均匀失水条件下纤维素醚改性薄层水泥浆体水化与硬化历程-实验方案.doc

均匀失水条件下纤维素醚改性薄层水泥浆体水化与硬化历程1 试验原材料42.5#普通硅酸盐水泥，粘度分别为50000、100000、200000的HPMC、HEMC和HEC，以下分别记为MC1、MC2和MC3，去离子水。2实验方案内掺不同比例的高吸水性惰性物质，如：膨胀珍珠岩、玻化微珠等，模拟纤维素醚改性水泥浆体在均匀失水条件下的水化规律。2.1采用微量热仪测试水化热、无电极电阻率测定仪测试电阻率等方法，比对研究在不同纤维素醚种类和掺量及复合方式条件下，纤维素醚对水泥体系水化缓凝作用规律。2.1.1 水化热的测试（1）纤维素醚种类和掺量对水泥水化热的影响采用的纤维素醚包括：HPMC、HEMC和HEC，采用单掺和复掺的方式，掺量为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%，采用美国SETARAM公司生产的C80微量热仪测定水泥浆体72h内的水化放热速率和放热量。（水灰比为0.4，水泥3g，外掺0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%纤维素醚）（2）高吸水性惰性物质种类和掺量对水泥水化热的影响采用的高吸水性惰性物质包括：膨胀珍珠岩（0-30目和30-50目）内养护剂和玻化微珠。掺量分别为2%、4%、6%、8%和10%，测定水泥浆体72h内的水化放热速率和放热量。（3）纤维素醚和高吸水性惰性物质复掺对水泥水化热的影响结合（1）和（2）实验结果，研究纤维素醚和高吸水性惰性物质复掺对水泥水化热的影响。2.1.2 电阻率的测试（1）纤维素醚种类和掺量对水泥水化电阻率的影响采用的纤维素醚包括：HPMC、HEMC和HEC，采用单掺和复掺的方式，掺量为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%，采用无电极电阻率仪(electrodeless cement and concrete resistivity tests，CCR)测定水泥水化72h的电阻率变化，仪器采用非接触原理，以消除电极极化对测量结果的不利影响。（2）高吸水性惰性物质种类和掺量对水泥水化电阻率的影响采用的高吸水性惰性物质包括：膨胀珍珠岩（0-30目和30-50目）内养护剂和玻化微珠。掺量分别为2%、4%、6%、8%和10%，测定水泥浆体72h内的电阻率变化。（3）纤维素醚和高吸水性惰性物质复掺对水泥水化电阻率的影响结合（1）和（2）实验结果，研究纤维素醚和高吸水性惰性物质复掺对水泥水化电阻率的影响，测试水泥浆体72h内电阻率随时间的变化规律。2.1.3 水化过程的热-电性能表征结合2.1.1和2.1.2实验结果，研究纤维素醚改性水泥浆体水化热与电阻率的关系，从电学和热力学角度观测了浆体性能变化，反映水泥水化过程，研究两种方法之间的关系。2.2 采用化学分析，XRD，DSC-TG等测试技术测定在不同用水量条件下（水灰比），水泥塑性浆体中各种水化产物的形成和数量。2.2.1 化学结合水的测定按W/C=0.5配制水泥净浆，然后密封与塑料袋中，置于恒温恒湿养护箱中养护到规定龄期时用无水乙醇中止水化。测试时将净浆试块破碎成直径1mm的颗粒，取5g在105下烘干2h以除去非化学结合水，然后在1050下灼烧至恒重，则化学结合水量可采用公式计算：W=m1-m2-wsm1m2100-wIL-wIL100%式中：Ww为化学结合水量，%；M1为硬化水泥灼烧前试样的质量，g；M2为硬化水泥灼烧后试样的质量，g；WIL为新鲜水泥烧失量，%；Ws为外加剂掺量，%。测试水泥浆体水化30min、1h、3h、6h、12h和24h的化学结合水，表征水泥水化进程。2.2.2 Ca(OH)2的形成和数量测定采用XRD、FTIR和TG-DSC-DTG等测试手段测定水化水泥浆体中3h、6h、12h、24h、3d、7d和28d Ca(OH)2，对Ca(OH)2进行定性和定量分析。2.2.3 孔溶液中Ca2+和纤维素醚数量的测定考虑到反应试样液相的分离问题，设计的反应体系采用高水灰比，实验采用5:1或6:1。纤维素醚掺量为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%，水化反应使用水为去离子水，在恒温水浴中进行恒温水化，水化温度为40左右，为避免长时间水化试样中水分的蒸发，用表面皿封盖。测定水化30min、60min、90min、120min、150min、180min、210min和240min过程中Ca2+离子浓度的变化。水化试样的液固分离采用高速离心分离法，收取的