公路检验工程师水运材料重要知识点二

　　掌握：相关标准中对拌和用水规定、试验方法并能熟练操作，影响试验的主要因素及试验注意事项。按标准对试验结果进行评定，填写试验记录和报告或编制和审核试验检测报告。

　　氯离子测定方法：硝酸银容量法、汞量法、电位滴定法;

　　硫酸盐测定方法：硫酸钡比浊法、硫酸钡重量法、铬酸钡比色法、各种容量法、EDTA法等

　　应根据水质中有害物质含量、凝结时间差、抗压强度比三项综合判断被检验水质的适用性。

　　4.外加剂

　　了解：外加剂定义、分类;外加剂的作用机理及对混凝土性能的影响。

　　外加剂是在混凝土拌制过程中掺入的，能按要求改善混凝土性能的物质。

　　分类：减水剂、引气剂、调凝剂、防冻剂、膨胀剂、防水剂、阻锈剂、泵送剂。

　　减水剂分类：普通、高效、早强、缓凝、引气减水剂

　　调凝剂：早强剂、缓凝剂、速凝剂

　　熟悉：外加剂主要技术指标;掺外加剂混凝土(砂浆)性能(减水率、泌水率比、含气量、凝结时间差、抗压强度比);外加剂性能品质检测项目、试验方法及评定方法：取样及留样方法、减水率、泌水率比、含气量、凝结时间差、抗压强度比、抗冻性、抗渗性、坍落度增加值、坍落度损失(保留)值、膨胀率、密度、细度、氯离子含量、泡沫度、pH值、固体含量或含水量、钢筋锈蚀快速试验、净浆流动度、砂浆流动度测定(包括试验用原材料、仪器设备、试验步骤、结果处理及评定)。

　　外加剂主要技术指标

　　水运工程混凝土施工规范附录A

　　掺外加剂混凝土(砂浆)性能

　　培训教材P54～57。

　　外加剂性能品质检测项目、试验方法及评定方法：

　　1)取样及留样方法

　　试样分点样和混合样。点样是由一次生产的产品所得试样，混合样是三个或更多的点样等量均匀混合而得得试样。

　　每一个编号取得的试样应充分混合，分为两等份，一份按有关标准中得规定进行试验，另一份要封样保存半年，以备有疑问时提交国家指定检验机构进行复验或仲裁。如果生成和使用单位同意，复检或仲裁也可使用现场取样。并以2t为一个检查单位，不足2t亦作为一个检查单位。引气剂溶液至少每个月检查一次泡沫度。

　　2)减水率

　　仪器：坍落度筒、捣棒、小铲、钢板尺、抹刀等。

　　试验步骤：

　　①测定基准混凝土的塌落度，记录达到该塌落度时得单位用水量(W0).

　　②在水泥用量相同，水泥、砂、石比例保持不变得条件下，测定掺减水剂的混凝土达到预基准混凝土相同塌落度时的单位用水量(W1)。

　　试验结果处理与评定：

　　减水率=(W0-W1)/W0×100%

　　3)泌水率比

　　(1)常压泌水率比

　　泌水率测试见混凝土。

　　泌水率比为掺外加剂混凝土的泌水率与基准混凝土的泌水率之比。

　　(2)压力泌水率比

　　压力泌水率比

　　4)含气量

　　见混凝土。

　　5)凝结时间差

　　凝结时间测定见混凝土。

　　凝结时间差为掺外加剂混凝土的凝结时间与基准混凝土的凝结时间之差。

　　6)抗压强度比

　　抗压强度测定见混凝土。

　　抗压强度比是掺外加剂的混凝土于基准混凝土的抗压强度之比。

　　7)抗冻性、

　　8)抗渗性

　　9)坍落度增加值

　　测定水灰比相同的基准混凝土和掺外加剂混凝土拌和物的坍落度，结果以三次试验的平均值之差表示，精确至1mm。

　　10)坍落度损失(保留)值

　　拌制不小于40L的掺外加剂混凝土拌和物，立即测定其出罐后的坍落度，余下的混凝土拌和物装入筒内或用塑料布覆盖，测定停放20min、30min、60min时的坍落度，并与

　　11)膨胀率

　　12)密度

　　1)比重瓶法

　　仪器：比重瓶，25或50mL;分析天平，分度值0.1mg;干燥器;电热鼓风干燥箱;恒温器。

　　试验条件：被测溶液的浓度为1%或5%;被溶液必须清澈，如有沉淀应滤去。

　　试验步骤：

　　①比重瓶容积的校正

　　比重瓶依次用水、乙醇、丙酮和乙醚洗涤并吹干，塞子连瓶一起放入干燥器内，取出称量比重瓶自重m1，直至恒重。然后将预先煮沸并经冷却的蒸馏水装入瓶中，塞上塞子，使多余的水分从塞子毛细孔流出，用吸水纸吸干瓶外水分，注意不能吸出毛细孔中的水，立即在天平上称出比重瓶装满水后的质量m2。

　　比重瓶在20℃时容积

　　②外加剂溶液密度ρ的测定

　　将校正过的比重瓶洗净、干燥，灌满被测溶液，塞上塞子后浸入20℃±1℃的恒温器中，恒温20min后取出，用吸水纸吸干瓶外水及由毛细孔溢出的溶液后，在天平上称出比重瓶装满外加剂溶液后的质量m3。

　　结果处理：

　　外加剂的密度

　　;精确至0.001g/mL。

　　2)液体比重天平法

　　仪器：分析天平，分度值0.1mg;液体比重天平;恒温器。

　　试验步骤：

　　①将液体比重天平安装在稳固的试验操作台上，在横梁末端钩子上挂上等重砝码，调节天平水平与平衡。

　　②将等重砝码取下，换上整套测锤，保持天平平衡。

　　③将已恒温的被测溶液倒入量筒内，将液体比重天平的测锤浸没在被测液体中，加上砝码使天平恢复平衡，即为被测溶液比重数值dt。

　　结果计算：

　　被测溶液密度;精确至0.01g/mL。

　　3)精密比重计法

　　仪器：波美双重计;精密比重计

　　试验步骤：

　　①将已恒温的外加剂溶液倒入500mL玻璃量筒内，以波美比重计插入溶液中测出该溶液比重。

　　②参考波美比重计所测溶液比重，选择这一刻度范围的精密比重计插入溶液中，精确读出溶液凹液面与精密比重计相齐的刻度即为溶液的比重dt。精确至0.001g/mL。

　　13)细度

　　仪器：药物天平、试验筛：采用孔径0.315mm的试验筛。

　　试验步骤：

　　外加剂应充分拌匀并经100℃～105℃烘干，称取烘干试样10g(m1)倒入筛内，用人工筛样，将近筛完时，必须一手执筛往复摇动，一手拍打，摇动速度每分钟约120次，其间，筛子应向一定方向旋转数次，使试样分散在筛布上，直至每分钟通过不超过0.05g时为止。称量筛余物m2，精确至0.1g。

　　14)氯离子含量(电位滴定法)

　　原理：用电位滴定法，以银电极为指示电极，其电势随Ag+浓度而变化。以甘汞电极为参比电极，用电位计测定两电极在溶液中组成原电池的电势，银离子与氯离子反应生成溶解度很小的氯化银白色沉淀。在等当点前滴入硝酸银生成氯化银沉淀，两电极间电势变化缓慢，等当点时氯离子全部生成氯化银沉淀，这时滴入少量硝酸银即引起电势急剧变化，指示出滴定终点。

　　仪器：电位测定仪或酸度计;银电极、甘汞电极、电磁搅拌器、滴定管、移液管。

　　试剂：

　　①0.1000N氯化钠标准溶液：称取约10g分析纯氯化钠，盛在称量瓶中，置于130℃～150℃烘干2h，在干燥器内冷却后准确称取5.8443g，用蒸馏水溶解并稀释至1L，摇匀。

　　②0.1N硝酸银溶液：称取17g分析纯固体AgNO3，用蒸馏水溶解，放入1L棕色容量瓶中稀释至刻度，摇匀。用0.1000N氯化钠标准溶液对硝酸银进行标定。

　　标定0.1N硝酸银溶液

　　用移液管吸取10mL0.1000N的氯化钠标准溶液于烧杯中，加蒸馏水稀释至200mL，加4mL1:1硝酸，在电磁搅拌下，用硝酸银溶液以电位滴定法测定终点，当过等当点后，在同一溶液中再加入0.1000N氯化钠标准溶液10mL，继续用硝酸银溶液滴定至第二个终点，用二次微商法计算出硝酸银消耗的体积V01、V02。

　　10mL0.1000N氯化钠消耗硝酸银的体积：V0=V02-V01

　　硝酸银溶液的当量浓;

　　N’V’为氯化钠标准溶液的当量浓度和体积。

　　③硝酸：分析纯(1:1);

　　④饱和硝酸铵溶液：分析纯;

　　⑤氯化钾：分析纯

　　试验步骤：

　　⑴准确称取外加剂试样0.5000～5.000g，放入烧杯中，加200mL蒸馏水和1:1硝酸，使溶液呈酸性，搅拌至完全溶解，如不能完全溶解，可用快速定性滤纸过滤，并用蒸馏水洗涤残渣至无氯离子为止。

　　⑵用移液管加入10mL0.1000N的氯化钠标准溶液，烧杯内加入电磁搅拌子，将烧杯放在电磁搅拌机上，开动搅拌并插入银电极及甘汞电极，两电极与电位计或酸度计相连接，用0.1N硝酸银溶液缓慢滴定，记录电势和对应滴定管读数。当电势发生突变，表示等当点已过，此时，继续滴入硝酸银溶液，直至电势趋向变化平缓。得到第一个终点时硝酸银溶液消耗体积V1。

　　⑶在同一溶液中，用移液管再加入10mL0.1000N氯化钠标准溶液，继续用硝酸银滴定，直至第二个等当点出现，记录电势和对应的0.1N硝酸银溶液消耗的毫升数V2。

　　⑷空白试验：不加外加剂，按上述步骤测定蒸馏水的硝酸银消耗体积V01和V02。

　　结果计算：

　　外加剂中氯离子所消耗的硝酸银体积; 外加剂中氯离子百分含量用1.565乘以氯离子的含量，即可获得外加剂中等当量的无水氯化钙的含量。

　　试样数量不应少于3个，结果取平均值。

　　15)泡沫度

　　1)改进罗氏泡沫仪法

　　仪器：秒表;改进罗氏泡沫仪

　　试验步骤：

　　①在20℃±3℃的室内把泡沫仪安装在坚固稳定的支架上，使泡沫仪保持垂直;

　　②配制1000mL外加剂溶液，浓度为0.5%、1.0%，将配好的溶液放在恒温室内达到室温;

　　③沿泡沫仪的管壁缓缓加入50mL已恒温的外加剂溶液(注意不要引起泡沫)，使溶液流满下刻度线。

　　④在泡沫移液管中，吸入已恒温的被测溶液200mL，关闭塞子，下端插在泡沫仪上端插口处。

　　⑤开启瓶的塞子，使液体自由落下与下端的溶液相冲而引起泡沫，至全部200mL溶液流完后，立即开启秒表计时。

　　⑥读数与记录：

　　a、记录液体刚流尽时，产生泡沫的最大体积V;

　　b、记录T分钟剩余泡沫的体积(一般为3min)V1;

　　c、记录泡沫全部降至刚露出液面时的时间。

　　结果处理与评定：

　　起泡力：产生泡沫的能力，用最大泡沫体积表示，mL;

　　消泡时间：泡沫从最大体积降至刚露出液面的时间，以min或s表示;

　　剩余泡沫百分率：起泡力低，消泡时间短的外加剂溶液，无法计算A(%)以消泡时间表示泡沫稳定性。

　　试样不应少于3个，结果取平均值，测量误差允许±2mL。

　　2)机摇法

　　仪器：摇泡机、具塞量筒、容量瓶、移液管、秒表。

　　试验步骤：

　　①配制500mL外加剂溶液，浓度为0.5%、1.0%。将配好的溶液放在恒温室内使之达到室温;

　　②沿具塞量筒内壁装入一定浓度的外加剂溶液20mL，将具塞量筒固定于摇泡机的样品座上;

　　③开启摇泡机，摇30s静置，立即迅速量出泡沫最大体积，记录从停机开始到泡沫消退至刚露出液面所需的时间。

　　结果处理与评定：

　　起泡力等于摇30s后最大泡沫体积与起始体积(20mL)之差;

　　消泡时间：从停机开始到泡沫消退至刚露出液面的时间;

　　试验不得少于3次，结果取平均值。

　　16)pH值

　　仪器：酸度计、玻璃电极，甘汞电极，复合电极;烧杯;温度计等

　　试验步骤：

　　①校正：按仪器出厂说明书校正仪器;

　　②测量：先用水，再用测试溶液冲洗电极，然后将电极浸入被测溶液中，轻轻摇动试杯，使溶液均匀。待酸度计的读数稳定1min，记录读数。测量结束后，用水冲洗电极，以待下次测量。

　　结果表示：酸度计测出的结果即为溶液的PH值。

　　17)固体含量或含水量

　　仪器：分析天平，分度值0.1mg;电热鼓风恒温干燥箱;带盖称量瓶;干燥器

　　试验步骤：

　　①将洁净带盖称量瓶放入烘箱内，于100～105℃烘30min，取出置于干燥器内冷却30min后称量，重复上述步骤至恒重m0。

　　②将被测试样装入已经恒重的称量瓶内，盖上盖子称出试样及称量瓶的总质量为m1。

　　试样称量：固体产品1.0000～2.0000g，液体产品3.0000～5.0000g。

　　③将盛有试样的称量瓶放入烘箱内，开启瓶盖，升温至100～105℃烘干，盖上盖置于干燥器内冷却30min后称重，重复上述步骤直至恒重m2。

　　结果处理：

　　取3个试样测定数据的平均值并精确至0.1%。

　　18)钢筋锈蚀快速试验

　　见混凝土。

　　19)净浆流动度

　　仪器：水泥净浆搅拌机;截锥圆模、玻璃板、秒表、钢直尺、刮刀、天平(称量100g，分度值0.1g，称量1000g，分度值1g)

　　试验步骤：

　　①将玻璃板放置在水平位置，用湿布将玻璃板、截锥圆模、搅拌器及搅拌锅均匀擦过，使其表面湿而不带水渍。

　　②将截锥圆模放在玻璃板的中央，并用湿布覆盖代用。

　　③称取水泥300g，倒入搅拌锅内，加入推荐掺量的外加剂及87g或105g水，搅拌3min。

　　④将拌好的净浆迅速注入截锥圆模中，用刮刀刮平，将截锥圆模按垂直方向提起，同时开启秒表计时，任水泥净浆在玻璃板上流动，至30s，用直尺量取流淌部分互相垂直的两个方向的最大直径，取平均值作为水泥净浆流动度。

　　结果处理与评定：

　　表达净浆流动度时，需注明用水量、所用水泥的标号、名称、型号及生产厂家和外加剂掺量;

　　试样数量不应少于3个，结果取平均值，误差为±5mm。

　　20)砂浆流动度测定

　　仪器：胶砂搅拌机;跳桌、截锥圆模及模套、圆柱捣棒、卡尺、抹刀、台秤

　　试验步骤：

　　①称取水泥450g，标准砂1350g，将水加入锅中，再加入水泥，把锅放在固定架上并上升至固定位置。然后立即开动机器，低速搅拌30s，在第二个30s开始时均匀将砂子加入。高速搅拌30s。停拌90s，在停拌的第一个15s内用胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂刮入锅中。在高速下继续搅拌60s。

　　②在搅拌砂浆的同时，用湿布将跳桌的玻璃台面、截锥圆模、捣棒均匀擦过，置于玻璃台面中心，盖上湿布，备用。

　　③将拌好的砂浆迅速地分两次装入模内，第一次装截锥圆模的三分之二，用抹刀在互相垂直的两个方向各划5次，并用捣棒自边缘向中心均匀捣15次，接着装第二层砂浆，装至高出圆模约2cm，用抹刀划10次，同样用捣棒捣10次。

　　④取下模套，用抹刀将高出圆模的砂浆刮去并抹平，随即将圆模垂直向上提起，以每秒一次的频率使跳桌连续跳动30次。

　　⑤跳动完毕用卡尺量出砂浆底部流动直径，取互相垂直的两个直径的平均值为该用水量时的砂浆流动度，用mm表示。

　　⑥重复上述步骤，直至流动度在180mm±5mm。此时用水量即为基准砂浆流动度的用水量M0。

　　⑦按上述步骤测出掺外加剂砂浆流动度达180mm±5mm时的用水量M1。

　　⑧按上述步骤加入推荐的外加剂，测定加入基准砂浆用水量时的砂浆流动度，以mm表示。

　　结果处理与评定：

　　;精确至1%。

　　②注明所用水泥标号、名称、型号及生产厂家。

　　掌握：相关标准中对外加剂的规定、试验方法并能熟练操作，影响试验的主要因素及试验注意事项。按标准对试验结果进行评定，填写试验记录和报告或编制和审核试验检测报告。

　　相关标准中对外加剂的规定

　　《水运工程混凝土施工规范》：

　　①在所掺用的外加剂中，氯离子含量(占水泥重量百分比)不宜大于0.02%。

　　②钢筋混凝土、预应力混凝土中不得掺用含氯盐的外加剂。

　　③在冷天施工中，掺用外加剂应符合下列规定：

　　a、 采用三乙醇胺作早强剂时，掺量不得超过水泥用量的0.05%。

　　b、 素混凝土中，掺用氯盐或以氯盐为主的防冻剂时，氯盐重量总和不得超过水泥重量的2%。

　　④对外加剂应检查出厂时附有的技术文件，包括产品名称、型号、主要特性及成分、适用范围及适宜的掺量、性能检验合格证书、贮存条件及有效期、使用方法、注意事项及出厂日期等。

　　5.掺合料

　　了解：掺合料定义、分类;水运工程主要应用的掺合料的有关规定。

　　定义：在混凝土拌和物制备时，为了节约水泥，改善混凝土性能，调节混凝土等级而加入的天然的或人造的矿物材料，统称为混凝土掺合物。

　　分类：非活性矿物掺合料(惰性材料)：磨细石英砂、石灰石、粘土、硬矿渣等。

　　活性矿物掺合料：粒化高炉矿渣、火山灰质材料、粉煤灰、硅灰等。

　　掺加粉煤灰的规定：

　　混凝土中掺加的粉煤灰应是质量稳定并附有品质检验书的商品。掺用时，宜同时掺加减水剂或高效减水剂，并应符合下列规定：

　　①对掺粉煤灰的预应力混凝土、钢筋混凝土以及有抗冻性要求的素混凝土，应采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，粉煤灰取代水泥量经试验确定，并不得大于国标有关规定。

　　②Ⅰ级粉煤灰适用于钢筋混凝土和跨度不大于6m的先张预应力混凝土及后张无粘结预应力混凝土。

　　③Ⅱ级粉煤灰适用于钢筋混凝土和C30及其以上的素混凝土。

　　④Ⅲ级粉煤灰只适用于C30以下的素混凝土。

　　⑤经混凝土抗冻性试验论证后，Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰方可应用于严重受冻地区的有抗冻性要求的混凝土中。

　　⑥经强度试验和耐久性试验验证后，方可采用比上述规定低一级的粉煤灰。

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