水泥_磨细矿渣_粉煤灰颗粒弹性模量的比较

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常用原材料常规检测(有答案)

常用原材料常规检测(有答案)

常用原材料常规检测培训试题姓名:得分:一、判断(每题1分,共30分)1.粉煤灰颜色越深,粉煤灰粒度越细,含碳量越高。

(√)2.试验筛必须经常保持洁净,筛孔畅通,使用50次要进行清洗。

(×)10次3.粉煤灰外观类似水泥,颜色在乳白色或灰黑色之间变化。

(√)4.粉煤灰应选择颜色均匀、不含油污等杂质的F类产品。

(√)5.对比水泥用水泥标准样品时,配制的对比胶砂流动度在145mm~155mm内即可。

(×)达到水泥标准样品使用说明书中给定的流动度标准值6.粉煤灰需水量比试验,对比胶砂加水量为125g。

(√)7.矿渣粉流动度试验中,从胶砂加水开始到测量扩展直径结束,应在5min内完成。

(×)6min8.采用比表面积方法比筛析法能够更好的反应水泥颗粒的粗细程度。

(√)9.水泥胶砂流动度试验时,第一层装至截锥圆模高度约2/3处,用捣棒由边缘至中心均匀捣压10次。

(×)15次10.水泥标准稠度用水量试验中,所用标准维卡仪,滑动部分的总质量为300g±1g。

(√)11.测定水泥比表面积时,当试样填充位置不能满足要求时,空隙率的调整以2000g砝码将试样压至规定位置为准。

(√)12.碎石泥粉含量浸泡时间为2h±10min。

(√)13.粗集料筛分后,如每号筛的筛余量及筛底的筛余量之和与筛分前试样质量之差超过1%时,应重新试验。

(√)14.粗集料进行缩分时,应将所取样品置于平板上,在干燥状态下拌合均匀,并堆成堆体,然后沿互相垂直的两条直径把堆体平均分成四份。

(×)(在自然状态下)15.砂表观密度试验时,从试样加水静置起至试验结束,其温度相差不应超过2℃。

(×)(加水静置最后2h起)16.亚甲蓝溶液保质期不应超过1个月。

(×)(28d)17.一个良好的集料级配,要求孔隙率最小,总比面积也不大。

(√)18.石料密度检验过程中测试时水温的目的是对密度进行温度校正。

探析磨细石粉作为矿物掺合料在混凝土中的应用

探析磨细石粉作为矿物掺合料在混凝土中的应用

探析磨细石粉作为矿物掺合料在混凝土中的应用摘要:研究了磨细石粉作为矿物掺合料对混凝土的影响,适量的石灰石粉可以提高混凝土的工作性能、力学性能,耐久性方面提高了混凝土的抗渗性能、降低了抗氯离子渗透性及抗硫酸盐侵蚀性能、抗碳化性能随着比表面积的增加而增大,且随参量的增加而降低。

对目前石粉的研究进行了系统全面的总结,对石粉作为矿物掺合料在混凝土中的应用具有积极的指导意义。

关键词:磨细石粉,矿物掺合料,混凝土,工作性能,力学性能,耐久性0引言我国将石粉作为矿物掺合料用于混凝土的研究和应用起步相对较晚,但发展迅速。

黄丹、汾河二库、普定、岩滩、江垭等水电工程中,均采用石灰石粉取代部分矿物掺合料配制高流动性混凝土,并取得了良好的效果;漫湾、龙滩等水电工程中,石灰石粉替代其他矿物掺合料成功应用于大体积混凝土、自密实混凝土、水工碾压混凝土中。

石灰石粉在宁夏、西藏等地也得到了应用。

国家住建部发布实施的《石灰石粉混凝土》(GB/T30190—2013)对石灰石粉技术要求和石灰石粉混凝土配合比的使用技术作了详细的规定,这标志着石灰石粉作为矿物掺合料在混凝土中的应用迈上了新台阶。

适量的石灰石粉作为矿物掺合料用于混凝土中,明显改善了混凝土的工作性能,提高了混凝土的早期强度,具有显著的经济效益和环境效益。

但是,石灰石粉属于非活性混合材料,当掺入量超过一定的比例,反而会降低混凝土的强度。

石灰石粉作为矿物掺合料,掺量不能准确计算,耐久性不易保证,超细石粉的细度指标尚未统一,实际应用具有一定的局限性。

本文针对目前国内石灰石粉研究和应用中存在的问题和不足,展开了石灰石粉细度、掺量对混凝土工作性能、力学性能、耐久性能的影响规律研究,以期为石粉的应用开辟新的思路和途径。

1石粉掺合料对混凝土性能的影响试验1.1原材料水泥为华新水泥(西藏)有限公司的硅酸盐水泥P·I42.5水泥,其3,28d的抗折强度为3.42,7.25MPa,抗压强度为13.5,48.2MPa。

2021-03客专梁第1期试验工程师班试卷(B)

2021-03客专梁第1期试验工程师班试卷(B)

2021-03客专梁第1期试验工程师班试卷(B) 客运专线预制梁厂试验工程师上岗证培训班结业考试试卷(B) (考试时间:2021年4月7日) 单位:姓名:_____ ____ 成绩:_ ___题号满分得分一 10 二 15 三 15 四 30 五 30 六总分 100 一、判断正误(每题1分,共10分) 1. 客运专线高性能混凝土必须掺加粉煤灰、磨细矿渣等,因此最好采用粉煤灰水泥或矿渣水泥。

【 x 】2. 混凝土用砂可分为粗、中、细砂等,其中粗砂符合I区级配,中砂符合II区级配,细砂符合III区级配。

【 x 】3. 粗骨料的抗压强度不宜小于混凝土抗压强度的2.0倍,但施工中通常可以用压碎指标进行控制。

【√ 】4. 对于岩石柱膨胀率超过0.10% 的骨料可以使用,但必须限制混凝土的碱含量,并采取抑制碱骨料反应的措施。

【 x 】5. 在满足施工性能的条件下,混凝土的坍落度宜小不宜大。

【√ 】6. 不论结构实体是在自然条件或人工条件下养护,用于质量评定的混凝土试件都应在标准条件下养护28天。

【 x 】7. 客运专线预制梁局部截面尺寸较小且配筋密集,难以振捣密实,因此振捣时间应宁多勿少。

【 x 】8. 早强型水泥或早强剂可以缩短蒸汽养护时间甚至取消蒸汽养护,可以加速模板和台座的周转,有条件的地区应尽可能采用。

【 x 】9. 电通量主要表征氯离子渗透的能力,在非氯盐环境下可以不做要求。

【 x 】 10. 从事铁路工程施工的单位应建立现场试验室,检测人员应持证上岗。

【√ 】试验工程师试卷第1页二、选择题(每题1分,共15分) 1.客运专线高性能混凝土用水泥铝酸三钙含量不应超过【 B 】 A.5% B.8% C.10% 2.混凝土及其原材料的碱含量是指【 C 】A.NaOH+KOH B.Na2O+K2O C. Na2O+0.658K2O 3.混凝土拌和物的粘聚性较差,改善方法可采用【 A 】A.增大砂率 B.减少砂率 C.增加用水量 4.混凝土试件的最小尺寸应根据而定。

一建建筑临考选择题考点记忆:建筑工程材料

一建建筑临考选择题考点记忆:建筑工程材料

一建建筑临考选择题考点记忆:建筑工程材料本文总结了建筑工程材料高频考点,一般以选择题方式出现在考试中,考期已近,大家可以看看本文检验一下知识点掌握程度。

一、水泥的性能和应用1、凝结时间2、体积安定性:在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。

体积安定性不良,就会使混凝土件产生膨胀性裂缝。

3、强度及强度等级:采用胶砂法来测定水泥3d和28d的抗压强度和抗折强度。

4、常用水泥的特性及应用(1)硅酸盐水泥:凝结硬化快、早期强度高、水化热大(2)普通水泥:凝结硬化较大、早期强度较高、水化热较大(3)矿渣水泥:水化热较小、耐热性好、泌水性大,抗渗性差(4)火山灰水泥:抗渗性较好(5)粉煤灰水泥:干缩性较小、抗裂性较高二、建筑钢材的性能和应用1、有较高要求抗震钢筋应满足以下要求:(1)钢筋实测抗拉强度与实测下屈服强度之比不小于1.25;(强屈比)(2)钢筋实测下屈服强度与规定的下屈服强度标准值之比不大于1.30;(超屈比)(3)钢筋的最大力总伸长率不小于9%。

2、建筑钢材的主要性能三、混凝土的性能和应用1、混凝土的技术性能2、外加剂的适用范围3、外加剂应有供货单位提供的下列技术文件(1)产品说明书,并应标明产品主要成分;(2)出厂检验报告及合格证;(3)掺外加剂混凝土性能检验报告。

四、砌体结构材料的性能和应用1、烧结普通砖外形尺寸为240mm×115mm×53mm。

2、烧结多孔砖孔洞率不大于35%,烧结空心砖孔洞率不大于40%。

3、砂浆强度指标:强度、流动性、保水性。

五、饰面石材的特性1、花岗石构造致密、强度高、密度大、质地坚硬、耐磨,为酸性石材。

耐酸、抗风化。

但是花岗石所含石英在高温下会发生晶变,体积膨胀而开裂,因此不耐火。

2、大理石质地较密实、抗压强度较高、吸水率低、质地柔软,属碱性中硬石材。

在大气中受硫化物及水汽形成的酸雨长期的作用,容易发生腐蚀,造成表面强度降低、变色掉粉,失去光泽。

绝大多数大理石品种只宜用于室内。

粉煤灰、石灰石和矿渣对水泥流动性和力学性能的影响

粉煤灰、石灰石和矿渣对水泥流动性和力学性能的影响

粉煤灰、石灰石和矿渣对水泥流动性和力学性能的影响【摘要】混合材料因为具有不同的化学和物理性质,会对水泥的力学性能和流动性产生巨大影响。

本文将研究粉煤灰、石灰石和矿渣混合作用对于水泥的流动性和力学性能的影响。

根据实验结果,水泥的流动性会根据石灰石掺加量的增加而提高,矿渣则会对水泥的流动性产生相反的作用,但是降低程度不大,粉煤灰的掺加量会大幅度降低水泥的流动性。

搀加石灰石抗压强度略高于矿渣和粉煤灰的效果。

【关键词】水泥流动性;力学性能;影响程度水泥是一种颗粒半径介于几微米至几十微米的粉体,具备粉体的各项特性。

根据水泥厂的生产经验来看,水泥粉体的一次物性不能明确反映水泥助磨效果。

水泥流动性、喷流性、附着性为三次物性。

有材料表明使用粉体测定仪测定水泥的粉体流动性,该方法多应用于有机粉体流动性测定,本文将介绍水泥粉体流动性的表征,以及粉煤灰、石灰石和矿渣对水泥粉体的流动性和力学性能的影响。

一、水泥粉体的流动性表征粉体流动性测量仪器有剪切类和流动类。

通过测定一定条件下粉体的流动速率与实践来确定粉体流动性的特征。

以粉体颗粒半径非常均匀的粉体作为参照,Carr百分法把粉体的流动性指数最高值规定为100。

采用粉体测量:休止角,平板角,压缩度和均匀度等。

各指标最高值25,将四项指标得分和定义为流动性指数。

得分越高,流动性越好。

总分在80分以上不会棚料,低于60则会棚料。

这种判定水泥粉体的流动性相比于单纯使用休止角测量更能表现流动性。

水泥的粉体流动性指数比较难达到60以上,防止棚料的措施一般针对普通粉体条件。

水泥的流动性指数评价标准需要进行大量指数测量共同对比才可以作出比较精准的性能评测。

二、实验探究粉煤灰等对于水泥流动性的影响矿渣、石灰石和粉煤灰按不同的比例混合,考虑到表面积的影响,需要控制粉磨程度,SO3控制范围在(2.30+0.10%),支撑水泥进行指标的检验。

水泥标准稠度用水量按国标水泥稠度用水量、凝固时间和安定性检验方法。

铁路试验人员考试题-答案

铁路试验人员考试题-答案

×铁路试验知识问卷单位:姓名:分数:一、填空题: (共50题,每题1分,共计50分)1、根据《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB 10424-2010)的要求:同厂家、同编号、同生产日期且连续进场的散装水泥每 500 t为一批、袋装水泥每200 t为一批,不足上述数量时也按一批计,水泥的常规的检测项目有比表面积、安定性、凝结时间、强度。

2、根据《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB 10424-2010)的要求:同厂家、同编号、同出厂日期的粉煤灰每 200 t为一批,不足上述数量时也按一批计。

3、根据《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB 10424-2010)的要求:同厂家、同编号、同出厂日期的磨细矿渣粉每200 t为一批,不足上述数量时也按一批计。

4、根据《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB 10424-2010)的要求:连续进场的同料源、同品种、同规格的粗骨料(碎石)每400 m3或600 t为一批,不足上述数量时也按一批计。

5、根据《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB 10424-2010)的要求:连续进场的同料源、同品种、同规格的细骨料(砂子)每 400 m3或 600 t为一批,不足上述数量时也按一批计。

6. 根据《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB 10424-2010)的要求:同厂家、同品种、同编号的高效减水剂每 50 t为一批,不足上述数量时也按一批计。

7、根据《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB 10424-2010)的要求:同厂家、同品种、同编号的聚羧酸系高性能减水剂每 50 t为一批,不足上述数量时也按一批计。

8、根据《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB 10424-2010)的要求:钢筋进场时,必须对其质量指标进行全面检查,同牌号、同炉罐号、同规格的钢筋原材(预应力混凝土用螺纹钢筋)每60 t为一批,不足上述数量时也按一批计,按批检验钢筋原材的直径、每延米重量并抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验。

颗粒细度与粉煤灰-水泥胶凝体系韧性关系研究

颗粒细度与粉煤灰-水泥胶凝体系韧性关系研究

基金项 目: 国 家 自然科 学基 金 项 目( 5 1 1 0 9 1 2 2 ) ; 三 峡 大 学科 学基 金 项 目( K J 2 0 1 0 B 0 2 5 )
作者简 介 : 袁晓露 , 女, 讲 师, 博士 , 主要从 事建筑材料研 究。E— ma i l : y u a n x i a o l u 1 9 8 O @y a h o o . c o m. c i 1
的原 因是多 方 面 的 , 其 中水泥 是最 受关 注 的 因素之一 。
已有 研究 表 明 , 水泥矿物组成、 颗粒细度、 碱 含 量 等 是
影 响混 凝土 开裂 尤其 是 早 期 开 裂 的 重 要 因 素 ; 改 善 水 泥 石 的韧性 , 有 利 于 提 高 昆凝 土 的抗 裂 性 能 ¨ 。 粉 煤灰 作 为一种 主要 的混 合 材 料 和 矿 物 掺 和料 , 在水 泥
断其关 联 性 。曲线 越 接 近 , 相 应 序 列 之 间 的关 联 度 越
式中 , h 。 ( k ):I Y 。 ( k )一Y ( k ) l ; 为分辨 系数 , 0≤
≤1 , 通 常等 于 0 . 5 。 这样 , 。与 间 的灰关 联 度 就 为
Y ( Y 0 , Y )= 1∑Y ( Y 。 ( k ) , Y ( k ) ) 。
散 至材 料 内部 , 侵 蚀 钢 筋 和 混 凝 土 。影 响混 凝 土 开 裂


{ 0 , 1 , 2 , …, n } } , 其 中 = ( k ) , k∈K = { 1 , 2 , 3 ,

m} 。 对 @ 中 的 作数 据初始 化 , Ⅳ , 变换 :
… = c , , , …, ,

铁路工程试验人员考试复习题(含答案)

铁路工程试验人员考试复习题(含答案)

试验人员考试复习范围一、填空基础知识1.0.045mm=45μm;1μm=1000nm。

2.0.02030的有效位数为4位;4.0100的有效位数为5位,将3.65修约到2为左上角,义为中国计量认证。

5.为保证检测数据的准确可靠,所用仪器应进行量值溯源,量值溯源常见的方式有检定、校准、验证。

6.铁路工程中施工单位试验室应设中心试验室、试验分室两级,规模较小的项目也可只设中心试验室,预制梁(板)场应单独设试验分室。

7.TB10442-2008《铁路建设项目工程试验室管理标准》规定,每个操作间的面积不宜小于12m2,标准养护室不宜小于30m2。

混凝土室、胶凝材料室、化学分析室、力学室等应配备空调,标准养护室应配备自动养护系统。

8.试验室管理体系文件分为四个层次,分别为质量手册、程序文件、作业指导书、其他记录文件。

9、由计量部门对本室所用的仪器设备按实际情况制定出周期检定计划和建立计量器具检定一览表,检定后以“合格证、准用证、停用证”明显标识。

水泥1.硅酸盐水泥的强度等级时根据水泥胶砂强度,试验测得的3天和28天强度确定的。

2.硅酸盐水泥主要成分有:硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)、铝酸三钙(C3A)、铁铝酸四钙(C4AF),其中硅酸三钙是水泥早期强度强度的主要来源,它的特点是水化速度较快、水化发热量最大,而硅酸二钙是水泥后期强度来源,它的特点是水化速度较慢、水化发热量最小、铝酸三钙的水化速度最快、水化物强度最低、干缩最大。

盲目提高铝酸三钙和硅酸三钙能提高水泥的比表面积、但会导致水化速度过快、水化热大、混凝土收缩大,抗裂性下降、混凝土微结构不良,抗腐蚀性能也较差。

3.在水泥抗压强度的计算中,当6个抗压强度测定值中有一个超过6个平均值的±10%就应该剔除这个结果,而以剩下5个的平均值作为结果,如果5个测定值中再有超过它们平均数的±10%的则此组结果作废。

计算的结果应精确到0.1MPa。

铁路试验检测技术单选题(试验负责人考试)

铁路试验检测技术单选题(试验负责人考试)

单选题 )之间。
20204 76.选择压力机合适的加载量程,一般要求达到的最大破坏荷载应在所选量程的( C、20%~80% 20204 77.混凝土抗折强度试验标准试件尺寸为( D、150mm³150mm³550mm 20204 20204 20204 )。
78.进行混凝土抗折强度试验,首先应擦干试件表面,检查试件,如发现试件中部( B、1/3 陷,则该试件废弃。
20204 81.砂浆抗压强度标准试件的尺寸为( B、70.7mm³70.7mm³70.7mm
20204 82.混凝土的强度等级是以立方体抗压强度标准值确定的,其含义即为具有( C、95% 20203 83.影响混凝土强度的决定性因素是( B、水胶比 )。 20203 84.普通混凝土水胶比与抗压强度的关系是(B、线性反比关系 )。
20102 20.含泥量试验用于测定混凝土和普通砂浆用砂中粒径小于(C、75μ m )的尘屑、淤泥和黏土的含量。 20102 21.泥块含量试验用于测定混凝土普通砂浆用砂中颗粒大于(A、1.18mm )的泥块含量。 20102 22.砂的筛分析试验所需试样的最少数量为(A、4400 )g。 20102 23.含泥量试验标准法不适用于(D、特细 )砂的含泥量检验。 20102 24.轻物质是指砂中表观密度小于(C、2000 )㎏/m3的物质。 20102 25.砂的泥块含量是指砂中公称粒径大于(C、1.25 )㎜,经水洗、手捏后变成小于630μ m的颗粒的含量。
20201 67.测定混凝土凝结时间的试验方法,采用( C、贯入阻力法
20201 68.用贯入阻力仪检测混凝土凝结时间时,当求得贯入阻力为( B、3.5MPa )时为初凝时间。 20201 69.用贯入阻力仪检测混凝土凝结时间时,当求得贯入阻力为(D、28MPa )时为终凝时间。 20204 70.混凝土试件成型后,应在成型好的试模上覆盖湿布,并在室温20℃±5℃、相对湿度大于(B、50% )的条件下静 置1~2d,然后拆模。

土木建筑工程:预制梁施工题库考点(强化练习)

土木建筑工程:预制梁施工题库考点(强化练习)

土木建筑工程:预制梁施工题库考点(强化练习)1、问答题简述梁场钢筋绑扎胎卡具设臵的要求?正确答案:1)钢筋绑扎胎具位臵、数量应根据预制场总体规划要求配臵,应保证箱梁预制循环周期目标的实现。

2)钢筋绑扎胎具应设计简单,便(江南博哥)于施工操作,不影响钢筋整体吊装,其强度、刚度、尺寸应保证钢筋绑扎误差符合规范要求3)钢筋绑扎胎具应考虑梁体预留孔洞的预留位臵。

4)钢筋绑扎胎具的设臵,应考虑文明施工和环境保护的要求。

2、单选板体混凝土当联长小于100m时,梁部混凝土的浇筑应在()完成。

A、初凝前一次B、终凝前一次C、初凝前分层浇注正确答案:A3、填空题预制场规划设计所涉及的专业应包括工艺总体、总图运输、土建、()、电力与动力、给水和排水等。

正确答案:设备与装备4、填空题挂篮前移时,()必须张拉完成。

正确答案:纵向预应力筋5、单选关于预制预应力混凝土简支梁技术条件对混凝土蒸汽养护时降温速度的规定值的描述,正确的答案是().A、≤5℃/hB、≤10℃/hC、≤15℃/h正确答案:B6、填空题混凝土蒸汽养护分静停、()、恒温、()四个阶段。

正确答案:升温;降温7、填空题梁场认证要求关键项点合格率为();主要项点评分:外形外观样品梁平均得分大于或等于()分,且单件梁得分不得低于()分;以上两条同时具备,方可判断为产品质量合格。

正确答案:100%;85;808、填空题竖向和横向预应力筋张拉滞后纵向预应力筋张拉不宜大于()悬浇梁段。

正确答案:3个9、填空题钢筋闪光对焊接头的热影响区宽度为()。

正确答案:0.7d10、单选侧模安装时应先使侧模滑移或吊装到位,与底模板的相对位臵对准,用顶压杆调整好侧模垂直度,并与()联结好。

A.端模B.底模C.顶模正确答案:A11、单选同一的两片预制预应力混凝土简支梁的浇筑日期及预加应力的龄期相差应满足下列哪个要求().A、不应超过6天B、不应超过7天C、不应超过10天正确答案:A12、问答题钢筋骨架必须绑扎结实,并有足够的刚度,在灌注砼过程中不得发生松动和变形,钢筋交节点的绑扎有哪些要求?正确答案:1)钢筋与桥面筋两端交点均必须绑扎;2)钢筋弯折角与纵向分布筋交点均必须绑扎;3)下缘大小箍筋接头均必须绑扎;4)其余各交叉点采用十字绑扎。

高强度大体积混凝土材料特性

高强度大体积混凝土材料特性

高强度大体积混凝土材料特性摘要:从粗骨料、细骨料、水泥、外加剂、混合材、钢筋及配合比的选择上提高混凝土密实性及和易性,减少水化热。

关键词:高强大体积混凝土,材料特性高强大体积混凝土不仅要保证实现强度,尤其要预防开裂,尽可能提高密实性,降低水化热。

必须从材料这个源头上严格控制、筛选。

1.粗骨料1).最大粒径选择。

虽然高强混凝土,强度及相对均匀性要求高,以及泵送混凝土要求粒径不大于输送管直径的三分之一。

但较粗大的骨料可以节省水泥用量及增加体积稳定性,在低强度等级如基础垫层,埋石混凝土等使用有优势。

高强大体积混凝土综合考虑优缺点后,最大粒径通常不超过31.5mm。

2).级配选择。

单粒级的石子空隙率大不宜使用,应该采用连续级配或二级配,尽量减少孔隙率,最终可以增加石子用量并降低细骨料及胶凝材料用量,对保持混凝土的体积稳定及减少温升都是有利的。

3).种类选择。

由于配制相同强度混凝土,根据鲍罗米公式计算结果,使用卵石需要的用水量比使用碎石更大,所以优先选用碎石。

其压碎指标<10、含泥量≤0.5、针片状≤5。

即要求指标达到GB/T1485-2011《建设用碎石卵石》I类标准。

4).石子有害指标。

重点预防碱集料反应及SO3超标。

碱集料反应是混凝土的癌症,其破坏力是难以想象和弥补的。

避免含镁质碳酸岩及含一定量活性二氧化硅岩石加工的石子。

使用前须作砂浆棒试验确定无碱集料反应危害。

硫化物及硫酸盐含量以SO3计≤0.5。

2.细骨料1).级配选择。

细砂需水量大,粗砂保水性及润滑性不好。

最理想的是选用II区中砂,或中粗砂,这类砂通常级配好,在填充空隙,保水性及润滑性等综合性能上是最好选择。

2).种类选择。

天然砂及机制砂。

天然砂特别是经过长距离河流搬运的如长江中下游地区产的砂,单晶石英含量高,颗粒坚韧性好,软弱颗粒含量低,压碎指标低,是理想的高强混凝土用砂。

但现实情况下,机制砂应用较多,其压碎指标等参数必须达到I类,特别强调碱集料反应及有害物指标必须合格。

原材料、配合比质量控制要点

原材料、配合比质量控制要点
监理检查厂家质量证明文件,见证或平行试验。每批不大于60吨检验一次。
2)热轧光圆钢筋屈服强度≥235 MPa、抗拉强度≥370 MPa、伸长率≥25%、冷弯合格,
3)现场存放应下垫上盖,地表排水流畅,锈蚀严重的不能使用。
钢绞线
1)钢绞线强度级别1860 MPa、
监理检查厂家质量证明文件,见证试验。每批不大于30吨检验一次。

1)拌制和养护混凝土用水PH值大于4.5、
检查报告,检查水池,有污染或浑浊时不能用作拌合水。每年检验一次,有明显变化时增加检测一次
2)抗压强度比≥90%,
3)其余指标应符合《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》的要求。凡符合饮用标准的水,都可以使用。现场水池应定期清理,上面加盖。
钢筋
1)热轧带肋钢筋的屈服强度≥335MPa、抗拉强度≥455 MPa、伸长率≥17%、冷弯合格,
外掺料
1)凝土矿物掺和料采用的粉煤灰或磨细矿渣粉,
监理检查厂家质量证明文件,见证或平行试验。每批不大于120吨常规检验一次,三个月全项检验一次。
2)粉煤灰的需水量比不应大于100%,
3)细度小于12%,
4)烧失量≤3.0%,
5)矿粉需水量比≤100%、
6)比表面积宜为350-500 m3/kg
7)掺和料进场每车检测细度,合格后方可入罐。其余指标应符合《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》的要求。现场储存罐应标识清楚,每罐都要加锁。
2)弹性模量195 GPa、
3)极限伸长率大于3.5%、
4)松弛率等应符合GB/T5224的要求。
5)现场存放应下垫上盖,地表排水流畅,锈蚀严重的不能使用。
锚具、夹具和连接器锚
1)锚具、夹具和连接器锚固效率系数≥95%、

水泥_磨细矿渣_粉煤灰颗粒弹性模量的比较

水泥_磨细矿渣_粉煤灰颗粒弹性模量的比较

第33卷第7期硅酸盐学报Vol.33,No.7 2005年7月J OURNAL OF T H E CHIN ESE CERAMIC SOCIET Y J uly,2005水泥、磨细矿渣、粉煤灰颗粒弹性模量的比较赵庆新1,2,孙 伟1,郑克仁1,姜国庆1(1.东南大学材料科学与工程系,南京 210096;2.燕山大学建筑工程与力学学院,河北秦皇岛 066004)摘 要:为了揭示磨细矿渣和粉煤灰对水泥基材料物理力学行为的影响机理,为应用计算机模拟掺有矿渣或粉煤灰的水泥基材料的物理力学行为提供必要的力学参数,应用纳米压痕技术实测水泥、磨细矿渣和粉煤灰颗粒的弹性模量。

用酚醛树脂混合水泥、磨细矿渣或粉煤灰颗粒后再进行磨光、抛光和超声波清洗等工艺制得表面光洁度符合纳米硬度仪要求的试样。

水泥、磨细矿渣及粉煤灰颗粒的弹性模量区间分别为[8.0GPa,33.6GPa],[5.7GPa,25.4GPa]和[17.9GPa,55.3GPa],其样本均值分别为17.4,12.8GPa和34.3GPa。

关键词:水泥;磨细矿渣;粉煤灰;颗粒;弹性模量;纳米压痕中图分类号:TU528.01 文献标识码:A 文章编号:04545648(2005)07083705COMPARISON FOR E LASTIC MOD U L US OF CEMENT,GR OUN D GRANU LATE DB LAST2FURNACE SLAG AN D FLY ASH PARTIC L ESZ HA O Qing x in1,2,S U N Wei1,Z H EN G Keren1,J IA N G Guoqing1(1.Department of Materials Science and Engineering,Southeast University,Nanjing 210096,2.College ofCivil Engineering and Mechanics,Yanshan University,Qinhuangdao 066004,Hebei,China)Abstract:To reveal the influence mechanism of ground granulated blast2f urnace slag(GG BS)and fly ash on the physical and mechanical behaviors of cementitious materials,and to provide some necessary parameter for computer simulation of the physi2 cal and mechanical issues of the cementitious materials,the elastic modulus of cement,GG BS and fly ash particles were meas2 ured in situ by nano2indentation techniques.Results indicate that,after a series of procedures such as mixing cement with bake2 lite,grinding GG BS and fly ash particles and then polishing gradually,and ultrasonic washing,the roughness of samples can meet the requirements of the samples tested by nano2hardness apparatus.The elastic modulus interval of cement,GG BS and fly ash are[8.0GPa,33.6GPa],[5.7GPa,25.4GPa]and[17.9GPa,55.3GPa]respectively,and the sample’s average value of cement,GG BS and fly ash are17.4,12.8GPa and34.3GPa respectively.K ey w ords:cement;ground granulated blast2f urnace slag;fly ash;particle;elastic modulus;nano2indentation 随着材料科学技术的不断进步,水泥基材料正朝着可持续发展的方向发展。

粉煤灰对混凝土强度及弹性模量值的影响

粉煤灰对混凝土强度及弹性模量值的影响

粉煤灰对混凝⼟强度及弹性模量值的影响3.5 错台处治对于完好的混凝⼟板与板之间发⽣错台,处治⽅法为采⽤压浆抬板并辅以磨平法。

对于板块因脱空下沉,在压浆完毕弯沉检测满⾜其要求后,仍有错台的板块采⽤磨平机磨平(对⾼差⼩于10mm的错台,直接⽤磨平机磨平;对⼤于10mm的错台,借助⼈⼯将⾼出的错台板基本凿平,然后再⽤磨平机磨平。

),从错台最⾼点开始向四周扩展,边磨边⽤3m直尺找平,直⾄相邻两块板齐平为⽌。

磨平后,将接缝内杂物清除⼲净,并吹净灰尘,及时⽤聚氨酯填缝料填缝。

3.6 接缝维修对于纵横向接缝填缝料采⽤填缝料进⾏重新灌缝处理;灌缝时将缝内碎屑及杂物⽤勾⼦清除,并将专⽤填缝料灌⼊缝内。

3.7 混凝⼟板块病害处治合格的标准经过对混凝⼟板块病害的处理后,砼的弯拉强度不低于5MPa;采⽤落锤式弯沉仪FWD逐板检测板⾓处的弯沉,满⾜不同荷载下弯沉曲线的截距⼩于30mm、单点弯沉⼩于0.14mm,相邻板块的弯沉差⼩混凝⼟路⾯结构内部。

4.2 加铺层材料选择沥青的添加剂、改性剂伴随着沥青在道路⼯程上的使⽤⽽逐渐发展起来,现在市场上有各种各样的添加剂、改性剂来有针对性地改善沥青的各种性能。

如纤维就是⼀种典型的已经证明能有效抑制反射裂缝的添加剂,它可以提⾼沥青混合料的抗拉强度从⽽减少反射裂缝。

罩⾯层常采⽤的已经证明对抑制反射裂缝有良好效果的改性沥青有橡胶改性沥青、SBS改性沥青等。

由于橡胶沥青当时在省内没有⽣产成规模、质量较稳定的橡胶沥青⼚家,因此采⽤SBS改性沥青。

同时采⽤改性沥青和纤维的沥青玛蹄脂碎⽯SMA性能优良,不但具有良好的⾼温稳定性具有良好的抗反射裂缝能⼒。

因此经过综合⽐较,三环路采⽤SBS改性沥青玛蹄脂碎⽯SMA作为路⾯抗滑表层4.3 加铺层厚度设计我国现⾏规范并没⽤⽩改⿊加铺层厚度设计内容。

根据国内外使⽤经验,较厚的加铺层厚度能减轻反射裂缝的产⽣。

沥青⾯层厚度对防治或减轻反射裂缝的原因有两点:(1)沥青⾯层越厚,原⽔泥混凝⼟⾯板的温缩应⼒将减⼩;(2)反射裂缝通过较厚的沥青⾯层需要较长的时间。

矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥特点

矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥特点

对比这三种水泥的组成,可以看出这三种水泥都是在硅酸盐水泥熟料的基础上,掺入大量的活性混合材料,并为了缓凝都掺入了适量的石膏。

由于活性混合材料的化学组成和化学活性基本相同,因而这三种水泥的化学组成和化学活性也基本相同,由此可见这三种水泥的大多数性质和应用相同或相近,即这三种水泥在许多情况下可以替代适用。

同时由于这三种活性混合材料的物理性质和表面特征等有些差异,又使得这三种水泥分别具有某些特性。

这三种水泥与硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥相比具有以下特点:1)、三种水泥的共性:(1)、凝结硬化慢,早期强度低,后期强度发展高;其原因是这三种水泥的熟料含量少,且二次水化反应(即活性混合材料的水化)慢,鼓早期强度低。

后期由于二次水化反应的不断进行和水泥熟料的不断水化,水化产物不断增多,强度可赶上或超过同标号的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。

活性混合材料的掺量越多,早期强度越低,但后期强度增长越多。

这三种水泥不适合用于早期强度要求高的混凝土工程,如冬季施工、现浇工程等。

粉煤灰水泥的早期强度相对更低,这是由于粉煤灰是表面致密的球形颗粒,内比表面积小不易水化。

(2)、对温度和湿度敏感,适合高温养护;这三种水泥在低温下水化明显减慢,强度较低。

采用高温养护时可大大加速活性混合材料的水化,并可加速熟料的水化,故可大大提高早期强度,且不影响常温下后期强度的发展。

而硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥,利用高温养护虽可提高早期强度,但后期强度的发展受到影响,即比一直在常温下养护的强度低,这是因为在高温下这两种水泥的水化速度很快,短时间内即生成大量的水化产物,这些水化产物对未水化的水泥颗粒的后期水化起到了阻碍作用。

因此,硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥不适合于高温养护。

(3)、耐腐蚀性好;这三种水泥的熟料数量少,水化硬化后水泥石中的氢氧化钙和水化铝酸钙的数量少,且活性混合材料的二次水化反应使水泥石中的氢氧化钙的数量进一步降低,因此耐腐蚀性好,适合用于有硫酸盐、镁盐、软水等侵蚀作用的环境,如水工、海港、码头等混凝土工程。

粉煤灰陶粒混凝土的弹性模量计算

粉煤灰陶粒混凝土的弹性模量计算

粉煤灰陶粒混凝土的弹性模量计算*宋小软 张燕坤(北方工业大学建筑学院 北京 100041)建(凯帝克建筑设计有限公司 北京 100037)摘 要:采用粉煤灰陶粒配制成的轻骨料混凝土,其弹性模量实测值低于现有的经验公式计算值。

通过试验,建立了适用于粉煤灰陶粒混凝土的弹性模量经验公式,并与国内外有关规范的指标进行了比较,证明了回归公式的可用性。

关键词:粉煤灰陶粒 混凝土 弹性模量 经验公式CALCULATION OF YOUNG S MODULUS FOR LYTAG CONCRETESong Xiaoruan Zhang Yankun (College of Archi tecture,North China University of Technology Beijing 100041)Si Jian(KDKE Incorporated Company of Architectural Design Beijing 100037)Abstract :The measured Young s modulus of ligh tweigh t aggregate concrete using Lytag as coarse aggregate is lower than that calculating from existing empirical formula.T hrough experimen t,another empirical formula is established,which is suitable for calculating Young s modulus of Lytag concrete.By comparing with relevant data from domestic and foreign codes,the empirical formula is proved to be reliable.Keywords :Lytag concrete Young s modulus empirical formula*北京市科技发展计划资助项目(编号:K M200510009001)。

粉煤灰细度对水泥混凝土性能影响研究

粉煤灰细度对水泥混凝土性能影响研究

粉煤灰细度对水泥混凝土性能影响研究首先对粉煤灰进行磨细处理,然后研究了粉煤灰细度对水泥混凝土强度和工作性的影响。

结果表明,在保证工作性和粉煤灰掺量相同情况下,随着粉煤灰细度的增加,水泥混凝土的强度也逐渐增加;同时,在保证用水量和粉煤灰掺量相同的情况下,随着粉煤灰细度的增加,混凝土的工作性先增长后减小,粉煤灰细度还存在最佳值。

标签:粉煤灰;细度;混凝土;性能自20世纪90年代以来,粉煤灰由于具有密度小,工作性好,火山灰效应等原因被广泛应用于水泥混凝土中[1]。

特别是粉煤灰的火山灰效应可以提高水泥混凝土的后期强度,同时粉煤灰替代水泥后使混凝土的造价降低,从而带来可观的经济效益和环境效益[2]。

但是由于不同发电厂生产的粉煤灰细度差异较大,从而造成对混凝土性能的影响也不同[3]。

因此,研究粉煤灰细度对水泥混凝土性能的影响就具有一定的现实意义。

本文以不同细度的粉煤灰为研究对象,通过粉煤灰细度的变化,研究了粉煤灰细度对水泥混凝土性能的影响规律。

1 原材料水泥:秦岭牌PO32. 5 普通硅酸盐水泥,陕西秦岭水泥有限责任公司生产,基本性能见表1。

水:自来水,符合规范要求骨料:普通骨料,西安市长安区永强碎石场生产,技术指标如表2所示:粉煤灰:普通粉煤灰和大烧失量粉煤灰技术指标如表3所示。

2 研究方法首先在实验室用小型球磨机对粉煤灰进行磨细(磨细后的粉煤灰技术指标见表4),将不同细度(四种)的粉煤灰掺入水泥混凝土中进行强度和工作性测定。

本次实验采用的水泥混凝土配合比为水泥:砂:石:水=1:2.53:3.69:0.45,粉煤灰掺量为30%,水泥混凝土强度和工作性测定采用标准的实验方法进行。

通过测定掺粉煤灰细度变化时对水泥混凝土的强度和工作性的变化规律,从而得到粉煤灰细度对水泥混凝土性能的影响规律。

3 实验结果与分析水泥混凝土配合比为水泥:砂:石:水=1:2.53:3.69:0.45,粉煤灰采用外掺的形式,掺量为30%,水泥混凝土试件尺寸为150×150×150mm,混凝土工作性采用塌落度法测定,各项性能检测都严格按照规范要求的标准方法进行。

土木材料试验思考题

土木材料试验思考题

《土木工程材料》实验思考题(附参考答案)1.水泥常规物理试验做哪几项内容?答:水泥常规物理试验做水泥细度、水泥标准稠度用水量、水泥凝结时间、水泥安定性、水泥胶砂标准强度五大内容。

2.普通(矿渣、火山灰、粉煤灰、复合)水泥细度检验有几种做法?有争议时以那种为准?国标如何规定?硅酸盐水泥细度检验用什么方法?国标如何规定?答:普通(矿渣、火山灰、粉煤灰、复合)水泥细度检验方法有水筛法、负压筛法和手工干筛法3种,有争议时以负压筛法为准,国家标准规定要求在0.080mm方孔筛上筛余不超过10%。

硅酸盐水泥细度检验用透气式比表面积仪测定,国家标准规定要求其表面积应大于300m2/kg。

3.用沸煮法检验水泥体积安定性具体有哪几种做法?有争议时以哪种为准?雷氏法要求沸煮后两试件雷氏夹膨胀值相差不大于多少数值?试饼法如何判定安定性合格?答:用沸煮法检验水泥体积安定性具体有试饼法、雷氏法两种,有争议时以雷氏法为准。

雷氏法要求沸煮后两试件雷氏夹膨胀值相差不大于5.0mm,即认为水泥安定性合格,当两个试件的增加距离值相差超过4.0mm时应用同一样品重做。

试饼法要求沸煮后,目测未发现裂缝,用直尺检查也没有弯曲的试饼为安定性合格,反之不合格。

当两个试饼判别结果有矛盾时,该水泥的安定性也不合格。

4.引起水泥安定性不良的原因有哪些? 用沸煮法只能检测出哪几种原因?哪些原因无法检验?国标如何限制?答:引起水泥安定性不良的原因有水泥熟料矿物组成中含有过量的游离氧化钙(CaO)、游离氧化镁(MgO)或者水泥粉磨时石膏掺量过多。

用沸煮法只能检测出游离氧化钙(CaO)引起的安定性不良,无法检验出由游离氧化镁(MgO)或者水泥粉磨时石膏掺量过多引起的安定性不良。

国家标准规定要求水泥中游离氧化镁(MgO)含量不得超过5.0%,三氧化硫含量矿渣水泥不得超过4.0%,其他水泥不得超过3.5%。

5.水泥标准稠度用水量测定有哪几种方法?稠度测定仪试锥下沉值小于13mm时不能采用什么方法而应采用什么方法?答:水泥标准稠度用水量测定有调整水量和不变水量两种方法,稠度测定仪试锥下沉值小于13mm时不能采用固定水量法而应采用调整水量法。

混凝土原材料对比

混凝土原材料对比

普通混凝土、耐久性混凝土及高性能混凝土原材料对比普通混凝土、耐久性混凝土及高性能混凝土原材料对比普通混凝土、耐久性混凝土及高性能混凝土原材料对比普通混凝土、耐久性混凝土及高性能混凝土原材料对比普通混凝土、耐久性混凝土及高性能混凝土原材料对比普通混凝土、耐久性混凝土及高性能混凝土原材料对比普通混凝土、耐久性混凝土及高性能混凝土原材料对比复习题1、高性能混凝土和普通混凝土对水泥、砂和碎石的控制要点。

2、高性能混凝土对高效减水剂有什么特殊要求?3、客运专线耐久性混凝土和京沪高铁高性能混凝土对粉煤灰要求的区别。

4、试验检测人员在高性能混凝土施工中应做好哪些工作?5、某铁路桥桩基耐久性混凝土的理论配合比为300:98:647:1076:165:12(水泥:粉煤灰:砂:碎石:水:外加剂),水泥的碱含量为0.54%,氯离子含量为0.010%;砂的氯离子含量为0.001%;碎石的氯离子含量为0.001%;水的碱含量为0.04%,氯离子含量为0.10%;粉煤灰的碱含量为0.6%,氯离子含量为0.01%;外加剂的碱含量为5.0%,氯离子含量为0.10%。

试计算每立方米混凝土中的总碱量和总氯离子含量占胶凝材料用量的百分比。

6、某铁路客运专线预制梁,设计使用寿命为100年,混凝土强度等级为C50,处在T2的碳化环境下,拌合物含气量要求不小于4.0%。

配合比设计时强度标准差取值 6.0=σ,选用P.O 42.5级水泥,密度c ρ=3.10 3cm g,水泥的28天实际活性为48.0MPa ,砂为中砂,Mx =2.8,视密度s ρ=2.61 3cmg ,碎石为5~25mm 连续级配,视密度gρ=2.673cm g,外掺料为粉煤灰,密度fρ=2.23cm g,等量代换30%的水泥,外加剂为NF 高效减水剂,减水率为30%,掺量为1.0%,水为饮用水。

设计坍落度为200~220mm ,砂率为38%,浆体和骨料的体积比为35:65,试计算其理论配合比并叙述试拌、校正的全过程京沪高铁四标主体结构物环境作用类别、等级及配合比设计参考指标混凝土拌合物性能。

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第33卷第7期硅酸盐学报Vol.33,No.7 2005年7月J OURNAL OF T H E CHIN ESE CERAMIC SOCIET Y J uly,2005水泥、磨细矿渣、粉煤灰颗粒弹性模量的比较赵庆新1,2,孙 伟1,郑克仁1,姜国庆1(1.东南大学材料科学与工程系,南京 210096;2.燕山大学建筑工程与力学学院,河北秦皇岛 066004)摘 要:为了揭示磨细矿渣和粉煤灰对水泥基材料物理力学行为的影响机理,为应用计算机模拟掺有矿渣或粉煤灰的水泥基材料的物理力学行为提供必要的力学参数,应用纳米压痕技术实测水泥、磨细矿渣和粉煤灰颗粒的弹性模量。

用酚醛树脂混合水泥、磨细矿渣或粉煤灰颗粒后再进行磨光、抛光和超声波清洗等工艺制得表面光洁度符合纳米硬度仪要求的试样。

水泥、磨细矿渣及粉煤灰颗粒的弹性模量区间分别为[8.0GPa,33.6GPa],[5.7GPa,25.4GPa]和[17.9GPa,55.3GPa],其样本均值分别为17.4,12.8GPa和34.3GPa。

关键词:水泥;磨细矿渣;粉煤灰;颗粒;弹性模量;纳米压痕中图分类号:TU528.01 文献标识码:A 文章编号:04545648(2005)07083705COMPARISON FOR E LASTIC MOD U L US OF CEMENT,GR OUN D GRANU LATE DB LAST2FURNACE SLAG AN D FLY ASH PARTIC L ESZ HA O Qing x in1,2,S U N Wei1,Z H EN G Keren1,J IA N G Guoqing1(1.Department of Materials Science and Engineering,Southeast University,Nanjing 210096,2.College ofCivil Engineering and Mechanics,Yanshan University,Qinhuangdao 066004,Hebei,China)Abstract:To reveal the influence mechanism of ground granulated blast2f urnace slag(GG BS)and fly ash on the physical and mechanical behaviors of cementitious materials,and to provide some necessary parameter for computer simulation of the physi2 cal and mechanical issues of the cementitious materials,the elastic modulus of cement,GG BS and fly ash particles were meas2 ured in situ by nano2indentation techniques.Results indicate that,after a series of procedures such as mixing cement with bake2 lite,grinding GG BS and fly ash particles and then polishing gradually,and ultrasonic washing,the roughness of samples can meet the requirements of the samples tested by nano2hardness apparatus.The elastic modulus interval of cement,GG BS and fly ash are[8.0GPa,33.6GPa],[5.7GPa,25.4GPa]and[17.9GPa,55.3GPa]respectively,and the sample’s average value of cement,GG BS and fly ash are17.4,12.8GPa and34.3GPa respectively.K ey w ords:cement;ground granulated blast2f urnace slag;fly ash;particle;elastic modulus;nano2indentation 随着材料科学技术的不断进步,水泥基材料正朝着可持续发展的方向发展。

水泥基材料中工业废渣的应用被不断拓展,其品种越来越多且掺量不断增加,其中应用最广泛且最成熟的是磨细矿渣和粉煤灰[1,2],它们几乎是高性能混凝土中必不可少的组分。

由于磨细矿渣和粉煤灰的加入,水泥基材料收稿日期:20041219。

修改稿收到日期:20050510。

基金项目:国家自然科学基金重点(59938170);国家自然科学基金(50278018)资助项目。

第一作者:赵庆新(1973~),男,博士研究生,讲师。

通讯作者:孙 伟(1935~),女,教授。

的各种性能均发生不同程度的变化,如:强度、抗渗性能、抗冻性能、抗碳化性能、抗氯离子腐蚀性能及收缩性能等。

随着对上述性能研究[3,4]的不断深入,研究的重心逐渐转向磨细矿渣和粉煤灰对水泥基材料性能的影响机理方面[5,6]。

粉煤灰和磨细矿渣在水泥基材料中的反应程度较低[7],在高性能混凝土R eceived d ate:20041219.Approved d ate:20050510.First author:ZHAO Qingxin(1973—),male,postgraduate student for doctor degree,lecturer.E m ail:zhaoqx2002@Correspondent author:SUN Wei(1935—),female,professor.E m ail:sunwei@中水泥的水化程度也不高,因此,体系中存在大量未水化的水泥、磨细矿渣和粉煤灰颗粒。

由于磨细矿渣、粉煤灰与水泥颗粒的力学性能存在差异,必然对水泥基材料的物理和力学性能产生不同程度的影响。

研究水泥、磨细矿渣和粉煤灰颗粒的力学性能,对于揭示磨细矿渣和粉煤灰对水泥基材料性能影响的机理具有重要意义,尤其对于深入研究微颗粒的“微集料效应”的发挥程度有益,对于应用计算机模拟掺有磨细矿渣或粉煤灰的水泥基材料的物理力学行为也很有价值。

因此,有必要通过实验直接研究水泥、磨细矿渣和粉煤灰颗粒的细观力学行为。

弹性模量是材料力学行为的主要指标,也是深入研究“微集料效应”,解释磨细矿渣和粉煤灰对水泥基材料物理力学行为的影响机理及计算机模拟中不可或缺的重要参数,但应用传统的材料力学实验方法很难测得直径为十几微米到几十微米颗粒的弹性模量。

纳米压痕技术是近年来在国际上兴起的一种测定材料细观力学行为的新方法,适用于测定材料的纳米硬度和弹性模量,并在测定晶体和复合材料界面区的力学性能方面取得了长足进步[8,9]。

实验中应用纳米压痕技术对水泥、磨细矿渣和粉煤灰颗粒的弹性模量进行测试,揭示其“微集料效应”的发挥程度,并对测试结果进行比较。

1 纳米压痕技术的实验原理纳米压痕技术通过纳米压痕硬度计中高分辨率的制动器和传感器,可以控制和检测压头在材料中的压入和退出,测量高分辨率的连续载荷与位移。

应用该技术可以直接测试材料的纳米硬度(H)和弹性模量(E),对于不导致压痕周围凸起的材料(如:大多数陶瓷、硬金属和加工硬化的软金属),其测量精度通常高于10%。

图1为纳米压痕实验中典型的载荷位移曲线。

在加载过程中试样表面首先弹性变形,随载荷增加,塑性变形开始并逐步增大。

卸载过程主要是弹性变形恢复的过程,塑性变形最终使样品表面形成压痕[10,11]。

待测材料弹性模量的计算公式为E r=π2βSA(1)1 E r =1-ν2E+1-ν2E i(2)其中:E r为材料的复合响应模量;β为与压头形状有关的系数(圆形压头β=1.000;三棱锥压头β=图1 典型的加载卸载曲线Fig.1 Typical loading unloading curves h———Displacement into surface;h max———Maximum dis2 placement;h f———Displacement after unloading;P———Load on sample;P max———Maximum load;S———Elasticcontact stiffness1.034;四棱锥压头β=1.012);A为压痕面积的投影(nm2)。

与传统硬度计算不同的是,A值不是测量压痕照片,而是根据“接触深度”h c(nm)计算得到。

S为弹性接触刚度,由于纳米硬度实验中载荷和压痕深度很小,如果沿用传统硬度实验中的方法确定A值,则计算出的硬度值往往出现较大误差。

具体关系式需通过实验来确定,根据压头形状的不同,一般采用多项式拟合法。

E,ν分别为被测材料的弹性模量和Poisson比;E i,νi分别为压头的弹性模量和Poisson比,对于金刚石压头,E i=1141GPa,νi=0.07。

测定材料的弹性模量须首先知道ν。

对于混凝土、石材、玻璃等脆性材料,一般ν=0.2±0.05[12],根据式(2),如果取ν=0.2所引起的最大相对误差仅为2.4%,因此可直接取水泥等颗粒的ν为0.2。

2 原材料与实验方法2.1 原材料硅酸盐水泥熟料、磨细矿渣以及二水石膏均取自中国江南水泥厂。

水泥熟料与石膏按质量比95∶5混合。

用实验室球磨机粉磨一定时间,配制成水泥。

采用南京热电厂Ⅰ级粉煤灰。

水泥熟料、粉煤灰和磨细矿渣的化学组成及比表面积见表1。

2.2 方 法纳米压痕技术对被测材料的表面光洁度的要求・838・ 硅 酸 盐 学 报 2005年 表1 水泥、磨细矿渣和粉煤灰的化学组成与比表面积T able1 Chemical compositions and specif ic surface area of cement,ground granulated blast2furnace slag(GGBS)and fly ashw/% Material SiO2MgO Al2O3Fe2O3CaO Na2O K2O L I Specific surface area/(m2・kg-1) Clinker21.680.81 5.64 4.2264.890.200.76 1.233093GG BS32.079.3014.680.9735.810.640.53 1.25372Fly ash47.86 1.0532.50 4.52 4.090.55 1.62 5.716653The value after incorporation wit h5%gypsum in mass.较高,因此实验前须对水泥、磨细矿渣及粉煤灰颗粒进行预处理,其过程如下:在105℃的烘箱中把水泥样品烘干,应用80μm的方孔筛过筛并除掉筛余物。

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