实验分析新拌水泥浆体泌水的过程
本文研究了由泌水造成的新拌水泥浆体固相分层,泌水对硬底化水泥浆体的水化产物、气孔率和力学性能的影响。
一、原料及样品制取
实验应用了硅酸盐水泥,石膏在硅酸盐水泥中被作为调凝剂。实验应用了一种含固量为20%的聚羧酸系减水剂及其电阻率超过10.0MΩ·cm的去离子水。
实验制取了二种水泥浆(掺减水剂和不掺减水剂的)开展科学研究。二种料浆的混凝土水灰比均为0.385。在2组里掺减水剂是以便让料浆出現泌水和分层。水泥浆选用搅拌器(转速比780rpm)制取。最先,不掺减水剂的水泥浆1组拌和3分鐘,并精确测量其流动性度。随后,掺0.769%减水剂的水泥浆2组一样拌和3分鐘,拌和完毕,可以观查到料浆出現比较严重的泌水和分层状况,精确测量其流动性度。另外,成形了用以科学研究固相遍布、水化产物遍布、结构力学特点及其气孔率的试样。
拌和进行后,马上把1组和2组试件装进圆台(上直徑35mm,下直徑60mm,高度60mm),精确测量其流动性度。
流动性度精确测量结束后,对2组再次拌和1分鐘。部份料浆取下,马上倒进三个塑料制品中,三个配有2组试件的塑料容器置放在包装袋中,并进行真空包装、密封性。三个塑料容器竖直置放,维持原地不动。那样,泌水和水化全过程可以防止外部影响。
历经28d水化,将三个硬底化净浆试件从塑料容器中取下。这三个圆柱试件的直徑均为13.2mm,长度均为65mm。在其中第一个试件用以研究沿中心线方位的水化产物遍布(泌水方位);第二个试件用以研究沿中心线方位的偏色;第三个试件用以研究沿中心线方位的结构力学特点和气孔率。
以便研究水化产物遍布,将第一个试件从顶上至底端切割成一个个5mm厚的小试件,并根据SEM观查其外部经济构造;根据XRD检测其水化产物种类。SEM检测试品在60℃烘干箱中烘6钟头,并且用碳喷溅。XRD检测试品用玛瑙研钵碾磨,过80μm筛。XRD检测运用铜靶开展,扫描速率为每分2°。
为了研究沿泌水方位的偏色,将硬底化水泥浆圆柱试样(1组和2组各一个)沿中心线断开,并且用打磨砂纸(P1000,耐磨材料粒度18.3μm)打磨抛光。1组的制取和养护全过程与2组同样。在同样的光线下,用数码照相机收集抛光后的表层图象,并根据图片处理软件开展解决。
2组的力学特点根据劈裂实验开展检测。劈裂部位坐落于间距试样上表层5mm、10mm、45mm和60mm,如图所示。
劈裂实验后,圆柱试样进一步沿中心线劈裂为13个5mm厚的小试样(图图示的仪器设备在除所述部位之外匀称劈裂)。依据ASTM C642,对所述小试样开展吸水率和气孔率检测(以可渗透孔的总数开展定性分析)。吸水率和气孔率的测试标准以下:最先,小试样在-0.098MPa的气体压强下真空泵锁水24钟头。随后,用毛巾将小试样表层擦水并各自在气体中合水里秤重,其品质差即表达这种表层干躁的小试样的饱水量。最终,将这种小试样在105℃的烘干箱中烘48钟头合称重。吸水率和气孔率将由左右信息测算算出。
试验发现,顺着泌水方位,灰度值以类似线形转变;发觉,顺着泌水方位,灰度值以类似线性转变;2组的偏色要比1组显著的多。顏色转变是因为固相分层及其新搅拌硬底化水泥浆体中水化产物的不一样。深灰是因为水泥煅烧全过程中铁离子的掺加,关键以C4AF的方式存有。石膏接近乳白色和淡黄色中间,在于它的杂质。CH和钙矾石结晶是乳白色的。在分层全过程中,水泥熟料颗粒物的下移,促进由水和石膏颗粒物组成的悬浮固体升高,造成乳白色颗粒物(最先是石膏,随后水化为钙矾石)上调,深灰颗粒物(最先是水泥熟料,随后部份水化)下移。因为石膏和水泥熟料颗粒物粒度不一样,相对密度不一样,在屈服应力流体力学中,颗粒物将以不一样的速率下移。因为水泥浆体的分层会造成各相和颗粒物的重组,硬底化水泥浆体的顏色也将线形转变。殊不知,在水泥浆体的顶层和最底层,由于只能小颗粒物和大颗粒物会产生堆积,因而在这里2个地区,其顏色并不是线形转变的。这由2组到顶层和最底层的灰度值来确认。顶上较高的灰度值代表这里有钙矾石结晶的堆积;底端较低的灰度值代表这里有水泥熟料的堆积(部份水化)。
二、結果与分析
1)在新拌水泥浆体泌水的全过程中,水泥熟料由于作用力下移,由水和石膏组成的悬浮固体升高,导致石膏颗粒物在上层堆积,钙矾石在上层富集。
2)泌水提升了上层的混凝土水灰比,最后提升了此地区硬底化水泥浆体的气孔率。
3)顺着泌水方位,水化产物和气孔率反过来的转变造成了硬底化水泥浆体力学性能和抗渗等级工作能力的减少。
4)顺着泌水方位,硬底化水泥浆体顏色由深变淡,它是因为泌水和分层造成水化产物的转变而造成的。