI=121mmm×100式中XLoI——烧失量的质量百分数，％；ml——试样的质量，g；m2——灼烧后试样的质量，g。由于试验存在一定危险，本试验只做一次，并以此试验的结果表示粉煤灰烧失量的试验值五、实验结果分析与讨论:根据试验结果确定试验用粉煤灰的烧失量。六、思考题：粉煤灰烧失量对粉煤灰在混凝土中的应用有什么影响。混凝土凝结时间（演示性试验）一、试验目的与依据；本方法适用于从混凝土拌合物中筛出的砂浆用贯入阻力法来确定坍落度值不为零的混凝土拌合物凝结时间的测定。二、仪器设备1）、贯人阻力仪：如图5．11所示，由加荷装置、测针、砂浆试样筒和标准筛组成，可以是手动的，也可以是自动的。贯人阻力仪应符合下列要求：1加荷装置：最大测量值应不小于1000N，精度为±10N；2测针：长为100mm，承压面积为100mm2、50mm2和20mm2三种测针，在距贯人端25mm处刻有一圈标记；3砂浆试样筒：上口径为160mm，下口径为150ram，净高为150mm刚性不透水的金属圆筒，并配有盖子；。4标准筛：筛孔为5mm的符合现行国家标准规定的金属圆孔筛。5其他：铁制拌和板、吸液管和玻璃片。图3-1；贯入阻力仪示意图1．主体；2-刻度盘；3-手轮：4．测针三、试样制备1．取混凝土拌和物代表样，用5mm筛尽快地筛出砂浆，再经人工翻拌后，装入一个试模。每批混凝土拌和物取一个试样，共取三个试样，分装三个试模。2．砂浆装入试模后，用捣棒均匀插捣(平面尺寸为150mm×150mm的试模插捣35次)，然后轻击试模侧面以排除在捣实过程中留下的空洞。进一步整平砂浆的表面，使其低于试模上沿约lOmm。也可用振动台代替人工插捣。3．试件静置于温度尽可能与现场相同的环境中，盖上玻璃片或湿布。约lh后，将试件一侧稍微垫高约20ram，使倾斜静置约2min，用吸管吸去泌水。以后每次测试前约5min，重复上述步骤，用吸管吸去泌水(低温或缓凝的混凝土拌和物试样，静置与吸水间隔时间可适当延长)，若在贯入测试前还泌水，也应吸干。四、试验步骤1．将试件放在贯入阻力仪底座上，记录刻度盘上显示的砂浆和容器总质量。2．根据试样的贯入阻力大小选择适宜的测针。一般测定初凝时间用截面积为100m2的试针，测定终凝时间用20m2的试针，当砂浆表面测孔边出现微裂缝时，应立即改换小截面积。的测针。测针选用可参考下表贯入阻力(MPa)O．2—3.53.5—20．O20.0—28．O测针针头截面积(m2)10050203．测定时，测针应距试模边缘至少25mm，测针贯入砂浆各点间净距至少为所用测针直径的两倍。三个试模每次各测l一2点，取其算术平均值为该时间的贯入阻力值。4．每个试样做贯入阻力试验不小于6次，最后一次的单位面积贯入阻力应不低于28MPa。从加水拌和时算起，常温下基准混凝土3h后开始测定，以后每间隔lh测一次；掺早强剂混凝土，则宜在成型后1～2h开始测定，以后每隔0.5h测一次；掺缓凝剂混凝土在成型后4.6h开始测定，以后每0．5h或1h测定一次，但在临近初、终凝时，可以缩短测定间隔时间。注：每次测点应避开前一次测孔，其净距为试针直径的2倍，但至少不小于15mm，试针与容器边缘之距离不小于25mm。五、计算结果及评定1．单位面积贯入阻力按下式计算fPR=P/A式中：fPR——贯入阻力值，MPa；P——测针贯入深度达25mm时的贯入压力，N；A——贯入仪测针的截面面积，m2。2．凝结时间从水泥与水接触时开始计算。每批混凝土拌和物取一个试样，凝结时间取三个试样的平均值。但初凝时间误差不大于30min，如果三个数值中最大值或最小值之中有一个与中间值之差超过30min时，则把最大值与最小值一并舍去，取中间值作为该组试验的凝结时间；如果最大值和最小值与中间值之差大于30min，则该组试验结果无效，试验应重做。3．以贯入阻力为纵坐标，测试时间为横坐标，绘制贯入阻力与测试时间关系曲线。求出贯入阻力值达3.5MPa时对应的时间作为初凝时间及贯入阻力值达28MPa时对应的时间作为终凝时间。六、思考题：如果混凝土湿筛困难，是否可以按混凝土中砂浆的配合比直接称料，用人工拌成砂浆，如这样做，还应考虑什么问题。外加剂工作性试验(验证性试验)一、试验目的与依据；外加剂本身通常不与水泥其化学反应生成新的水化产物，而只是起表面物理化学过程，因此外加剂的性质跟表面活性作用有很大关系。在水泥和水的分散体系中，水泥粒子是分散相，磨细的水泥粒子由于矿物成分和粒子大小的不同都具有差别很大的比表面积，不同种类水泥的水化溶液浓度、及粒子比表面积的不同都对外加剂工作性能产生不同影响。另外由于水泥分散体系中的动电性质，水泥矿物含量的不同，-电位变化很大，也对外加剂的工作性影响很大。因此，针对不同品种、强度等级、型号的水泥，需要测试特定外加剂对其的工作性和适应性。二、仪器设备a)水泥净浆搅拌机。b)截锥圆模：上口直径36mm，下口直径60mm，高度为60mm，内壁光滑无接缝的金属制品。c)玻璃板：400mm×400ram×5mm。d)秒表。e)钢直尺：300mm。f)刮刀。g)天平：称量l00g，分度值0.1g。h)天平：称量1000g，分度值lg。四、试验步骤1,将玻璃板放置在水平位置，用湿布抹擦玻璃板、截锥圆模、搅拌器及搅拌锅，使其表面湿而不带水渍。将截锥圆模放在玻璃板的中央，并用湿布覆盖待用。2,称取水泥500g，倒入搅拌锅内。加入一定掺量的外加剂及水145g，自动搅拌3min。3,将拌好的净浆迅速注入截锥圆模内，用刮刀刮平，将截锥圆模按垂直方向提起，同时开启秒表计时，任水泥净浆在玻璃板上流动，至30s，用直尺量取流淌部分互相垂直的两个方向的最大直径，取平均值作为水泥净浆流动度。4,适当调整外加剂的掺量，重复上述步骤，直至水泥净浆流动度没有明显变化，如果任意两次试验之间流动度变化过大，应适当选取该两次掺量之间的掺量重复试验以取得均匀的流动度变化值。记下所有流动度值以及其对应外加剂掺量。五、计算结果及评定以外加剂掺量为横坐标，以水泥净浆流动度为纵坐标，绘制外加剂掺量和流动度的关系曲线，在曲线上确定流动度随掺量变化而变化不明显段曲线开始部分所对应的外加剂掺量代表该外加剂对这种水泥的最佳掺量。同时根据此最佳掺量确定该外加剂针对该水泥的适应性好坏。注意事项：1、表示净浆流动度时，需注明用水量，所用水泥的强度等级标号、名称、型号及生产厂和外加剂掺量。2、允许差室内允许差为5mm；室间允许差为l0mm。六、思考题：为什么针对不同水泥同种外加剂可能会有不同的工作性指标。水泥净浆试验的结果可否应用到混凝土中。氯化物中氯含量的测定（验证性试验）一、实验理论和目的目的：1，学习AgN03标准溶液的配制和标定方法；2，掌握沉淀滴定法中以K2Cr04指示剂以测定氯离子的方法原理：某些可溶性氯化物中氯含量的测定可采用银量法测定。银量法按指示剂的不同可分为莫尔法、佛尔哈德法、法杨司法，三种方法的要点见下表。莫尔法佛尔哈德法法杨司法指示剂K2CrO4铁铵矾吸附指示剂变色原理分步沉淀法生成有色配合物表面电荷变化用量5mol.L-10.015mol.L-1适量适用酸度Ph6.5—10.5有氨6.5—7.2强酸介质中视指示剂不同而不同特点干扰较多测氯离子因存在AgCl向AgSCN的转化而得不到正确终点，需加保护剂。干扰相对较少指示剂种类和应用范围直接相关，干扰情况也因为指示剂不同而不同用莫尔法测定Cl-1离子含量为本实验的基本要求。由于莫尔法的操作最为简单，尽管干扰较多，但测定一般水样中的氯离子时多数仍选用莫尔法。在中性或弱碱性介质中，由于AgCl的溶解度小于Ag2CrO4，因而在用AgN03标准溶液滴定试样中的Cl-1时，首先生成AgCl沉淀，当AgCl沉淀完全后，过量的AgNO，溶液与CrO-24作用生成砖红色沉淀，指示终点的到来。其反应方程式为：Ag++C1-AgCl(Ksp=1.8×10-10)白色2Ag++Cr02-4Ag2CrO4(Ksp=2.0×10-12)砖红色滴定必须在中性或弱碱性介质中进行，最佳pH范围为6．5～10．5(有NH+4存在时pH缩小为6.5～7.2)。酸度过高会因Cr02-4质子化而不产生Ag2CrO4沉淀，过低则生成Ag2O沉淀。根据肉眼一般能观察到的指示剂色变，指示剂量一般控制在5×10-3mol.L-1。在莫尔法测定中，凡是能与Ag+离子形成难