矿物掺和料等量代替水泥的方法.docx

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1、利用矿物掺和料等量代替水泥的方法，测试其对混凝土中氯离子固化的影 响。在文献中多使用NaCl溶液浸泡河砂模拟海砂的方法控制氯离子的总含量， 在前期试验中直接使用的海砂，是否可以直接测量出海砂的Cr含量而不使用模 拟海砂。混凝土的配合比如下：L对比组表1基准配合比编号水泥(kgm3)水海砂石子减水剂缓凝剂SFl368 (OPC)18464012423. 681. 104SF2368 (SAC)18464012423. 681. 1042.不同粉煤灰掺量的影响表1不同粉煤灰掺量作用下的配合比编号粉煤灰水泥(kgmi)水海砂石子减水剂缓凝剂SFl36.8 (10%)362. 5 (SAC)18263

2、012233. 681. 104SF273.6 (20%)357 (SAC)17962012043. 681. 104SF3110.4(30%)351.517661011853. 681. 1043.不同偏高岭土掺量的影响表3不同磨细矿渣掺量作用下的配合比编号偏高岭土水泥(kgm3)水海砂石子减水剂缓凝剂SKl36.8 (10%)362.5 (SAC)18263012233. 681. 104SK273.6 (20%)357 (SAC)17962012043. 681. 104SK3110.4(30%)351.517661011853. 681. 1044.不同硅灰掺量的影响表3不同硅灰掺量作

3、用下的配合比编号硅灰水泥(kgm3)水海砂石子减水剂缓凝剂SGl36.8 (10%)362.5 (SAC)18263012233. 681. 104SG273.6 (20%)357 (SAC)17962012043. 681. 104SG3110.4(30%)351.517661011853. 681. 104实验方法：方法1：海砂氯离子含量t将砂样而四分法缩分至150Og放在烘箱中于105C烘干至恒重，冷却至室温, 用天平准确称取500g,分别装入容量为IOOOmL的带塞磨口瓶中，加入50OmL蒸 储水，加上盖子，摇动一次后，放置24h,然后每隔5min摇动1次,共摇动3 次，便于氯盐充分浸

4、出。将磨口瓶上部已澄清的溶液用滤纸经漏斗倒入烧杯中， 用移液管吸取50mL滤液，注入到三角瓶中，再加入5国 （质量分数）铭酸钾指示 剂ImL,用0.0ImOl/L硝酸银溶液滴定至呈砖红色为止。记录消耗的硝酸银标准 溶液毫升数，通过计算得到海砂中氯离子含量。方法2：混凝土氯离子固化将混凝土敲碎，再将碎块研磨，过0.08mm的筛，每种配比分别取三组，每 组30g粉末，用0.5molL的浓硝酸加热至沸腾，保持105I(TC条件下46小 时，将混凝土中的氯离子充分释放出来，用蒸储水反复水洗，使氯离子充分溶解 于水，过滤，将调整待测液的PH值到78,用已标定的适当浓度的硝酸银溶液 进行滴定，以铭酸钾溶液

5、为终点指示剂，根据消耗的硝酸银的量，便可得到硬化 混凝土的氯离子的总量。再取另外的一定量的过筛粉末，直接用蒸储水溶解其中 的自由氯离子，用同样化学滴定可以测得硬化混凝土中自由氯离子含量。氯离子 总量与自由氯离子含量的差值就是固化的氯离子含量，氯离子固化量与氯离子总 量的比值即为混凝土的氯离子固化率。方法3.等温吸附法测混凝土物理及化学结合率混凝土试件成型后，表面用薄膜包裹密封，养护Id后拆模，在标准养护室 养护28d取出，在常温下密封保存，达到实验龄期后，将试件压碎，用孔径为 0. 25mm和2. Omm的筛子收集粒径在0. 252. Omm范围内的混凝土压碎颗粒，充分 混合均匀，用四分法取得

6、混凝土颗粒样品。将获得的不同配比的混凝土颗粒样品 分别装入广口试剂瓶，置于真空干燥箱中，控制温度为室温(200.5) 环境 下，抽真空干燥3d,真空度为-0. 1MP真空干燥抽去样品种大部分自由水后， 将样品放入存有硅胶和生石灰的干燥器中继续干燥与存放7d,除去空气中的CO2 即获得分析样品。采用NaCl溶液浸泡混凝土样品颗粒，使混凝土对氯离子吸附达到动态平衡 后，分析溶液氯离子浓度，最终得到混凝土氯离子吸附曲线。(1)取样、浸泡采用四分法取25g混凝土颗粒样品，将其倒入干燥三角烧瓶中，再用移液管 取50ml饱和Ca(OH)2配置的NaCl溶液，加入烧瓶中以浸泡颗粒样品，后用橡胶 塞塞紧瓶口，

7、并用乳胶套密封，放入(200.5) 恒温室中静置IOdo采用不 同NaCl溶液进行浸泡。(2)第一次吸附平衡过滤三角瓶中达到平衡的浸泡液，收集滤液至干燥的三角烧瓶中，得到试样 结合氯离子后的第一次平衡液，将平衡液密封保存。此平衡液中国氯离子浓度即 为经过混凝土结合作用后的自由氯离子浓度，因此用第一次平衡液测定总结合氯 离子浓度。(3)洗涤滤渣将此前浸泡样品的三角瓶中的残留溶液全部倒出，再向该三角瓶中注入 200ml饱和Ca(OH)2溶液，振荡Imin后，过滤，废弃洗液，保留滤渣。洗涤滤渣 为除去残余在瓶中及样品孔隙中的浸泡液，即除去自由氯离子，为第二次浸泡平 衡做准备。(4)第二次平衡吸附将上

8、一步骤过滤后的滤纸及滤渣一起重新放入原浸泡用的烧瓶中，再次向 其中加入20OmI饱和Ca(OH)2溶液，用塞子塞好瓶口，并用乳胶套密封，震荡2、3 分钟，放入恒温室3d,得到第二次平衡液。第二次平衡过程中，此前经过结合 作用的物理吸附在样品表面的氯离子扩散进入溶液，因此该平衡液用于测定物理 吸附的氯离子浓度。(5)化学分析按照水运工程混凝土试验规程(1999)水溶性氯离子浓度测定方法，分 别测定两次平衡液中的氯离子浓度。滴定第一次平衡液的氯离子浓度时，为方便 操作采用的AgNO,溶液浓度与NaCl溶液的浓度有关，滴定时，用移液管移取Ion）I 平衡液；滴定第二次平衡液的氯离子浓度时，统一采用0

9、.0IM硝酸银溶液，滴定 时用移液管移取20ml平衡液。滴定后可进一步计算出结合氯离子的浓度。计算方法：a.混凝土的总结合氯离子浓度35.45 X 屋LCM 幻G式中，Cb是混凝土中的总结合氯离子浓度（mg/g）；是硝酸银溶液浓 度（moll） Ja是用饱和C4（OH）2溶液配置的初始Naa溶液的浓度；G是样 品重量（g）;匕是用饱和Ca（OH）2溶液配置的初始MzC/溶液的体积（ml）； V11 是每次滴定时移取得第一次平衡液的体积（ml）； %是每次滴定第一次平衡液时 消耗的硝酸银溶液的体积（ml）。计算结果取两次测定的平均值。b.混凝土的物理吸附氯离子浓度35.45V22CbP=F&式中

10、，CbP是混凝土中的物理吸附氯离子浓度（mgg） ; Cw 是硝酸银溶液 浓度（moll） ;G是样品重量（g）；匕是制备第二次平衡液时加入滤渣中的饱和 Ca（O”）2溶液的体积（mL）；匕?是每次滴定第二次平衡液时消耗的硝酸银溶液的 体积（mL）。计算结果取两次测定的平均值。c.混凝土的化学结合氯离子浓度式中，GP是混凝土中的化学结合氯离子浓度（Ing/g）。d.对应于混凝土孔隙液的平衡溶液中的自由氯离子浓度c =C Lf LAgNo3式中，g是混凝土中孔隙第一次平衡溶液的氯离子浓度（moll）o方法4：除了以上两种方法之外，吴曙光、丁庆军两位老师还发明了一种区分测定混凝土内部物理吸附和化学

11、结合氯离子的方法，但是仅在一篇文献中找到这种使 用方法：根据JTJ270-98水运工程混凝土试验规程中相关办法，测得试样中游离 氯离子含量G；,准确称量9份质量相同的粉料，要求精确至小数点后三位，分成 三组。将其中两组分别采用硫氟酸氨溶液滴定法和硝酸银溶液滴定法测试样品中 的Cr和C1.,取每组三份粉料的平均值作为最终实验结果。取粉碎后的混凝土粉 料，填入下列装置中，并加入适量的0.5molL的NaOH溶液。连接好电源，输入 30V的直流电，持续通电12h后，将样品从装置中取出，研磨成粉状，并称重， 最后根据方法1中的相关办法测试样品中游离态氯离子数量，即为Gs则样品 内以物理吸附形式固化的氯

12、离子数量Gw为：则样品内氯离子的物理固化率RBP为：%p=*l(X)%CB以化学结合形式固化的氯离子数量GW为：则样品内氯离子化学固化率尺相为：RM=相 X KX)%CB方法2与方法3的比较：方法2中只可以测出游离态氯离子含量与固化氯离子的含量，不可以测出固 化氯离子中物理吸附的量与化学结合的量；方法3弥补了方法2中的不足之处， 对游离态、物理吸附、化学结合的量均可以测定。方法3是用破碎后的混凝土加 以研磨得到粉末状的颗粒，进而用含有氯离子的溶液进行浸泡，待其平衡后加以 测定。因在本实验中，搅拌时已经掺入海砂，混凝土本身会带有掺入的氯离子， 认为可能会对其实验结果造成干扰。不知道自己的理解是不是有偏差，方法3 是不是有使用的可行性或者可以改进后使用，请老师给自己提些建议。自己倾向 于使用方法3或者方法4。图1直流电源法试蛉装置示意正极参考文献1柳俊哲，蒋义等，海砂混凝土中氯离子固化的影响因素研究J.材料导报，2013, (23) 10： 129-132.2卢一亭，混凝土氯离子结合能力及测试方法研究D.南京：南京航空航天大学，2011.3耿健，丁庆军等.3种不同类型水泥固化氯离子的特点J.水泥.2009, 6:20-23.