硅酸盐水泥的制备及性能测试实验报告
硅酸盐水泥的制备及性能测试
第1章实验目的
1.1 掌握硅酸盐水泥的制备工艺原理及工艺过程（包括原料的选择、生料的粉磨与成型、水泥熟料的烧结、水泥的粉磨）。
1.2提出具体的实验方案，确定合理的工艺条件（包括原料的配方、熟料的率值、烧成温度及水泥的组成和配合比），制备出合格的硅酸盐水泥样品。
1.3按国家标准对硅酸盐水泥样品进行相关的性能测定。
第2章实验原理
硅酸盐水泥的制备分为三个阶段：石灰质原料、粘土质原料与少量校正原料经破碎后，根据硅酸盐水泥熟料的率值进行配料、磨细成为成分合适、质量均匀的生料，称为生料制备；生料在窑炉内煅烧至部分熔融所得到的以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，称为熟料煅烧；熟料加适量石膏共同磨细成为水泥，称为水泥粉磨。水泥加水拌成的浆体，起初具有可塑性和流动性，随着水泥与水发生一系列物理化学反应——水化反应的不断进行，浆体逐渐失去流动能力，转变成为具有一定强度及其它性能的固体。
第3章实验设备、材料及试剂
3.1 实验材料及试剂
化工原料（化学纯或分析纯）：碳酸钙（CaCO3），石英砂（SiO2），氧化铝（Al2O3），氧化铁（Fe2O3），标准砂。
3.2 实验设备
水泥试验磨、高铝坩埚、硅碳棒高温炉、烘干箱、勃氏透气比表面积仪、电子天平、水泥净浆搅拌机、水泥净浆标准稠度及凝结时间测定仪、水泥混凝土恒温恒湿标准养护箱、水泥胶砂搅拌机、水泥胶砂振实台(或水泥胶砂振动台)、电动抗折试验机、数显式建材压力试验机、沸煮箱、水泥抗压夹具、水泥抗折试模。
3.2.1 实验设备图及介绍
A.水泥试验磨是由罩壳、磨机、
支座及电器控制箱等四大部分组成。
（1）罩壳：罩壳由二层玻璃钢板中间
夹吸音棉组成，分上下两罩，上罩壳
有罩门，下罩壳有取料斗，可盛放磨
好的物料，罩壳与磨机轴用带有毛毡
圈端盖7密封，所以罩壳起到隔音和
防尘的良好密封作用。（2）磨机：磨
机由筒体磨门盖、轴承及轴承、联轴
器和齿轮减速机等组成，是研磨物料
的主体部分，在卸料时将磨盖换上栅
孔卸料板，满足卸料的要求。（3）支
座：支座是由磨机及电动机组成的钢
结构，用以支承罩壳，磨机，电动减
速机及电器控制箱等，磨机座底部有4个Φ20底脚螺栓孔，用以固定全套设备。4、电器控制箱：由按钮、组合开关、热继电器、时间继电器、组合开关等组成，用它控制电机的启动和停止。
B.水泥净浆搅拌机主要有双速电
机、传动箱、主轴、偏心座、搅拌叶、
搅拌锅、底座、立柱、支座、外罩、
程控制器等组成。双速电动机通过联
轴器将动力传给传动箱内的蜗杆再经
蜗轮及一对齿轮和传给主轴并减速。
主轴带动偏心座同步旋转，使固定在
偏心座上的搅拌叶进行公转。同时搅
拌叶通过搅拌叶轴上端的行星齿轮围
绕固定的内齿轮完成自转运动。双速
电机经时间程控器控制自动完成一次
慢—停—快转的规定工作程序。搅拌
锅与滑板用偏心槽旋转锁紧。
C. 硅碳棒高温炉是有箱体，炉
膛，炉门，电气等部分组成。箱体是
由优质钢板制作而成，不易变形，强
度大等特点。炉膛全部采用多晶莫来
石陶瓷纤维板制作。炉膛与炉寸之间
用陶瓷氧化铝合成纤维保温材料。硅
碳棒均匀的悬挂于炉膛两侧。炉门同
时也采用多晶莫来石陶瓷纤维和优质
钢板共同制作而成。结构轻便，密封
性好。电气控制采用无极调节加热功
率，使加热功率和加热温度相互匹配。
温度控制采用日本进口智能温控仪实
现多段程序的升温，保温，降温。
D.水泥胶砂搅拌机可用作美国
标准、欧洲标准、日本标准水泥试验
的净浆、砂浆搅拌机。主要有双速电
机、加砂箱、传动箱、主轴、偏心座、
搅拌叶、搅拌锅、底座、立柱、支座、
外罩、程控器等组成。工作原理:双
速电动机通过联轴器将动力传给传
动箱内的蜗杆再经蜗轮及一对齿轮
和传给主轴并减速。主轴带动偏心座
同步旋转，使固定在偏心座上的搅拌
叶进行公转。同时搅拌叶通过搅拌叶
轴上端的行星齿轮围绕固定的内齿
轮完成自转运动。搅拌锅与支座用偏
心槽旋转锁紧、砂罐内加砂子后，可
在规定时间自动加砂或手动加砂，手柄用于升降和定位搅拌锅位置用。
E.电动抗折试验机由底座、立柱、上梁、长短拉杆、大小杠杆、扬角指示板、抗折夹具、游动砝码、大小平衡铊、传动电机、传动丝杆、及电器控制箱等零部件组成。试验过程：检查好试验机后，卡好试块即可开始试验，按启动电钮电机带动丝杠转动游铊从“0”开始移动加荷，当加到一定数值时试体折断，主尺一端定位触杆压开微机开关电机停转游铊停止，此时记下数值，就完成一次试验过程。
F.数显式建材压力试验机由机体、油泵、送油阀、回油阀和测力仪表等主要部分组成。数显式建材压力试验机适用于砂浆、空心砖、混凝土、水泥、水泥制品、耐火砖、工程陶瓷、工程塑料及制品、石料、木材等建筑材料的抗压、抗折及霹雳强度试验之用。本机采用液压加荷、试件所受的压力由测力数显表上直接读出。
第4章实验方法与步骤
4.1综合性实验的准备阶段：
（1）阅读、查阅与课题相关的文献资料。
（2）根据指导教师提出的课题项目及要求，学生提出具体的实验方案，写成书面报告提交指导教师审查同意后方可进行实验。
（3）原材料的准备。
4.2综合性实验进入课题阶段
（1）生料的配料、粉磨与成型
(a)生料的配料计算：根据硅酸盐水泥熟料的率值和所用原料的化学成分就可以进行生料配料的计算。本实验以制得2500g硅酸盐水泥熟料来计算各种原料的用量（要求计算到小数点后一位），并列出配料单。
(b)生料的粉磨：首先将实验用原料干燥，并根据配料单称取各种原料（精确到0.1g）。然后将粉状原料充分混合成均匀的配合料，即先将配合料中难熔原料如石英砂先置入研钵中研磨，再将其他原料加入混合均匀。
(c)生料的成型：加入合适的水分，将配合料在水泥胶砂振实台上用长方形试模振动成型，经振动成型后的试条放入烘干箱内烘干2～3h。
（2）生料的煅烧（水泥熟料的烧结）
(a)根据生料的化学成分、熟料固相反应及液相烧结的机理与烧结过程的特点，制定出合理的烧成温度制度，确定最高煅烧温度及范围。
(b)将试条放入高铝坩埚，装入硅碳棒高温电炉内。
(c)按照电炉操作规程进行操作，按升温曲线进行烧结。
表4-1烧结参数
（3）水泥的粉磨
首先将煅烧后的硅酸盐水泥熟料与石膏按一定的比例进行配料并称量（精确到0.1g）。然后将熟料与石膏混合放入水泥试验磨中研磨40min～1h，制成合格的水泥。
（4）水泥比表面积的测定
(a)试样层制备：按公式（4-1）计算试样质量，倒入装有穿孔板和一片滤纸的圆筒中，轻轻摇平，再盖上一片滤纸，用捣器压实到规定高度，轻轻取出捣器。
G=γV（1-m）
式中 G——试样质量（g）
γ——试样密度（g/cm3）
m——试样层空隙率
V——试样层体积（cm3）
(b)漏气检查：在仪器下端锥形体部分，抹上一薄层活塞油脂，并将圆筒插入压力计上口端部，旋转两周，使圆筒与压力计严密接触，然后用胶皮塞塞紧圆筒上口，抽气使压力计内液面上升到上面刻度线，关闭活塞，观察5min内，液面不下降，说明仪器不漏气。
(c)透气实验：按上述步骤把圆筒连接到压力计上，应保证严密，不漏气（液面不下降）。
(d)测定时间：开动抽气泵，慢慢从U 型管压力计一臂中抽出空气，直到液面上升到上面第一条刻度线A 处，然后关闭活塞，当压力计液体的凹月面到达从上数第二条刻度线B 时，开始记时，当压力计液体的凹月面到达从上数第三条刻度线C 时，记时（秒表）停止。此时记录液体通过第二条刻度线B 到达第三条刻度线C 时所需的时间，以秒为单位计算，并记下温度。
(e)比表面积计算：式（4-2）为勃氏比表面测定仪的比表面积计算公式： ()t m m K
S ηγ1123-=
式中S ——待测试样的比表面积（cm2/g ）
K ——勃氏比表面测定仪的仪器常数
γ——待测试样的密度（g/cm3）
m ——待测试样的空隙率
η——待测试样操作温度下的空气粘度(Pa S ）
t ——空气通过待测试样层所需的时间（s ）
（5）水泥标准稠度的测定
(a)测定前的准备工作：水泥净浆标准稠度及凝结时间测定仪（见图4-1）的金属棒能自由滑动；调整至试锥接触锥模顶面时指针对准零点。
图4-1 水泥净浆标准稠度与凝结时间测定仪
1-铁座；2-园杆；3-标尺；4-指针；5-松紧螺丝；6-锥体；7-锥模
（b ）水泥净浆的拌制：用水泥净浆搅拌机搅拌，搅拌锅和搅拌叶片先用湿布擦过，按经验量取拌和水量（固定水量法时加水量为192.5ml ），将拌和水到倒入搅拌锅内，然后在5～10s 内小心将称好的500g 水泥加入水中，防止水和水泥溅出；拌和时，先将锅放在搅拌机的锅座上，升至搅拌位置，启动搅拌机，低
速搅拌120s，停15s，同时将叶片和锅壁上的水泥浆刮入锅中，接着高速搅拌120s后停机。
(c)标准稠度用水量的测定
固定水量法（试锥法）：拌和完毕，马上将净浆一次倒入锥模内，用刮刀插捣几次，并振动。刮去表面多余的净浆，抹平后立即放到试锥下面的固定位置上。将试锥降至净浆表面，拧紧螺丝，然后突然放松，让试锥自由沉入净浆中，30s 后，记录下试锥下沉的深度S，按式（4-3）计算标准稠度P。
33-
=
S
4.
.0
P185
式中P——标准稠度(%)
S——下沉深度(mm)
调整水量法（试锥法）：以试锥下沉深度S=28mm±2mm时的净浆为标准稠度净浆，其拌和水量为该水泥的标准稠度用水量（P），按水泥质量的百分比计，如超过范围需另称试样，调整水量，重新试验，直至达到28mm±2mm为止。
（6）水泥凝结时间与安定性的测定
(a)测定前的准备工作：将园模放在玻璃板上，在内侧稍稍涂上一层机油，调整凝结时间测定仪的试针（见图4-2）接触园模顶面时，指针应对准标尺的零点。
图4-2 水泥净浆标准稠度与凝结时间测定仪
1-铁座；2-金属圆棒；3-松紧螺丝；4-指针；5-标尺
（b）水泥净浆的制备:以标准稠度用水量加水，按(5)(b)的步骤制成水泥标准稠度净浆后，取出一部分净浆一次装入园模振动数次刮平，然后放入湿气养护箱内养护，记录水泥全部加入水中的时间作为凝结时间的开始时间。剩下的另一部分净浆用于水泥安定性的检验。
(c)初凝时间的测定
试件在湿气养护箱中养护至加水后30min时进行第一次测定。测定时，从湿气养护箱中取出园模放到试针下，使试针与水泥净浆面接触，拧紧螺丝，1～2S 后突然放松，试针垂直自由沉入净浆，观察试针停止下沉时指针读数，临近初凝时间时每隔5min测定一次，当试针沉到距底版4mm±1mm时，水泥达到初凝状态。由水泥全部加入水中至初凝状态的时间为水泥的初凝时间。
(d)终凝时间的测定
将园模翻转180°后放在玻璃板上，将上面玻璃板移开，放入湿气养护箱内继续养护，临近终凝时间时每隔15min测定一次，当试针沉到距净浆面0.5～1mm 时，水泥达到终凝状态。由水泥全部加入水中至终凝状态的时间为水泥的终凝时间。记录下不同时间时试针的下沉深度值及水泥的初凝时间与终凝时间。
（e）水泥安定性的检验
将（6）（b）制好的剩下的另一部分用于水泥安定性的检验的水泥净浆分成两等分，用刀具抹成球形，放在预先准备好的玻璃板上,轻轻振动玻璃板并用湿布擦过的小刀由边缘向中央抹，做成直径70～80mm、中心厚约10mm、边缘渐薄、表面光滑的试饼，接着将试饼放入湿气养护箱内养护24h±2h。
事先调整好沸煮箱内的水位，使能保证在整个沸煮过程中都没过试件，不要中途添补试验用水，同时又能保证能在30min±5min内升至沸腾。
脱去玻璃板取下试饼，在试饼无缺陷的情况下将试饼放在沸煮箱水中的蓖板上，然后在30min±5内加热至沸腾并恒沸180min±5min。
结果判别：沸煮结束后，立即放掉沸煮箱中的热水，打开箱盖，待箱体冷却至室温，取出试饼进行判别。采用试饼法时，目测试饼未发现裂缝，用钢直尺检查也没有弯曲（使钢直尺和试饼底部紧靠，以两者间不透光为不弯曲）的试饼为安定性合格，反之为不合格。
（7）水泥胶砂强度的测定:
（a）在试样成型前，先将试模擦净，四周的模板和接触面涂上黄油，以防止漏浆，内壁均匀刷一层机油，紧密装配。
(b)称量水泥试样450g，ISO标准砂1350g。拌和水量为255ml。
(c)搅拌：把水加入锅里，再加入水泥，把锅放在固定架上，上升至固定位置。然后立即开动水泥胶砂搅拌机，低速搅拌30s后，在第二个30s开始的同时均匀地将砂子倒入搅拌锅内。把机器转至高速再拌30s。停拌90s，在第一个15s 内将粘在叶片上的胶砂刮入搅拌锅。在高速下继续搅拌60s。
（d）成型：（可用振实台成型或选用振动台成型）
用振动台成型：在搅拌的同时，将试模及下料漏斗卡紧在振动台台面中心，固定。将搅拌好的全部胶砂均匀装入下料漏斗中，开动振动台，胶砂通过漏斗流
入试模。振动120±5s 停车。振动完毕，取下试模用三棱刀将高出试模的胶砂切成10-12格间隔，然后用刮平刀轻轻将表面多余的胶砂刮去，用三棱刀再刮2-3刀把试体刮平，并在试体上编号。
用振实台成型：将空试模和模套固定在振实台上，用勺子从搅拌锅里将胶砂分二层装入试模，装第一层时，每个槽里放300g 胶砂，用大播料器垂直架在模套顶部沿每个模槽来回一次将料层播平，接着振实60次，再装入第二层胶砂，用小播料器播平，振实60次，移走模套，取下试模，用一金属直尺以近似90°架在试模摸顶一端，沿长度方向一次轻轻将表面多余的胶砂刮去并将试体表面抹平，并在试体上编号。
（e ）养护：编号后，将试体放入养护箱内养护，经24±15min 后脱模，并放入养护池内养护，养护池内水面高度应至少超出试体上表面（刮平面）20mm ，并每隔两周换一次水。
(f)抗折强度试验：将试体从水中取出，先进行抗折试验。试验前须擦去表面的附着水分和砂粒，将试体放入抗折夹具内，应使侧面与园柱接触，注意调节平衡锤，使杠杠处于平衡位置。开动仪器，施加压力，直至试体折断。记下读数。 35.1b L
F f i R =
式中 Rf ——抗折强度(MPa)
Fi ——破环荷重（N ）
L ——支撑园柱之间的距离，mm
b ——棱柱体正方形截面的边长，mm
(g)抗压强度试验：抗折试验后的两个断块立即进行抗压试验。将断块放在夹具中，开动阀门，使夹具上升。之后调整加油速度，然后加荷试验。直至试体被压粉碎。记下此时抗压机上的读数。 F
R c P = 式中 Rc ——抗压强度（MPa ）；
P ——破环时的最大荷重（N ）；
F ——受压面积mm2（长×宽=40mm ×40mm ）。
第5章实验结果与分析5.1 生料的配料计算数据：单位：g
表5-1
5.2 水泥比表面积的数据:
表5-2
5.3 水泥标准稠度的数据:
下沉深度S（mm）标准稠度P(%) 标准稠度加水量（ml）
36 27.74 183.7
5.4 水泥凝结时间的数据:
表5-4
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 时间
(min)
时间（min) 15 30 45 60
下沉深度（mm) 28 16 5 1
5.安定性的数据:
图5-1 养护前
图5-2 养护后
6.水泥胶砂强度的数据:
表5-5
一天三天
破坏荷重100N 125N 125N 175N 225N 200N
破坏时的
最大荷重
800N 800N 900N 1700N 1800N 1900N
天数强度
一天三天
1 2 3 平均 1 2 3 平均
抗压（KN) 3.8 4.2 1.8 3.27 7.4 8.1 8.7 8.07 抗折（MPa) 0.22 0.35 0.18 0.25 0.76 0.90 0.91 0.86
7.由上述数据得出以下总数据：
表5-6
第6章思考题
6.1 什么是熟料的三率值？它对水泥的性能有何影响？
答：三率值就是水泥的饱和石灰子数，铝氧率，硅酸率。
三率值只要是影响水泥熟料的强度，从提高水泥熟料强度考虑，应尽量提高硅酸盐矿物含量（≥73%）、提高早强矿物含量（9%～10%）、降低铁铝酸四钙含量（＜13%）。
6.2结合所学知识，参考有关文献资料，讨论分析硅酸盐水泥的水化机理及水化过程的特点。
答：水化机理: 水泥颗粒与水接触时，其表面的熟料矿物立即与水发生水解或水化作用，生成新的水化产物并放出一定热量的过程。硅酸三钙水化生成水化硅酸钙凝胶和氢氧化钙晶体。
特点：该水化反应的速度快，形成早期强度并生成早期水化热。硅酸二钙水化生成水化硅酸钙凝胶和氢氧化钙晶体。该水化反应的速度慢，对后期龄期混凝土强度的发展起关键作用。水化热释放缓慢。产物中氢氧化钙的含量减少时，可以生成更多的水化产物。硅铝酸三钙水化生成水化铝酸钙晶体。该水化反应速度极快，并且释放出大量的热量。如果不控制铝酸三钙的反应速度，将产生闪凝现象，水泥将无法正常使用。通常通过在水泥中掺有适量石膏，可以避免上述问题的发生。
6.3 熟料煅烧制度对熟料质量有何影响？
答：（1）煤质的影响。一是适度调整增加干法窑尾分解炉用煤量和降低窑头喷煤量，其比例控制在6:4左右，可以增加分解炉中煤灰分与灼烧生料的混合程度，降低窑头煤灰对熟料质量的负面影响；二是采取窑尾分解炉与窑头喂煤质量分别控制，分解炉喂低热值煤，窑头喂高热值煤，可降低劣质煤对窑头熟料质量的不利影响。
（2）火焰形状和温度的影响。火焰形状的调节一方面取决于煤粉的热值、灰分、细度和挥发分的大小，另一方面还取决于一次风的风速和风量大小，即窑头燃烧器的规格和性能，调整好窑火焰长度也就是调整好烧成带长度，也即调整控制了熟料在高温烧成带停留时间，火焰形状和长度影响到熟料中C3S矿物的晶粒发育大小和活性。
（3）熟料煅烧温度的影响。一般情况下控制熟料煅烧温度在1300～1450～1300℃可确保熟料质量和烧结，对于当前我国相当部分厂家由于采用双高配料（高KH、高SM）生产高强熟料，其生料易烧性变差，相应熟料煅烧温度应适度偏高控制，控制在1300～1500～1300℃左右比较有利。
（4）烧成带长度的影响。对于双高（高KH、高SM）熟料配料的厂家，要求控制烧成带长度比正常情况偏长一些，煅烧温度高一些，即"高温长带"煅烧，有利于熟料烧结和熟料质量的提高，一般控制烧成带长度在4.5～5.5Di左右为最好。
（5）升温速率和冷却速率的影响。优质熟料形成要求预热器分解炉气固换热效率高，传热快，在窑内过渡带升温阶段要求快速升温，主要操作要求就是要适度提高窑速、加大灼烧生料翻滚频次，缩短过渡带长度，延长烧成带长度，促进熟料的矿物形成和烧结，烧高强优质熟料要求快烧急冷，窑头篦冷机操作要求强化一室、二室高压风风量迅速，强化冷风对高温熟料的冷却效果，这样有利于熟料质量的提高。
结论
(1).根据需要设计合理的生料配比KH=0.96,IM=1.7,SM=2.3,碳酸钙为1757.8g，, 石英砂为310.2g，氧化铝为83.6，氧化铁为48.4g。进而后面测得三天抗压强度为5.04MPa，抗折强度为0.857 MPa。相对来说，强度大。但对于安定性来说，由于药品纯度影响，此配比出来的水泥安定性较差。
(2).普通硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料、少量混合材料及适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，三者的配比不同水泥的性能不同。混合材料包括活性混合材料（石英砂、氧化铝）和非活性混合材料（碳酸钙）。
(3).水泥的质量主要取决于水泥熟料的质量，而熟料的质量不仅与水泥生料成分、均匀性有关，而且与煅烧过程和煅烧的热工制度有关。
(4).在原材料的配制方面要合理选择配比，严格按着要求并不断改进，做到起始配料的正确，确保下面实验的基础。在硅酸盐水泥熟料烧成过程中，合适组成、适合细度和均匀的生料有利于固相反应进行。生料制成大小合适、表观密度一致的料段，保证煅烧时加热均匀一致。
参考文献
[1] 姜玉英.水泥工艺实验[M]. 武汉：武汉工业大学出版社,1992:90-120.
[2] 沈威, 黄文熙, 闵盘荣. 水泥工艺学[M]. 武汉：武汉工业大学出版社. 1991:160-195.
氢氧燃料电池性能测试实验报告
氢氧燃料电池性能测试 实验报告 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
氢氧燃料电池性能测 试实验报告 学号： 姓名：冯铖炼 指导老师：索艳格 一、实验目的 1.了解燃料电池工作原理 2.通过记录电池的放电特性，熟悉燃料电池极化特性 3.研究燃料电池功率和放电电流、燃料浓度的关系 4.熟悉电子负载、直流电源的操作 二、工作原理 氢氧燃料电池以氢气作燃料为还原剂，氧气作氧化剂氢氧燃料电池，通过燃料的燃烧反应，将化学能转变为电能的电池，与原电池的工作原理相同。 氢氧燃料电池工作时，向氢电极供应氢气，同时向氧电极供应氧气。氢、氧气在电极上的催化剂作用下，通过电解质生成水。这时在氢电极上有多余的电子而带负电，在氧电极上由于缺少电子而带正电。接通电路后，这一类似于燃烧的反应过程就能连续进行。
工作时向负极供给燃料（氢），向正极供给氧化剂（氧气）。氢在负极上的催化剂的作用下分解成正离子H+和电子e-。氢离子进入电解液中，而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上，氧气同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。 氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的装置氢氧燃料电池的反应物都在电池外部它只是提供一个反应的容器 氢气和氧气都可以由电池外提供燃料电池是一种化学电池，它利用物质发生化学反应时释出的能量，直接将其变换为电能。从这一点看，它和其他化学电池如锌锰干电池、铅蓄电池等是类似的。但是，它工作时需要连续地向其供给反应物质——燃料和氧化剂，这又和其他普通化学电池不大一样。由于它是把燃料通过化学反应释出的能量变为电能输出，所以被称为燃料电池。 具体地说，燃料电池是利用水的电解的逆反应的"发电机"。它由正极、负极和夹在正负极中间的电解质板所组成。最初，电解质板是利用电解质渗入多孔的板而形成，2013年正发展为直接使用固体的电解质。 工作时向负极供给燃料（氢），向正极供给氧化剂（空气，起作用的成分为氧气）。氢在负极分解成正离子H+和电子e-。当氢离子进入电解液中，而电子就沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上，空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。此过程水可以得到重复利用，发电原理与可夜间使用的太阳能电池有异曲同工之妙。 燃料电池的电极材料一般为惰性电极，具有很强的催化活性，如铂电极、活性碳电极等。 利用这个原理，燃料电池便可在工作时源源不断地向外部输电，所以也可称它为一种"发电机"。 一般来讲，书写燃料电池的化学反应方程式，需要高度注意电解质的酸碱性。在正、负极上发生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系。如氢—氧燃料电池有酸式和碱式两种： 若电解质溶液是碱、盐溶液则
性能测试工具LoadRunner实验报告
性能测试工具LoadRunner实验报告 一、概要介绍 1.1 软件性能介绍 1.1.1 软件性能的理解 性能是一种指标，表明软件系统或构件对于其及时性要求的符合程度;同时也是产品的特性，可以用时间来进行度量。 表现为:对用户操作的响应时间;系统可扩展性;并发能力;持续稳定运行等。1.1.2 软件性能的主要技术指标 响应时间:响应时间=呈现时间+系统响应时间 吞吐量:单位时间内系统处理的客户请求数量。(请求数/秒，页面数/秒，访问人数/秒) 并发用户数:业务并发用户数; [注意]系统用户数:系统的用户总数;同时在线用户人数:使用系统过程中同时在线人数达到的最高峰值。 1.2 LoadRunner介绍 LoadRunner是Mercury Interactive的一款性能测试工具，也是目前应用最为广泛的性能测试工具之一。该工具通过模拟上千万用户实施并发负载，实时性能监控的系统行为和性能方式来确认和查找问题。 1.2.1 LoadRunner工具组成 虚拟用户脚本生成器:捕获最终用户业务流程和创建自动性能测试脚本，即我们在以后说的产生测试脚本; 压力产生器:通过运行虚拟用户产生实际的负载; 用户代理:协调不同负载机上虚拟用户，产生步调一致的虚拟用户; 压力调度:根据用户对场景的设置，设置不同脚本的虚拟用户数量;
监视系统:监控主要的性能计数器; 压力结果分析工具:本身不能代替分析人员，但是可以辅助测试结果的分析。 1.2.2 LoadRunner工具原理 代理(Proxy)是客户端和服务器端之间的中介人，LoadRunner就是通过代理方式截获客户端和服务器之间交互的数据流。 1)虚拟用户脚本生成器通过代理方式接收客户端发送的数据包，记录并将其转发给服务器端;接收到从服务器端返回的数据流，记录并返回给客户端。 这样服务器端和客户端都以为在一个真实运行环境中，虚拟脚本生成器能通过这种方式截获数据流;虚拟用户脚本生成器在截获数据流后对其进行了协议层上的处理，最终用脚本函数将数据流交互过程体现为我们容易看懂的脚本语句。 2)压力生成器则是根据脚本内容，产生实际的负载，扮演产生负载的角色。 3)用户代理是运行在负载机上的进程，该进程与产生负载压力的进程或是线程协作，接受调度系统的命令，调度产生负载压力的进程或线程。 4)压力调度是根据用户的场景要求，设置各种不同脚本的虚拟用户数量，设置同步点等。 5)监控系统则可以对数据库、应用服务器、服务器的主要性能计数器进行监控。 6)压力结果分析工具是辅助测试结果分析。 二、LoadRunner测试过程 2.1 计划测试 定义性能测试要求，例如并发用户的数量、典型业务流程和所需响应时间等。 2.2 创建Vuser脚本 将最终用户活动捕获(录制、编写)到脚本中，并对脚本进行修改，调试等。协议类型:取决于服务器端和客户端之间的通信协议;
水泥基本性质实验报告
水泥基本性质实验报告 篇一：建筑材料水泥试验报告 建筑材料水泥试验报告 1. 实验目的 1.1.掌握水泥各种技术性质定义 .通过试验进一理解水灰比、掺和料对水泥强度的影响。 1. 2.学会操作水泥强度和与外加剂相容性的实验方法。 1. 3.了解水泥安定性、凝结时间的测试方法。 2. 实验内容 2.1.水泥与外加剂相容性实验 1.实验原理相容性的概念： 对于混凝土外加剂与水泥适应性的定义，普遍认为：依据混凝土外加剂应用技术规范，将经过检验符合标准的某种外加剂掺入按规定可以使用该品种外加剂的水泥中，用该水泥所配制的混凝土或砂浆若能够产生应有的效果，就认为该水泥与这种外加剂是适应的；相反，如果不能产生应有的效果，则该水泥与这种外加剂不适应。 选用PO42.5水泥300g，水87g（水灰比相同），减水剂掺量不同，分别测定水泥净浆流动度(mm)。画出减水剂掺量与净浆流动度之间的关系曲线并进行分析。 2.主要设备水泥净浆搅拌机、水平玻璃板、湿布、截锥圆模、电子称、钢尺等。 3.实验步骤
我们组负责的是减水剂掺量1.8%的水泥的净浆流动度： (1)将截锥圆模置于水平玻璃板上，先用湿布擦拭截锥圆模内壁和玻璃板，然后将湿布覆盖它们的上方。 (2)称量300g水泥，倒入用湿布擦拭过的搅拌锅内。 (3) 称量5.4g减水剂，加入搅拌锅。然后称量87g水，加入搅拌锅，搅拌3min。 (4)将拌好的净浆迅速诸如截锥圆模内，刮平，将截锥圆模按垂直方向迅速提起，30s以后量取相互垂直的两直径，并去它们的平均值作为次胶凝材料净浆的流动度。 其它减水剂掺量的实验步骤类似。 2.2.水泥胶砂强度实验 1.实验原理 选用PO42.5水泥，改变水灰比和粉煤灰的掺量。测定不同龄期的抗压、抗折强度，并对其结果进行分析。其重量比为：水泥:标准砂=1:3。水灰比分别为：0.45、0.50、0.55。粉煤灰掺量（内掺）：10%、20%。水泥用量450g，标准砂用量1350g。 2.实验仪器 电子称、搅拌机、伸臂式胶砂振动台、可拆卸的三联模、水泥电动抗折实验机、压力实验机和抗压夹具等。 3.实验步骤 我们组负责的是10%、28天水泥胶砂强度的测量。胶砂的制备： (1)分别称量粉煤灰45g，水泥405g，标准砂1350g，水
几种常见硅酸盐水泥的特性
几种常见硅酸盐水泥的特性 一、组成部分 1)硅酸盐水泥(又称波特兰水泥) 由硅酸盐水泥熟料、0%-5%石灰石或粒化高炉炉渣、适量石膏磨细制成。 硅酸盐水泥熟料的主要成分为硅酸三钙3CaO·SiO2，硅酸二钙2CaO·SiO2，铝酸三钙3CaO·Al2O3和铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3。 2)矿渣硅酸盐水泥（简称故渣水泥） 由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成 水泥中粒化高炉矿渣掺加量按重量计为20～70％；允许用不超过混合材料总掺量1/3的火山灰质混合材料（包括粉煤灰）、石灰石、窑灰来代替部分粒化高炉矿渣,这些材料的代替数量分别不得超过15％、10％、8％；允许用火山灰质混合材料与石灰石，或与窑灰共同来代替矿渣，但代替的总量不得超过15％，其中石灰石不得超过10％、窑灰不得超过8％;替代后水泥中的粒化高炉矿渣不得少于20％。 3) 火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰水泥） 由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成。 水泥中火山灰质混合材料掺加量按重量计为20～50％；允许掺加不超过混合材料总掺量1/3的粒化高炉矿渣,代替部分火山灰质混合材料，代替后水泥中的火山灰质混合材料不得少于20％。 4）粉煤灰硅酸盐水泥（简称粉煤灰水泥） 由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成 水泥中粉煤灰掺加量按重量计为20～40％；允许掺加不超过混合材料总掺量1/3的粒化高炉矿渣，此时混合材料总掺量可达50％，但粉煤灰掺量仍不得少于20％或大于40％。 5）复合硅酸盐水泥（简称复合水泥） 由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰混合材料、适量石膏磨细制成 水泥中混合材料总掺加量按质量百分比应大于15％，不超过50％。水泥中允许用不超过8％的窑灰代替部分混合材料；掺矿渣时混合材料掺量不得与矿渣硅酸盐水泥
PC性能评测实验报告
计算机体系结构课程实验报告 PC性能测试实验报告 学号： 姓名：张俊阳 班级：计科1302 题目1：PC性能测试软件 请在网上搜索并下载一个PC机性能评测软件（比如：可在百度上输入“PC 性能benchmark”，进行搜索并下载，安装），并对你自己的电脑和机房电脑的性能进行测试。并加以比较。 实验过程及结果： 我的电脑：
机房电脑：
综上分析：分析pcbenchmark所得数据为电脑的current performance与其potential performance的比值，值大表明计算机目前运行良好，性能好，由测试结果数据可得比较出机房的电脑当前运行的性能更好。分析鲁大师性能测试结果：我的电脑得分148588机房电脑得分71298，通过分析我们可以得出CPU占总得分的比重最大，表明了其对计算机性能的影响是最大的，其次显卡性能和内存性能也很关键，另外机房的电脑显卡性能较弱，所以拉低了整体得分，我的电脑各项得分均超过机房电脑，可以得出我的电脑性能更好的结论。 题目2：toy benchmark的编写并测试 可用C语言编写一个程序（10-100行语句），该程序包括两个部分，一个部分主要执行整数操作，另一个部分主要执行浮点操作，两个部分执行的频率（频率整数，频率浮点）可调整。请在你的计算机或者在机房计算机上，以（，），（，），（，）的频率运行你编写的程序，并算出三种情况下的加权平均运行时间。 实验过程及结果： #include<> #include<> int main() {
int x, y, a; double b; clock_t start, end; printf("请输入整数运算与浮点数运算次数（单位亿次）\n"); scanf("%d%d", &x, &y); /*控制运行频率*/ start = clock(); for (int i = 0; i 浅谈硅酸盐水泥特性 摘要：水泥作为建筑行业重要的基础原料，成为了国民经济建设的必要物资基础，而硅酸盐水泥因为其自身的特性，在特定环境下更是显得必不可少。 关键字：硅酸盐；水泥；特性 Abstract: Cement as the construction industry important basic material, become the national economic construction of the necessary material base, and Portland cement because its own characteristics, in certain circumstances it is to appear more indispensable. Key Word: Portland; Cement; characteristics 1.硅酸盐水泥定义及分类 硅酸盐水泥在国外又称为波特兰水泥，在我国的定义是凡是由硅酸盐水泥熟料，搀和0-5%的石灰石或者是粒化高炉矿渣，在添加适量的石膏，研磨成细粉状的水硬性胶凝材料，这是中国的国家通用标准对硅酸盐水泥的定义。 按照国家标准，硅酸盐水泥一般分为两种类型，第一种是Ⅰ型硅酸盐水泥这种硅酸盐水泥的代号是P怠，其定义为不掺加任何混合材料的硅酸盐水泥。第二种是Ⅱ型硅酸盐水泥，这种硅酸盐水泥的代号是P愠，其定义为在硅酸盐水泥粉磨时搀和石灰石或者是粒化高炉矿渣,掺加的质量不得超过水泥本身质量的5%。 2.硅酸盐水泥特性及应用 2.1硅酸盐水泥特性 (1硅酸盐水泥强度高 硅酸盐水泥的特性与一般水泥相比，最显著的特性是凝结快，凝结快预示着硬化快，硬化快意味着硅酸盐水泥的早期强度增长率比一般谁大，强度比一般水泥高。 (2硅酸盐水泥水化热高 流量计性能测定实验报告 篇一：孔板流量计性能测定实验数据记录及处理篇二：实验3 流量计性能测定实验 实验3 流量计性能测定实验 一、实验目的 ⒈了解几种常用流量计的构造、工作原理和主要特点。 ⒉掌握流量计的标定方法（例如标准流量计法）。 ⒊了解节流式流量计流量系数C随雷诺数Re的变化规律，流量系数C的确定方法。 ⒋学习合理选择坐标系的方法。 二、实验内容 ⒈通过实验室实物和图像，了解孔板、1/4园喷嘴、文丘里及涡轮流量计的构造及工作原理。 ⒉测定节流式流量计（孔板或1/4园喷嘴或文丘里）的流量标定曲线。 ⒊测定节流式流量计的雷诺数Re和流量系数C的关系。 三、实验原理 流体通过节流式流量计时在流量计上、下游两取压口之间产生压强差，它与流量的关系为： 式中： 被测流体(水)的体积流量，m3/s； 流量系数，无因次； 流量计节流孔截面积，m2； 流量计上、下游两取压口之间的压强差，Pa ； 被测流体(水)的密度，kg／m3 。 用涡轮流量计和转子流量计作为标准流量计来测量流量VS。每一 个流量在压差计上都有一对应的读数，将压差计读数△P和流量Vs绘制成一条曲线，即流量标定曲线。同时用上式整理数据可进一步得到C—Re关系曲线。 四、实验装置 该实验与流体阻力测定实验、离心泵性能测定实验共用图1所示的实验装置流程图。 ⒈本实验共有六套装置，流程为：A→B(C→D)→E→F→G→I 。 ⒉以精度0.5级的涡轮流量计作为标准流量计，测取被测流量计流量（小于2m3/h流量时，用转子流量计测取）。 ⒊压差测量：用第一路差压变送器直接读取。 图1 流动过程综合实验流程图 ⑴—离心泵；⑵—大流量调节阀；⑶—小流量调节阀； ⑷—被标定流量计；⑸—转子流量计；⑹—倒U管；⑺⑻⑽—数显仪表；⑼—涡轮流量计；⑾—真空表；⑿—流量计平衡阀；⒁—光滑管平衡阀；⒃—粗糙管平衡阀；⒀—回流阀；⒂—压力表；⒄—水箱；⒅—排水阀；⒆—闸阀；⒇— 硅酸盐和硫铝酸盐复合水泥性能的研究班级：材料1003班姓名：指导老师： 摘要 本论文从研究硫铝酸盐水泥熟料、硅酸盐水泥熟料、粉煤灰、二水石膏四种原料复合后的水泥体系的物理性能入手，运用xRD衍射和扫描电镜等方法测试复合水泥体系的水化产物，对该复合水泥体系的水化机理进行了详细的探讨，通过复合水泥矿物组成和水化产物的理论计算，初步探讨复合水泥矿物的匹配。 本文确定了性能较好的各组分的配合比。研究表明，在硅酸盐水泥熟料中掺入10％以下硫铝酸盐水泥熟料的情况下，当石膏掺量为10％，CSA熟料含量在5％左右时，复合系统各方面的性能指标比较理想。当硅酸盐水泥熟料中掺入少量硫铝酸盐水泥熟料后，并配以适量的石膏掺量，可以提高硅酸盐水泥的早朗强度，抗压强度平均提高5MPa，同龄期抗折强度也有所提高。两种熟料复合后，水泥体系的凝结时间会明显缩短。 关键词：硅酸盐水泥,铝酸盐水泥,复合,性能 目录 第1章绪论------------------------------------------------------------------------------------- 1 1.1引言------------------------------------------------------------------------------------- 1 1.1.1硅酸盐水泥的发展概况 ---------------------------------------------------- 1 1.1.2硫铝酸盐水泥的发展概况 ------------------------------------------------- 3 1.2硅酸盐和硫铝酸盐复合水泥体系的研究现状 --------------------------------- 4 1．3论文选题的目的及意义 ---------------------------------------------------------- 5 1.3.1研究目的 ---------------------------------------------------------------------- 5 1.3.2论文选题的意义 ------------------------------------------------------------- 6 1．4研究内容 ---------------------------------------------------------------------------- 7 第2章实验内容------------------------------------------------------------------------------- 8 2.1实验原料------------------------------------------------------------------------------- 8 2.2材料化学成分------------------------------------------------------------------------- 8 2.3.1复合水泥的制备 ----------------------------------------------------------- 11 2.4水泥物理性能测定----------------------------------------------------------------- 11 2.4.1水泥净浆标准稠度用水量和凝结时间 -------------------------------- 11 2.4.2水泥砂浆抗压强度和抗折强度 ----------------------------------------- 11 2.5水泥微观分析----------------------------------------------------------------------- 11 2.5.1水泥净浆水化产物的取得 ----------------------------------------------- 11 2.5.2 XRD分析水泥水化产物的组成 ---------------------------------------------- 12 2.5.3扫描电镜(SEM)分析法观察水泥净浆水化产物的形貌------------------ 12 南昌大学软件学院 实验报告 实验名称 LoadRunner的使用 实验地点 实验日期 指导教师 学生班级 学生姓名 学生学号 提交日期 LoadRunner简介： LoadRunner 是一种适用于各种体系架构的自动负载测试工具，它能预测系统行为并优化系统性能。LoadRunner 的测试对象是整个企业的系统，它通过模拟实际用户的操作行为和实行实时性能监测，来帮助您更快的查找和发现问题。此外，LoadRunner 能支持广范的协议和技术，为您的特殊环境提供特殊的解决方案。LoadRunner是目前应用最为广泛的性能测试工具之一。 一、实验目的 1. 熟练LoadRunner的工具组成和工具原理。 2. 熟练使用LoadRunner进行Web系统测试和压力负载测试。 3. 掌握LoadRunner测试流程。 二、实验设备 PC机：清华同方电脑 操作系统：windows 7 实用工具：WPS Office，LoadRunner8.0工具，IE9 三、实验内容 （1）、熟悉LoadRunner的工具组成和工具原理 1.LoadRunner工具组成 虚拟用户脚本生成器：捕获最终用户业务流程和创建自动性能测试脚本，即我们在以后说的产生测试脚本； 压力产生器：通过运行虚拟用户产生实际的负载； 用户代理：协调不同负载机上虚拟用户，产生步调一致的虚拟用户；压力调度：根据用户对场景的设置，设置不同脚本的虚拟用户数量；监视系统：监控主要的性能计数器； 压力结果分析工具：本身不能代替分析人员，但是可以辅助测试结果的分析。 2.LoadRunner工具原理 代理（Proxy）是客户端和服务器端之间的中介人，LoadRunner 就是通过代理方式截获客户端和服务器之间交互的数据流。 ①虚拟用户脚本生成器通过代理方式接收客户端发送的数据包， 硅酸盐水泥的制备及性能测试 第1章实验目的 1.1 掌握硅酸盐水泥的制备工艺原理及工艺过程（包括原料的选择、生料的粉磨与成型、水泥熟料的烧结、水泥的粉磨）。 1.2提出具体的实验方案，确定合理的工艺条件（包括原料的配方、熟料的率值、烧成温度及水泥的组成和配合比），制备出合格的硅酸盐水泥样品。 1.3按国家标准对硅酸盐水泥样品进行相关的性能测定。 第2章实验原理 硅酸盐水泥的制备分为三个阶段：石灰质原料、粘土质原料与少量校正原料经破碎后，根据硅酸盐水泥熟料的率值进行配料、磨细成为成分合适、质量均匀的生料，称为生料制备；生料在窑炉内煅烧至部分熔融所得到的以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，称为熟料煅烧；熟料加适量石膏共同磨细成为水泥，称为水泥粉磨。水泥加水拌成的浆体，起初具有可塑性和流动性，随着水泥与水发生一系列物理化学反应——水化反应的不断进行，浆体逐渐失去流动能力，转变成为具有一定强度及其它性能的固体。 第3章实验设备、材料及试剂 3.1 实验材料及试剂 化工原料（化学纯或分析纯）：碳酸钙（CaCO3），石英砂（SiO2），氧化铝（Al2O3），氧化铁（Fe2O3），标准砂。 3.2 实验设备 水泥试验磨、高铝坩埚、硅碳棒高温炉、烘干箱、勃氏透气比表面积仪、电子天平、水泥净浆搅拌机、水泥净浆标准稠度及凝结时间测定仪、水泥混凝土恒温恒湿标准养护箱、水泥胶砂搅拌机、水泥胶砂振实台(或水泥胶砂振动台)、电动抗折试验机、数显式建材压力试验机、沸煮箱、水泥抗压夹具、水泥抗折试模。 3.2.1 实验设备图及介绍 A.水泥试验磨是由罩壳、磨机、 支座及电器控制箱等四大部分组成。 （1）罩壳：罩壳由二层玻璃钢板中间 夹吸音棉组成，分上下两罩，上罩壳 有罩门，下罩壳有取料斗，可盛放磨 好的物料，罩壳与磨机轴用带有毛毡 圈端盖7密封，所以罩壳起到隔音和 防尘的良好密封作用。（2）磨机：磨 机由筒体磨门盖、轴承及轴承、联轴 器和齿轮减速机等组成，是研磨物料 的主体部分，在卸料时将磨盖换上栅 孔卸料板，满足卸料的要求。（3）支 座：支座是由磨机及电动机组成的钢 结构，用以支承罩壳，磨机，电动减 速机及电器控制箱等，磨机座底部有4个Φ20底脚螺栓孔，用以固定全套设备。4、电器控制箱：由按钮、组合开关、热继电器、时间继电器、组合开关等组成，用它控制电机的启动和停止。 B.水泥净浆搅拌机主要有双速电 机、传动箱、主轴、偏心座、搅拌叶、 搅拌锅、底座、立柱、支座、外罩、 程控制器等组成。双速电动机通过联 轴器将动力传给传动箱内的蜗杆再经 蜗轮及一对齿轮和传给主轴并减速。 主轴带动偏心座同步旋转，使固定在 偏心座上的搅拌叶进行公转。同时搅 拌叶通过搅拌叶轴上端的行星齿轮围 绕固定的内齿轮完成自转运动。双速 电机经时间程控器控制自动完成一次 慢—停—快转的规定工作程序。搅拌 锅与滑板用偏心槽旋转锁紧。 五种常用硅酸盐系水泥的成分、特性的适用范围 （一）硅酸盐水泥PI PII 成分：1. 水泥熟料及少量石膏(Ⅰ型) ；2. 水泥熟料、5%以下混合材料、适量石膏(Ⅱ型) 主要特征：1. 早期强度高；2. 水化热高；3. 耐冻性好；4. 耐热性差；5. 耐腐蚀性差；6. 干缩较小。 适用范围：1. 制造地上地下及水中的混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土结构，包括受循环冻融的结构及早期强度要求较高的工程； 2. 配制建筑砂浆 不适用处：1. 大体积混凝土工程；2. 受化学及海水侵蚀的工程 （二）普通水泥(P.O) 成分：在硅酸盐水泥中掺活性混合材料6%~15%或非活性混合材料10%以下 主要特征：1. 早强；2. 水化热较高；3. 耐冻性较好；4. 耐热性较差；5. 耐腐蚀性较差；6.干缩较小； 适用范围：与硅酸盐水泥基本相同 不适用处：同硅酸盐水泥 （三）矿渣水泥(P·S) 成分：在硅酸盐水泥中掺入20%~70%的粒化高炉矿渣 主要特征：1. 早期强度低，后期强度增长较快；2. 水化热较低；3. 耐热性较好；4. 对硫酸盐类侵蚀抗和抗水性较好；5. 抗冻性较差；6. 干缩较大；7. 抗渗性差；8. 抗碳化能力差抵 适用范围：1. 大体积工程；2. 高温车间和有耐热耐火要求的混凝土结构；3. 蒸汽养护的构件；4. 一般地上地下和水中的混凝土及钢筋混凝土结构；5. 有抗硫酸盐侵蚀要求的工程；6. 配建筑砂浆 不适用处：1. 早期强度要求较高的混凝土工程；2. 有抗冻要求的混凝土工程 （四）火山灰水泥(P·P) 成分：在硅酸盐水泥中掺入20%~50%火山灰质混合材料 主要特征：1. 早期强度低，后期强度增长较快；2. 水化热较低；3. 耐热性较差；4. 对硫酸盐类侵蚀抵抗力和抗水性较好；5. 抗冻性较差；6. 干缩较大；7. 抗渗性较好 适用范围：1. 地下、水中大体积混凝土结构；2. 有抗渗要求的工程；3. 蒸汽养护的工程构件；4. 有抗硫酸盐侵蚀要求的工程； 5. 一般混凝土及钢筋混凝土工程； 6. 配制建筑砂浆 不适用范处：1. 早期强度要求较高的混凝土工程；2. 有抗冻要求的混凝土工程；3. 干燥环境的混凝土工程；4. 耐磨性要求的工程 （五）粉煤灰水泥(P·F) 成分：在硅酸盐水泥中掺入20%~40%粉煤灰 主要特征：1. 早期强度低，后期强度增长较快；2. 水化热较低；3. 耐热性较差；4. 对硫酸盐类侵蚀和抗水性较好；5. 抗冻性较差；6. 干缩较小；7. 抗碳化能力较差 适用范围：1. 地上、地下、水中和大体积混凝土工程；2. 蒸汽养护的构件；3. 有抗裂性要求较高的构件；4. 有抗硫酸盐侵蚀要求的工程；5. 一般混凝土工程；6. 配制建筑砂浆 不适用处：1. 早期强度要求较高的混凝土工程；2. 有抗冻要求的混凝土工程；3. 抗碳化要求的工程 8硅酸盐水泥的性能及应用 习要点硅酸盐水泥的性能是具有理论性和实用性的重要内容学习时应重点理解并定凝结时间的意义和影响凝结时间的因素;掌握水泥强度的产生、发展和影响因素；积变化与水化热在工程中所产生的影响了解抗渗性、抗冻性及坏境介质对水泥耐久 响机理拿握普通混凝土配合比的计算并了解混凝土的种类及应用了解外加剂对水凝土的作用和常用夕卜加剂的种类及机理。 硅酸盐水泥在现代建筑工程中主要用以配制砂浆、混凝土和生产水泥制品，随着国民经济的不断发展，水泥作为大量应用的工程材料，研究和改善其性能，对于发展水泥品种、提髙建筑效率、改进工程质量都具有十分重要的意义。硅酸盐水泥的性能包括:物理性能，如密度细度等, 建筑性能，如凝结时间、泌水性、保水性、强度、体积变化和水化热、耐久性等. 8. 1硅酸盐水泥的凝结时间 水泥浆体的凝结时间，对于建筑工程的施工具有十分重要的意义。水泥浆体的凝结可分为初凝和终凝。初凝表示水泥浆体失去流动性和部分可塑性，开始凝结。终凝则表示水泥浆体逐渐硬化，完全失去可塑性，并具有一泄的机械强度，能抵抗一泄的外来压力。从水泥加水搅拌到水泥初凝所经历的时间称为“初凝时间”，到终凝所经历的时间称为“终凝时间”。在施工过程中，若初凝时间太短，往往来不及进行施工浆体就变硬，因此，应有足够的时间来保证混凝丄砂浆的搅拌、输送、浇注、成型等操作的顺利完成。同时还应尽可能加快脱模及施工进度，以保证工程的进展要求。为此，各国的水泥标准中都规左了水泥的凝结时间。初凝时间，对水泥的使用更具有实际意义。根据中国水泥国家标准GB 175—1999 规泄，酸盐水泥初凝不得早于45min,终凝不得迟于390min° 8. 1?1凝结速度 水泥凝结时间的长短决泄于其凝结速度的快慢。从水泥的水化硬化过程可知，水泥加水拌和后熟料矿物开始水化，熟料中各矿物28d的水化速度大小顺序为CaA>CaS>C4AF>C2S, 并产生各种水化物，C3S与C2S水化生成C_S_H凝胶和Ca(0H)2, C3A与C4AF在石膏作用下?根据石膏掺量的不同可分别水化生成三硫型水化硫铝(铁)酸钙(AFt).单硫型水化硫铝(铁)酸钙(AFm)和C/H：個溶体。随着水化作用的继续进行，水化产物逐渐长大增多并初步联结成网，逐渐失去流动性与可塑性而凝结。所以，凡是影响水化速度的齐种因素，基本上也同样影响水泥的凝结速度，如熟料矿物组成、水泥细度.水灰比. 温度和外加剂等?但水化和凝结又有一左的差异。例如，水灰比越大，水化越快，凝结反而变慢。这是因为加水量过多.颗粒间距增大.水泥浆体结构不易紧密，网络结构难以形成的缘故。水泥的凝结速度既与熟料矿物水化难易有关，又与各矿物的含量有关。决左凝结速度的主要矿物为C3A 和C3S。R. H.鲍格和w?勒奇等人认为，C3A的含疑是控制初凝时间的决左因素。在C3A含量较髙或石膏等缓凝剂掺量过少时，硅酸盐水泥加水拌和后，C3血速反应，很快生成大量片状的水化铝酸钙，并相互连接形成松散的网状结构，出现不可逆的固化现象，称为“速凝”或“闪凝”。产生这种不正常快凝时，浆体迅速放出大量热，温度急剧上升。但是如果C3A较少(W2%)或掺加有石膏等缓凝剂，就不会出现快凝现象，水泥的凝结快慢则主要由C3S水化来决左。所以说，快凝是由C3A造成的，而正常凝结则是受 C3 S制约的。 事实上，水泥的凝结速度还与熟料矿物和水化产物的形态结构有关系。实验证明，即使化学组成和表而积完全相同的水泥，但由于锻烧制度的差异，仍可使熟料结构有所不同，凝结时间也将发生相应的变化。如急冷熟料凝结正常,而慢冷熟料常岀现快凝现象。这是因为慢冷时C。A能充分结晶，CsA晶体相对较多，使水化加快，而急冷时CsA固溶体与玻璃体中，由于玻璃体结构致密，相对CsA晶体水化较慢。同样，若水化产物是凝胶状的，则会 形成薄膜，包裹在未水化的水泥周围，阻碍矿物进一步水化，因而能延缓水泥的凝结。 温度的变化也会影响水泥的凝结速度。温度升髙，水化加快，凝结时间缩短，反之则凝结时间会延长，如图8. 1所示。所以，在炎热季石及高温条件下施工时，需注意初凝时间的变化，在冬季或寒冷条件下施工时应注意采取适当的保温措施，以保证正常的凝结时间。 总之，影响水泥凝结快慢的因素是多方而的，但主要还是C3A的影响，因此在生产上都是 河南大学土木建筑学院课题：硅酸盐水泥 硅酸盐水泥 胶凝材料是指在物理、化学作用下，从具有可塑性的浆体逐渐变成坚固石状体的过程，能将其他物料胶结为整体并具有一定机械强度的物质。因其具有原料丰富、生产成本低、耐久性好、适应性强、耐火性好等众多优点而广泛应用于工业、民用建筑、水利工程等建设之中，成为在国民经济及人民生活中不可缺少的重要材料。 胶凝材料一般可分为有机和无机两类。有机胶凝材料是指各种树脂和沥青等；无机胶凝材料又可分为水硬性和非水硬性。水硬性胶凝材料在拌水后技能在空气中硬化一，又能在水中硬化并具有强度，通常称为水泥，如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫酸盐水泥等；非水硬性胶凝材料是指不能在水中硬化，但能在空气中或其他条件下硬化，如石灰、石膏、镁质胶凝材料等等。 在众多的胶凝材料中，水泥占有尤为突出的，它是基本建设的主要原料之一，广泛应用于工业、农业、国防、交通、城市建设、水利及海洋开发等工程建设。水泥工业的发展对保证国家建设和提高生活水平具有十分重要的意义。水泥按其主要矿物组成可分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、少熟料或无熟料水泥。水泥的主要技术特征是：水硬性（分为快硬和特快硬两类）；水化热（分为中热和低热两类）；抗硫酸盐性（分中抗硫酸盐腐蚀和高抗硫酸盐腐蚀）；膨胀性（分为膨胀和自应力）；耐高温性（铝酸盐水泥的耐高温性以水泥中氧化铝含量分级）。 在水泥诸多品种中，硅酸盐水泥是应用最广泛和研究最多的。在此从硅酸盐水泥的分类、生产、技术要求、性能及应用等方面对硅酸盐水泥进行简单的研究分析。 所谓硅酸盐水泥是指从黏土和石灰石为原料，经高温煅烧得到以硅酸盐钙为主要成分的熟料，加入0—5％的混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，国际上统称为波特兰水泥。 硅酸盐水泥的分类 硅酸盐水泥包括纯熟料硅酸盐水泥和掺混合材料硅酸盐水泥两类，我国按其混合材料的掺加情况，共分为如下五类：纯熟料硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥。 纯熟料硅酸盐水泥在硅酸盐水泥熟料中加入适量石膏，磨细而成的水泥，分425、525、625、725四个标号。其早期强度比其他几种硅酸盐水泥高5～10％,抗冻性和耐磨性较好，适用于配制高标号混凝土，用于较为重要的土木建筑工程。 普通硅酸盐水泥简称普通水泥。由硅酸盐水泥熟料掺加少量混合材料和适量石膏磨细而成。混合材料的加入量根据其具有的活性大小而定。普通水泥分为275、325、425、525、625和725六个标号,广泛用于制做各种砂浆和混凝土。 矿渣硅酸盐水泥简称矿渣水泥。由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣，加 实验名称：离心泵的性能测试 班级： 姓名： 学号： 一、 实验目的 1、 熟悉离心泵的操作，了解离心泵的结构和特性。 2、 学会离心泵特性曲线的测定方法。 3、了解单级离心泵在一定转速下的扬程、轴功率、效率和流量之间的关系。 二、 实验原理 离心泵的特性主要是指泵的流量、扬程、功率和效率，在一定转速下，离心泵的流量、扬程、功率和效率均随流量的大小改变。即扬程和流量的特性曲线H=f （Q ）；功率消耗和流量的特性曲线N 轴=f （Q e ）;及效率和流量的特性曲线?=f(Qe);这三条曲线为离心泵的特性曲线。他们与离心泵的设计、加工情况有关，必须由实验测定。 三条特性曲线中的Qe 和N 轴由实验测定。He 和?由以下各式计算，由伯努利方程可知： He=H 压强表+H 真空表+h 0+g u u 22 1 20- 式中： He ——泵的扬程（m ——液柱） H 压强表——压强表测得的表压（m ——液柱） H 真空表——真空表测得的真空度（m ——液柱） h 0——压强表和真空表中心的垂直距离（m ） u 0——泵的出口管内流体的速度（m/s ） u1——泵的进口管内流体的速度（m/s ） g ——重力加速度（m/s 2 ） 流体流过泵之后，实际得到的有效功率：Ne= 102ρ HeQe ;离心泵的效率：轴 N N e =η。在实验中，泵的周效率由所测得的电机的输入功率N 入计算：N 轴=η传η电N 入 式中： Ne ——离心泵的有效功率（kw ） Qe ——离心泵的输液量(m3/s) ρ——被输进液体的密度（kg/m3） N 入——电机的输入功率（kw ） N 轴——离心泵的轴效率（kw ） η——离心泵的效率 η传——传动效率，联轴器直接传动时取1.00 η电——电机效率，一般取0.90 三、 实验装置和流程 水泥技术性能实验总结 实验2 水泥技术性能实验报告 (1)实验目的 (2)水泥试验的一般规定 ①同一试验用的水泥应在同一水泥厂出产的同品种、同强度等级、同编号的水泥中取样。 ②当试验水泥从取样至试验要保持24h以上时，应把它贮存在基本装满和气密的容器里，这个容器应不与水泥发生反应。 ③水泥试样应充分拌匀，且用0.9mm方孔筛过筛。④实验时温度应保持在20℃±2℃，相对湿度应不低于50％。养护箱温度为20℃±1℃，相对湿度不低于90％。试体养护池水温度应在20℃±1℃范围内。 ⑤试验用水必须是洁净的淡水。水泥试样、标准砂、拌合用水及试模等的温度应与试验室温度相同。 (3)水泥细度检验①主要仪器设备 ②试验步骤 ③试验结果计算计算依据： 结果分析： (4)水泥标准稠度用水量测定①主要仪器设备 ②试验步骤 实验结果见下表 (6)安定性试验（试饼法) ①主要仪器设备 ②试验步骤 安定性结果判别 (7)水泥胶砂强度试验①主要仪器设备 ②水泥胶砂的制备 ③试件的制备 ④试件养护 ⑤实验数据记录 试体龄期是从水泥加水搅拌开始时算起。不同龄期强度试验时间应符合表10-1r 规定。 实验结果分析： 问题讨论 ①水泥技术指标中并没有标准稠度用水量，为什么在水泥性能试验中要求测其标准稠度用水量？ ②进行凝结时间测定时，制备好的试件没有放入湿气养护箱中养护，而是暴露在相对湿度为50％的室内，试分析其对试验结果的影响？ ③某工程所用水泥经上述安定性检验(雷氏法)合格，但一年后构件出现开裂，试分析是否可能是水泥安定性不良引起的？ ④判定水泥强度等级时，为何用水泥胶砂强度，而不用水泥净浆强度？ 实验一、表面纳米化实验 一、实验设备：普通数控车床，USP-125表面加工装置，待加工钢锭。 二、实验原理：应用球形超硬材料工具头对金属工件表面进行表面强化和光整加 工，原理图如下所示： 超声波发生器产生的超声信号经过换能器变幅杆的转换和放大使球形工具头产生超声波机械振动，工具头以一定静压力对工件挤压的同时，对工件表面进行超声波冲击强化。在工具头静压力和冲击力的作用下，工件表面的微观凹、凸峰谷产生挤压塑性变形而压平表面，使得表面粗糙度降低，表面层金属组织得到强化，表面层的力学性能得以改善。 三、实验流程 1、将待加工件装夹在机床卡盘上，由于此次加工的是厚度约5mm的圆钢锭， 用螺钉在其周向均匀固定。 2、通过机床卡块将超声波加工装置固定在车床刀架上，调节高度使得硬质加 工球中心与待加工钢锭回转中心处于同一高度。 3、确认主机机箱正面开关处于管断状态，用220V电源线接通主机电源，然后 打开电源开关，主机接通电源，红色电源指示灯亮。 4、拧动电源旋钮，使液晶屏幕上的预设为合适的值，按下执行机构开关，绿 色工作指示灯亮，约为2—5秒钟后频率值较为稳定，电流值也稳定在预设值左右波动，表明设备进入正常工作状态，执行机构可以开始工作。 5、开启冷却液冷却加工球，缓慢地向零件方向进给刀架，加工球与零件表面 接触，继续进给，直至加工球对零件表面的静压力逐渐增大到预设的值。在施加静压力的过程中，电流值会变化较大，停止进给刀架后，待2—15分钟，使电流值稳定在预设值左右波动，可以开始往加工方向进给刀架，加工零件。 6、处理过程中，可随时调整静压力和振幅。由于加工参数对负载影响较大， 在加工过程中参数改变不宜过快。参数的调整也可在关闭执行机构开关后（仍保持超声波电源工作）进行。 7、结束加工，先关闭执行机构开关，再关断超声电源。 四、注意事项 1、设备工作时，操作人员如对执行机构振动声音感到不适，应佩戴防护耳塞与 防护耳套。 2、应该先用超声电源线连接超声电源与执行机构，再接通主机与220V电源。 最后按下执行机构开关。结束工作时则要先按下关闭执行机构开关，再断开主机与220V电源，最后取下超声电源线。 3、用220V电源线为主机接通电源之前，应保电源开关处于关断状态。执行 机构开关按下之前，电路调节旋钮最好不要扭到电流最大处，根据所处理材料、静压力的不同应使用相应的电流加工。 4、定期（实际加工时间超过10小时后开始）检查加工球，当加工球表面光 洁度显著降低时，应更换新的加工球，否则影响加工效果。 5、每次使用后务必将加工装置上的油污、冷却液清理干净，尤其将进入前 盖内的冷却液清理干净，否则装置内的换能器长期接触冷却液会损坏。可以每次使用后使用吹风机热风吹干冷却液。 五、实验感悟及分析 超声波表面振动加工是一种机械冲击式的压力光整加工，它利用金属在常温下的冷塑性特点，利用表面施加预紧力，加以高频超声波振动，使得原有的微观波峰熨平，，使其填入波谷，从而使工件表面质量提高。具体可表现在： 1、表面粗糙度明显降低。在强烈的高频振动下，工件表面上微观的波峰被 冲击变形、碎裂，填入波谷，原有的波峰波谷高低差值降低，使得工件 表面粗糙度显著降低，一般可降低2—4级。表面粗糙度的降低对于零件 接触面的耐磨性、防止零件表面应力集中和提高其疲劳强度都有好处。 2、工件表面金属硬化。工件表层金属在塑性变形过程中，随着冷作硬化， 表面硬度提高，一般可提高3—4倍，并且从工件表面到内部呈阶梯式逐 渐降低。与其他表面强化技术比起来，即在不改变原有材料基础上提高 了工件综合性能。 浅谈硅酸盐水泥特性与应用 【摘要】：水泥浆护壁堵漏是钻探施工对付复杂地层的有效方法之一，常用硅酸盐水泥通过外加剂改性可以获得与多种特种水泥同性能的水泥浆液。因而合理使用外加剂可以使常用普通水泥在现场处理复杂地层时，代替特种水泥，取得良好的技术、经济效益。 【关键词】：硅酸盐水泥；外加剂；复杂地层钻井护壁近年来，随着材料工业的发展，如快干早强水泥、膨胀水泥、触变性水泥等诸多特种水泥和地质专业水泥的问世，为水泥浆护壁堵漏提供了更可靠的施工材料。然而具有特定性能的特种水泥也很难适应多种多样的井内复杂情况，况且特种水泥货紧价高。因此，寻找一种可大范围调节其性能的廉价的护壁堵漏水泥非常紧迫。 1 硅酸盐水泥的特性 硅酸盐水泥是目前建筑工程中最常见的原材料之一，抗硫水泥是硅酸盐水泥的一个品种，属于硅酸盐水泥的体系，具有以下特性： 1.1耐腐蚀性能：由于限制了水泥中某些矿物组成的含量，从而提高了对硫酸根离子的耐腐蚀性，但它能具有硅酸盐水泥的基本性质，所以它不是广义上的耐腐蚀水泥。抗硫 水泥只是对一定浓度的硫酸根离子的纯硫酸盐有耐蚀性，并不能耐一切硫酸盐介质的腐蚀，如对硫酸铵、硫酸镁介质就不耐蚀，对硫酸、亚硫酸也不耐蚀，也不耐二氧化硫、三氧化硫气体的腐蚀。因此抗硫水泥不能?`认为对所有的硫酸盐介质均有耐蚀性。 1.2使用部位：抗硫水泥的腐蚀试验，是将试件浸泡在低浓度的硫酸钠溶液中，它不可能具备硫酸钠的结晶条件，是纯粹的化学腐蚀。国标GB748―1996推荐使用于受硫酸盐腐蚀的海港；水利、地下、隧道、引水、道路和桥梁基础等工程。西南铁路一些隧道工程，由于遭受硫酸盐的腐蚀，采用了抗硫水泥，但后来效果并不好，这可能是含有硫酸盐介质的地下水渗透隧道衬里后，由于风干作用，而使介质浓缩，产生结晶，造成衬里开裂破坏。 1.3抗硫酸盐硅酸盐水泥的代用：由于抗硫水泥的配方和产生过程要求严格，应用面不太广，一般水泥厂是按需生产，同时生产成本也较高，价格较贵。小批量水泥厂大都不愿生产，供应相对困难。普通水泥、矿渣水泥、大坝水泥中只要水泥中铝酸三钙含量低于5%，可作为中抗硫水泥的代用品。 2 外加剂的合理应用是普通水泥护壁堵漏成功的关键 2.1 按水泥品种合理选用外加剂 使用不同品种的普通水泥应着重对早期强度标注号加浅谈硅酸盐水泥特性
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