水泥遇水后发生一系列物理化学反应时放出的热量称为水化热,以J/g表示。水泥的水化热和放热速度直接关系到混凝土工程的质量。在大体积混凝土结构中甚至能产生几十度的温差,巨大的温度应力会导致混凝土开裂,加大了混凝土被腐蚀的速率。水化热测试对水泥的生产、使用及理论研究都非常重要。水泥水化热测试分为直接法(代用法)、间接法(基准法)两种。
一、直接法测定水泥水化热
实验原理:热量计在恒定的温度环境中,直接测定热量计内水泥胶砂的温度变化,通过计算热量计内积蓄的和散失的热量总和,求得水泥水化7d内的水化热。
水泥水化热测定装置:热量计;恒温水槽;胶砂搅拌机;天平;捣棒等。
二、溶解热法测定水泥水化热
溶解热法也称为基准法,溶解热法在国际上具有较大的通用性和可比性,尤其适用于测定水泥长龄期水化热。
实验原理:依据盖斯定律,化学反应的热效应只与体系的初态和终态有关而与反应的途径无关。它是在热量计周围温度一定的条件下,用未水化的水泥和水化一定龄期的水泥分别在一定浓度的标准酸溶液中溶解,测得溶解热之差,作为该水泥在该龄期内所放出的水化热。
仪器设备:① 热量计、保温水槽、内筒、广口保温瓶、贝克曼差示温度计、搅拌装置、曲颈玻璃漏斗、直颈装酸漏斗② 天平③ 高温炉④ 恒温室⑤ 水泥水化试样瓶
试剂:①氧化锌:标定热量计热容量②HF溶液③(2±0.02)mol/L的硝酸溶液