预测参数与性能关系的几种方法.docx

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1、福州大学实验报告课程名称：新型建筑材料实验名称：石灰-碳酸钠激发矿渣混凝土密实度而一学院:土木工程学院专业：结构工程报告人：负贡人:潘晓叁;成员:学号：150520033指导教师：季韬、梁咏宁实验项目：混凝土密实性检测一、实验目的1 .掌握混凝土孔结构检测方法，学会分析孔结构实验结果，了解混凝土抗渗性与孔径的关系；2 .研究该种石灰-碳酸钠激发矿渣混凝土材料的孔结构，评判其密实度。二、实验材料(1)石灰(CaO):西陇化工有限公司生产，为粉末状，纯度大于99%。(2)碳酸钠，西陇化工有限公司生产，为粉末状，纯度大于99%。(3)矿渣：采用泰宇混凝土厂提供的矿渣，其主要化学成分及基本指标分别见表

2、、卷&2。域代码已更改表1矿渣主要化学成分,氧化物SiO2CaOAl2O3MgOTiO2MnO含量(%)32.8537.4413.0110.782.15037表2矿渣各项技术指标基本指标碱度系数(MO)质量系数(KKC)活性系数(Ma)实测值1.0511.7310.39矿渣各项技术指标计算方法如式1、式2、式3所示。(a)碱度系数Mo=SiOiAlJOi(1)(b)质量系数w_Ct)CaO+COMgO+%卬KCSiO2+MnO+etlW.(2)(C)活性系数Ma=MSSioI(3)碱度系数表示矿渣的材性，若M0l则称为碱性矿渣，若M0=I则称为中性矿渣，若MoO则称为酸性矿渣。如表2所示，该矿

3、渣为减性矿渣。质量系数反映了矿渣中活性组分与非活性组分之间的比例，此比值越大，活性越高。(4)粗骨料I所用普通石子按照建筑用卵石、碎石(GB14685200I)规定带格式的：了体：TimeS ew Roman,非加粗域代码已更改带格式的：字体：TilneS NeW Roman域代码已更改的方法对石子的各项指标进行测定，其各项指标、级配见乙莅3和，表衣4表3普通石子的技术指标表观密度(kg11n堆积密度(kg11n吸水率(%)压碎值(%)266015320.28.45%表4普通石子的级配表(分计缔余)粒径2.36mm4.75mm9.5mm16mm19mm分计筛余(%)08.3682.98.740

4、(5)细骨料：采用闽江河砂，根据标准建筑用砂(GB/T14684-2001)测得细骨料的各项技术指标见.域代码已更改基L5颗粒级配见春岳6。城代码已更改表细骨料各项芨术指标细度模数堆积密度(kgm3)表观密度(kgn)粒径(mm)2.5148125905表6细骨料的颗粒级配筛子孔径(mm)分计筛余()累计筛余()4.752.361.180.600.300.150.1500.00.50.52.83.34649.345.194.45.199.50.5100(6)拌合用水，采用福州市闽侯县市政自来水。三、实验环境称量、拌合、入模等制备操作所处环境为室外自然条件，气温为263（C,空气相对湿度RH为7

5、080%。四、试验方案4.1 制备试块根据CaO+Na2CO3+H2O=CaCO31+2NaOH,设计每组添加的石灰与碳酸钠摩尔比为1:1,两者的绝对掺量按照所生成氢氧化钠的质量（分别为总分量质量的5%、6%、7%）来确定，分别对各实验组定义命名为ST5、ST6、ST7。其中所有实验组混凝土水灰比固定为0.33,胶凝材料粉料定义为石灰、碳酸钠、矿渣三种。该石灰-碳酸钠激发矿渣混凝土的配合比设计见表7.表7石灰-碳酸锌激发矿渣混凝土的百日合比（kgm3）纨L编号水氧化钙碳酸钠矿渣砂石子ST5160.6520.4438.70426.20584.171168.36ST6160.6524.5246.4

6、4415.84584.171168.36ST7160.6530.6658.05397.7584.171168.364.2 孔结构试验孔结构采用的试验仪器为美国康瑞公司生产的压汞仪，试验的主要步骤如下：（1）样品制备。将达到测试龄期的混凝土试块放入烘箱内，在60温度下烘干，用锤头破碎混凝土试块，去除石子，并尽可能剥离砂粒，得到混凝土中的的若干较纯净浆体颗粒，颗粒直径尺寸约为5 mm,然后装入洁净的样品管中。（2）样品测试。将制备处理完后的样品管安装到压汞仪测试区，按照仪器正规操作流程开始测试。注：由于考虑实验时间及资金成本问题，因此本课程实验仅对力学性能优异的ST6组进行孔结构测试，其他两组未进

7、行测试。/格式X体颜色：蓝色五、试验结果及分析5.1混凝土孔结构试验结果及分析送样质量为0.7854g,经压汞仪测试其体积约为0.3259c11故其测量密度为2.41g/cm3o测试数据见图1汞压力-汞体积曲线、图2孔径分布柱状图。图1汞压力-汞体积曲线忸2孔径分布柱状图批注Ill:给出表格，为什么只仃一个样品的数据？从图1汞压力-汞体积曲线(红色曲线为进汞曲线，蓝色曲线为退汞曲线)可看出，进汞曲线在OPSl时即有进汞量0.0038CC,该进汞量并非进入样品内部孔隙，而是浸润试样表面而产生，故该部分进汞量不计入孔隙率的计算，随后随汞压力增大，进汞量逐步增加。汞压力达到5XIONPSl时累计总进

8、汞体积为0.0189cc(ml),有效进汞量为00151cc,则可得该ST6样的总孔隙率为4.63%,结构密实性高。退汞曲线在随汞压力减小过程进汞曲线有略有下降，表明该样的孔结构表现出一定的连通性。从图2孔径分布柱状图可得出，本样的孔隙主要为极微孔，大约介于415nm之间，孔径尺寸极小。其次极少量的0.11.5Um的大孔。另外还要一定量的IOUm250um的宏观孔。根据现有研究表明，本样的小孔尺寸极小(50nm),对该水泥浆体力学性能有极大利好作用。其次的一些0.11.5um大孔将对结构有一定不利作用。而在IOUm-250um的宏观孔洞可能来自于拌合阶段进入的空气泡。六、监论I一：批注12:没

9、有做三组数据由以上数据可得出结论,该激发剂通过激发矿渣生成大量致密的C-S-H凝胶，孔隙率小，孔径尺寸小。而生成的一定量碳酸钙晶体有相应的膨胀作用，可以填充和细化孔隙。两者共同作用致使本混凝土拥有致密的孔隙结构，获得良好的力学性能。七、心得这学期通过新型建筑材料这门课，我学到了很多的东西，不仅仅是各种仪器的使用操作，更是培养了做科研的态度跟方式，以及跟同门的合作搭配，主要归纳为以下几点：1.试验想成功，准备得充分。古人云，磨刀不误砍柴工。前期的相关知识储备、文献储备、材料准备、方法准备可以避免手忙脚乱，充分的预实验使你充满信心。一步一个脚印，就不必“从头再来二最不能容忍的是在开始的几步偷懒，造

10、成后面总有一些无法排除的障碍。2 .交流是最好的老师做实验遇到困难是家常便饭。而我们除了查阅相关的文献外，与其他同学的交流也是必不可少的，毕竟不同的人对于知识的理解以及想法不同，千万不能闭门造车。一个实验折腾半年，后来别人告诉你那是死路，岂不是得不偿失。3 .一半时间做实验，一半时间看文献。千万不能把时间全部消耗在实验台上。要首先搞清楚机理再去做实验则会事半功倍，看文献、看书、看别人的操作、听别人的经验、研究别人的思路，边做边思考。要学会比较，不要盲从。否则，会被一些小小的问题困扰许久。4 .记录真实详尽。人总是有一点虚荣心的。只把成功的步骤或漂亮的结果记到实验记录里，是很多人的做法。殊不知，许多宝贵经验和意外发现就这样与你擦肩而过。客观、真实、详尽的记录是一笔宝贵的财富。5 .把握心理优势。做过实验的人都经历过失败和挫折。有些失败应当在预实验阶段发生，你这时能坦然接受。假如不做预实验，在正式的实验中遇到，你的挫折感就很明显。假如你因为赶时间而误操作，你会沮丧。假如你能因为目前心浮气燥而果断地放一放，就可以避免悲剧的发生。假如你早上进入实验室之前还不知道今天要干什么，你最好想好了再去。最大的错误是重复犯同样的错误。记住，屡教不改者不适合做实验。