水泥检测技术

公路工程材料检测技术项目二结构工程材料检测技术任务二水泥检测技术学习目的：掌握水泥的主要技术性质及检测方法和技术标准学习重点与难点：水泥技术性质检测方法和技术标准学习内容

：1、硅酸盐水泥和普通水泥的生产工艺、主要矿物成分及其特性2、水泥技术性质检测方法和技术标准

3、掺混合材料的硅酸盐水泥水泥检测技术水泥——水硬性无机胶凝材料我国水泥工业的优势我国水泥工业的劣势前沿讨论水泥的分类：

按照用途与性能分类按主要水硬性物质分类前沿讨论石灰质原料CaO黏土质原料SiO2、Al2O3、Fe2O3校正原料生料熟料石膏石灰石或粒化矿渣按比例混合磨细煅烧1450℃水泥磨细“两磨一烧”1一1硅酸盐水泥的生产工艺生料SiO2CaO化合反应800～1450℃800℃左右分解反应Al2O3Fe2O32CaO·SiO23CaO·SiO23CaO·Al2O34CaO·Al2O3·Fe2O31-2硅酸盐水泥熟料矿物组成化合物名称氧化物成分缩写符号含量(%)硅酸三钙3CaO·SiO2C3S45～65硅酸二钙2CaO·SiO2C2S15～30铝酸三钙3CaO·Al2O3C3A7～15铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3C4AF10～181-2硅酸盐水泥熟料矿物组成水泥＋水→具有流动性、可塑性浆体→失去可塑性——凝结随后水泥浆体开始产生强度，→坚硬的水泥石——硬化1-3硅酸盐水泥的水化与凝结硬化水化产物分子式名称所占比例(%)3CaO·2SiO2·3H2O水化硅酸钙703Ca(OH)2氢氧化钙203CaO·Al2O3·6H2O水化铝酸钙不定CaO·Fe2O3·H2O水化铁酸一钙不定3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O高硫型水化硫铝酸钙（钙矾石）不定各种熟料矿物单独与水作用的性质

性质C3SC2SC3AC4AF凝结硬化速度快慢最快较快水化时放出热量大小最大中强度高低高早期低、后期高低中发展快慢快较快1-3硅酸盐水泥的水化与凝结硬化难溶、针状晶体、体积增大1.5倍为什么生产水泥时要加入适量的石膏？

C3A水化铝酸钙石膏水化硫铝酸钙3CaO·Al2O3+6H2O═3CaO·Al2O3·6H2O3CaO·Al2O3·6H2O+3(CaSO4·2H2O)+20H2O═3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O1-3硅酸盐水泥的水化与凝结硬化

矿物组成C3S/％C2S/％C3A/％C4AF/％A水泥6015169B水泥47281015性质C3SC2SC3AC4AF凝结硬化速度快慢最快较快水化时放出热量大小最大中强度高低高早期低、后期高低中发展快慢快较快请分析A、B两种硅酸盐水泥的早期强度及水化热的差别。

仔细观察。请分析A、B两种硅酸盐水泥的早期强度及水化热的差别。结论：A水泥的C3S及C3A含量高，而C3S及C3A的早期强度及水化热都较高，故A水泥的早期强度与水化热高于B水泥。

观察与讨论矿物组成C3S/％C2S/％C/％C4AF/％A水泥6015169B水泥47281015相对密度细度：水泥的粗细程度。水泥越细，水化速度越快，早期强度也越高。但过细硬化后收缩变形大。标准稠度：以标准维卡仪的试杆沉入净浆并距底板6㎜±1㎜或以水泥净浆稠度仪的试锥沉入深度为28±2㎜时的净浆为“标准稠度”。标准稠度用水量：达到标准稠度时的用水量。凝结时间：水泥加水拌和成净浆后，会逐渐失去可塑性，此过程称为水泥的凝结。分为初凝和终凝。

体积安定性：反映水泥浆在凝结硬化过程中，体积膨胀变形的稳定、均匀程度。强度与强度等级

水泥的技术性质与技术要求一、细度测定（一）试验目的检验水泥的粗细程度，以作为评定水泥质量的依据之一。细度检验方法有负压筛法，水筛法。在没有负压筛检仪和水筛的情况下，允许用受干筛法测定。（二）主要仪器设备1.试验筛2.负压筛检测仪3.水筛架和喷头4.天平水泥样品应充分拌匀并通过0.9mm方孔筛，要记录筛余物情况，防止过筛时混进其他水泥2-1水泥的技术性能检测—细度(三)试验步骤1.负压筛法2.水筛法3.试验筛的清洗(四)试验结果负压筛与水筛法或手工干筛法测定结果发生争议时，以负筛法为准。2-1水泥的技术性能检测—细度2-2水泥的技术性能检测—水泥凝结时间测定试验目的：

水泥凝结时间的长短与施工关系密切，初凝过早，给施工造成困难,影响工程质量；终凝太迟，影响施工进度，提高工程成本。标准法维卡仪与试杆、试针联结的滑动杆应光滑，能靠重力自由下落，活动部分总质量300±1g.2-2水泥的技术性能检测—水泥凝结时间测定认识仪器:水泥净浆搅拌机符合《水泥物理检验仪器水泥净浆搅拌机》（GB3350.8）的要求2-2水泥的技术性能检测—水泥凝结时间测定湿气养护箱应使温度控制20±10C,相对湿度大于90%。2-2水泥的技术性能检测—水泥凝结时间测定测初凝针试杆测终凝针试模2-2水泥的技术性能检测—水泥凝结时间测定天平：称量精确至1g量筒：最小刻度0.1ml,精度1%2-2水泥的技术性能检测—水泥凝结时间测定2-2水泥的技术性能检测—水泥凝结时间测定1、测定前准备工作：仪器设备完好与否；2、水泥净浆的制备：加水加水泥低速搅拌停拌高速搅拌；标准稠度用水量的测定（标准法）

拌好的水泥净浆置于试模中振动数次抹平移入维卡仪上，中心对准试杆降低试杆与净浆接触，放松下落释放试杆30s时记录读数标准稠度用水量的测定1、整个操作应在搅拌后1.5min内完成；2、以试杆沉入净浆并距底板6mm±1mm的水泥净浆为标准稠度净浆；3、标准稠度净浆拌和用水量为该水泥标准稠度用水量(P)，按水泥质量的百分比计。注意！2-2水泥的技术性能检测—水泥凝结时间测定凝结时间的测定：1、测定前准备工作：指针是否对准零点；2、试件的制备：标准稠度净浆一次装模，振动刮平，湿气养护。3、记录全部加水时间为凝结时间的起始时间。

湿气养护后的试件放置试针下降低试针与净浆接触，放松自由下落释放试杆30s时记录指针读数试针沉入净浆并距底板4mm±1mm水泥达到初凝状态。初凝时间的测定：试针结果以自由下落为准。测试中试针沉入位置距试模内壁10mm。临近初凝5min一测;临近终凝15min一测。每次测后试针须擦净，试模湿养。由水泥全部加水中至初凝状态的时间为初凝时间；由水泥全部加水中至终凝状态的时间为终凝时间；标准稠度用水量试验方法次数试样质量(g)加水量（ml）沉入深度（mm）标准稠度用水量（%）平均值12凝结时间试验方法试样质（g）加水量（ml）开始加水时间试针沉至距底板4±1mm时间试针沉入净浆中0.5mm时间初凝时间小时分钟终凝时间小时分钟试验结果整理1.试验目的：本试验可检定由于游离氧化钙而引起水泥体积变化，以表示水泥体积安定性是否合格。安定性的测定有两种方法，即雷氏法和试饼法，雷氏法是标准法，试饼法为代用法，有争议时以雷氏法为准。雷氏法是测定水泥净浆在雷氏夹中沸煮后的膨胀值；试饼法是观察水泥净浆试饼沸煮后的外形变化来检验水泥的体积安定性。2-3水泥的技术性能检测—水泥安定性测定2.试验仪器设备：1）雷氏夹：两根指针的针尖距离增加应在17.5mm±2.5mm范围之内，即2x=17.5mm±2.5mm当去掉砝码后针尖的距离能恢复至挂砝码前的状态。2-3水泥的技术性能检测—水泥安定性测定2）雷氏夹膨胀测定仪3）沸煮箱：能在30min±5min内将箱内的试验用水由室温升至沸腾并可以保持沸腾状态3h以上，整个沸煮过程中水位能没过试件，不需中途添补试验用水。

2-3水泥的技术性能检测—水泥安定性测定4）玻璃板、抹刀、直尺3.试验步骤：（一）雷氏法试验步骤：1、测定前的准备工作2、雷氏夹试件的成型3、试件移至湿气养护箱内养护24h±2h4、沸煮5、结果判别2-3水泥的技术性能检测—水泥安定性测定（二）试饼法试验步骤：1、测定前的准备工作2、试饼的成型3、试饼养护24h±2h。4、沸煮5、结果判别2-3水泥的技术性能检测—水泥安定性测定请同学们观看试验过程的演示：1.试验目的：本试验的目的是测定水泥的抗折强度和抗压强度，从而确定水泥的强度等级。首先以一份水泥、三份中国ISO标准砂，用0.5水灰比拌制塑性水泥胶砂，制成40mmx40mm×160mm的标准试件，连模一起在湿气中养护24h；然后脱模在水中养护至规定龄期测定其抗折强度和抗压强度，根据28d的抗折强度和抗压强度确定水泥的强度等级。标号抗压强度抗折强度3253d28d3d28d425425R12.032.52.55.5525525R16.021.042.542.53.54.06.56.5625625R27.031.062.562.55.05.58.08.02-4水泥的技术性能检测—水泥胶砂强度试验（ISO法）2.试验仪器设备：1）水泥胶砂搅拌机：由胶砂搅拌锅和搅拌叶片及相应的机构组成，属行星式搅拌机。2-4水泥的技术性能检测—水泥胶砂强度试验（ISO法）2-4水泥的技术性能检测—水泥胶砂强度试验（ISO法）2）振实台3）试模4）抗折强度试验机5）抗压强度试验机6）抗压强度试验机用夹具2-4水泥的技术性能检测—水泥胶砂强度试验（ISO法）标准砂注入口

3.试验步骤：1.试件成型2.胶砂组成3.胶砂制备4试件制备5.试件的养护6.强度测定请同学们观看试验过程的演示：2-4水泥的技术性能检测—水泥胶砂强度试验（ISO法）可以休息一会了，下面的工作由大家在实训室完成。我会很好的配合你们水泥检测技术3-1掺混合材料的硅酸盐水泥

一、混合材料1、活性混合材料2、非活性混合材料二、普通硅酸盐水泥三、矿渣硅酸盐水泥四、火山灰质硅酸盐水泥五、粉煤灰硅酸盐水泥硅酸盐水泥普通水泥矿渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥特性1.快硬早强2.水化热较高3.抗冻性好4.耐热性较差5.耐腐蚀性较差

1.早期强度较高2.水化热较大3.耐冻性好4.耐热性较差5.耐腐蚀性较差和耐水性较差

1.早期强度低后期强度增长较快2.水化热较低3.耐热性好4.耐硫酸盐侵蚀耐水性较好5.抗冻性差6.易泌水7.干缩性大

1.抗渗性较好2.耐热性较差3.不易泌水其他同矿渣水泥

1.干缩性较小、抗裂性较好2.抗碳化能力差其他同火山灰水泥

适用范围快硬早强的工程，配制高标号混凝土，预应力构件，地下工程的喷射里衬等

一般土建工程中混凝土及预应力钢筋混凝土结构，受反复冰冻作用的结构，拌制高强度的混凝土

1.高温车间和有耐热要求的混凝土结构2.大体积混凝土结构3.蒸汽养护的混凝土构件4.地上、地下和水中的一般混凝土结构5.有抗硫酸盐侵蚀要求的一般工程1.地下、水中大体积混凝土结构和有抗渗要求的混凝土结构2.蒸汽养护的混凝土构件3.一般混凝土结构4.有抗硫酸盐侵蚀要求的一般工程]

1.地上，地下、水中及大体积混凝土结构2.蒸汽养护的混凝土构件3.有抗硫酸盐侵蚀要求的一般工程

不适用范围1.大体积混凝土2.受化学侵蚀水及海水侵蚀的工程3.受水压作用1.大体积混凝土工程2.受化学侵蚀水及海水侵蚀的工程3.受水压作用的工程1.早期强