水泥试验-课件

水泥试验水泥试验1

水泥试验

水泥的组成基本概念；试验方法标准及水泥技术指标；试验条件（仪器、环境、样品）；试验方法及注意事项；（标准稠度用水量、凝结时间，安定性、胶砂流动度、强度、细度(筛析法、比表面积）结果处理与试验精度；水泥试验2定义：以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏，及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。水泥属于水硬性胶凝材料，既能在空气中硬化，又能在水中硬化。胶凝材料，是一类无机粉末材料，当与水拌和后形成浆体，经过物理、化学作用后，能够逐渐硬化并形成具有强度的人造石。通用硅酸盐水泥基本概念定义：以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏，及规定的混合材料制成的水3水泥的主要原料：主要是石灰质和粘土质这两类原料。石灰质原料：主要提供CaO，如石灰石、石灰质凝灰岩等。粘土质原料：主要提供SiO2（二氧化硅）、Al2O3（三氧化二铝）以及少量的Fe2O3（三氧化二铁）。水泥的生产方法及品种名称代号水泥的主要原料：4石灰石粘土铁矿粉生料石膏按比例混合磨细1450℃煅烧熟料混合材料1-5%Ⅰ型硅酸盐水泥P•Ⅰ

Ⅱ型硅酸盐水泥P•Ⅱ混合材料6-15%矿渣slag20-70%粉煤灰flyash20-40%火山灰Pozzolana20-50%几种混合材10-50%2.普通硅酸盐水泥P•O3.矿渣硅酸盐水泥P•S4.火山灰硅酸盐水泥P•P5.粉煤灰硅酸盐水泥P•F6.复合硅酸盐水泥P•C1.硅酸盐水泥磨细磨细磨细磨细磨细磨细磨细P•S•AP•S•B石灰石粘土铁矿粉生料石膏按比例混合磨细1450℃煅烧熟料混合5硅酸三钙Ca3SiO5

—3CaO•SiO2

—代号：C3S36-60%硅酸二钙Ca2SiO4

—2CaO•SiO2

—代号：C2S15-37%铝酸三钙Ca3(AIO2)2—3CaO•AIO—代号：C3A7-15%铁铝酸四钙Ca4[(AI•Fe)O5]2—4CaO•AI2O3•Fe2O3—代号：C4AF10-18%有用矿物有害矿物

硅酸盐水泥熟料的矿物成份游离氧化钙CaOFree—CaO——代号F—C游离氧化镁MgOFree—MgO——代号F—M含碱矿物及玻璃体Na2O,K2O、氯、碱等硅酸三钙Ca3SiO5—3CaO•SiO2—代号：6硅酸盐水泥中各矿物对强度的影响硅酸三钙C3S主要起强度作用硅酸二钙C2S主要起后期强度作用铝酸三钙C3A主要起早期强度作用铁铝酸四钙C4AF主要起耐久性作用水泥安定性的主要影响因素为游离CaO、MgO硅酸盐水泥中各矿物对强度的影响硅酸三钙C3S主要起强度作用硅7试验方法标准：

①、《通用硅酸盐水泥》GB175-2007；②、《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTJGE30-2006；③、《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》GB/T1346-2001；④、《水泥胶砂强度检验方法》GB/T17671-99；⑤、《水泥细度筛析法》GB/T1345-2005；⑥、《水泥比表面积测定方法》（勃氏法）GB/T8074-2008；⑦、《水泥胶砂流动度测定方法》GB/T2419-2005⑧、《水泥强度快速检验方法》JTGE30-2005；⑨、《水泥碱含量、氯离子含量检测》GB176-2009；试验方法标准：83、强度等级：①硅酸盐水泥（42.5、42.5R；52.5、52.5R；62.5、62.5R）这里数字是强度的意思,R是早强；②普通硅酸盐水泥（42.5、42.5R；52.5、52.5R）；③矿渣、火山灰质、粉煤灰、复合硅酸盐水泥（32.5、32.5R；42.5、42.5R；52.5、52.5R）4、技术要求（分二类：化学指标，物理指标）①化学指标：不溶物、烧失量、三氧化硫、氧化镁、氯离子、碱含量3、强度等级：9水泥试验-课件10品种代号不溶物（质量分数）烧失量（质量分数）三氧化硫（质量分数）氧化镁（质量分数）氯离子（质量分数）硅酸盐水泥P.Ⅰ≤0.75≤3.0≤3.5≤5.0≤0.06PⅡ≤1.50≤3.5普通硅酸盐水泥P.O-≤5.0矿渣硅酸盐水泥P.S.A--≤4.0≤6.0P.S.B--火山灰质硅酸盐水泥P.P--≤3.5≤6.0粉煤灰硅酸盐水泥P.F--复合硅酸盐水泥P.C--备注：品种代号不溶物烧失量三氧化硫（质量分数）氧化镁氯离子硅酸盐水11②物理指标：凝结时间、安定性（标准稠度用水量）、强度、细度（比表面积、80um，45um筛余）。

不同品种不同强度等级的通用硅酸盐水泥,其不同龄期的强度应符合下表品种强度等级抗压强度(MPa)抗折强度(MPa)3d28d3d28d硅酸盐水泥42.5≥17.0≥42.5≥3.5≥6.542.5R≥22.0≥4.052.5≥23.0≥52.5≥4.0≥7.052.5R≥27.0≥5.062.5≥28.0≥62.5≥5.0≥8.062.5R≥32.0≥5.5普通硅酸盐水泥42.5≥17.0≥42.5≥3.5≥6.542.5R≥22.0≥4.052.5≥23.0≥52.5≥2.5≥7.052.5R≥27.0≥3.5②物理指标：凝结时间、安定性（标准稠度用水量）、强度、细度（12矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥强度等级抗压强度抗折强度3d28d3d28d32.5≥10.0≥32.5≥2.5≥5.532.5R≥15.0≥3.542.5≥15.0≥42.5≥3.5≥6.542.5R≥19.0≥4.052.5≥21.0≥52.5≥4.0≥7.052.5R≥23.0≥4.5矿渣硅酸盐水泥、强度等级抗压强度抗折强度3d28d3d28d13㈠凝结时间:(1)硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于390min(2)其余的初凝不小于45min，终凝不大于600min㈡细度：(1)硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度以比表面积表示，其比表面积不小于300m2/kg；(2)其余品种的水泥细度以筛余表示，其80um方孔筛余不大于10%或45um方孔筛余不大于30%㈠凝结时间:14判断规则各个指标（化学指标、凝结时间、安定性、强度）均合格才能判定产品合格，否则为不合格。(碱含量、细度未含在里面，因为它是选择性指标)判断规则各个指标（化学指标、凝结时间、安定性、强度）均合格才15水泥符号的意思P.O42.5R：普通硅酸盐水泥,强度等级42.5,是早强的,含有的意思包括(3d抗压强度≥22.0MPa,28d抗压强度≥42.5MPa,3d抗折强度≥4.0MPa,28d抗折强度≥6.5MPa,初凝不小于45min，终凝不大于600min,比表面积不小于300m2/kg等等)水泥符号的意思P.O42.5R：普通硅酸盐水泥,强度等级4216混凝土用水泥的选择·泵送混凝土：普通硅酸盐水泥,硅酸盐水泥,矿渣硅酸盐水泥,粉煤灰硅酸盐水泥，不适合火山灰质硅酸盐水泥（因为它需水量大，易泌水）。粉煤灰的掺入为减少对管壁的摩阻力，改善其可泵性，但掺入后会使混凝土用水量增加，对强度和耐久性不利。·大体积混凝土（结构物实体最小尺寸≥1m或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土）：应选用水化热低和凝结时间长的水泥：如低热矿渣硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等；混凝土用水泥的选择17当采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时，应采取措施延缓水化热的释放：1、碎石用连续级配，砂用中砂；2、掺缓凝的外加剂或掺合料（如粉煤灰、矿渣）3、在保证强度及坍落度的前提下，提高掺合料和骨料（碎石、砂）的用量。以降低每立方米混凝土的水泥用量。当采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时，应采取措施延缓水化18试验条件：1、试验室温度20±2℃，相对湿度应不低于50%；试样、水、仪器相同温度。2、湿气养护箱的温度为20±1℃，相对湿度应不低于90%；3、成型时每天至少记录1次，养护时自动控制时每天二次。（规范是至少每4h记录一次）试验条件：1、试验室温度20±2℃，相对湿度应不低于50%；19水泥材料试验方法主要介绍水泥标准稠度用水量、水泥净浆凝结时间、安定性、胶砂流动度、胶砂强度五个试验，是常用的，与工程密切相关的。水泥试样的准备方法：1、散装水泥：同厂家生产的同期出厂的同品种、同标号的水泥，一次运进的同一出厂编号的水泥为一批，但一批的总量不超过500t。随机从不少于3个车罐中各取等量水泥，经拌和均匀后，再从中称取不少于12kg的水泥。（吨数）2、袋装水泥：同厂家生产的同期出厂的同品种、同标号的水泥，一次运进的同一出厂编号的水泥为一批，但一批的总量不超过200t。随机从不少于20袋中各取等量水泥，经拌和均匀后，再从中称取不少于12kg的水泥。（袋数）水泥材料试验方法主要介绍水泥标准稠度用水量、水泥净浆凝结时间204、水泥样品的存放：①一般用干净、干燥的塑料袋装，然后装在容品中。②容器应洁净、干燥、不易受污染，防潮、密闭、不易破损。③存放样品的容器应至少在一处加盖清晰、不易擦掉的标有编号、取样时间、地点、人员的密封印，如只有一处标志应在器壁上。④存放在通风、干燥的环境中。⑤封存样应密封保管3个月。（以后如水泥质量有问题时，施工方和水泥厂提交上一级部门（省级或省级以上质检部门）进行试验仲裁。）4、水泥样品的存放：①一般用干净、干燥的塑料袋装，然后装在21①概念：标准稠度用水量是指水泥净浆达到规定稠度时的加水量，以水泥质量百分率表示，用于测定水泥浆凝结时间和安定性的用水量。（水泥净浆在标准稠度仪上，当标准试杆沉入净浆并距底板6mm±1mm的拌和用水量）。②目的：对水泥净浆在标准稠度的条件下测水泥凝结时间和安定性试验，使不同的水泥具有可比性。水泥标准稠度用水量及凝结时间试验①概念：标准稠度用水量是指水泥净浆达到规定稠度时的加水量，以22③所用仪器设备标准稠度与凝结时间仪。（试杆有效长度50mm±1mm，直径为10mm±0.05的圆柱体）秒表净浆搅拌机电子天平锥模玻璃板刮刀湿气养护箱③所用仪器设备标准稠度与凝结时间仪。23初凝测针终凝测针标准稠度用试杆标准稠度和凝结时间测定仪滑动杆与试针总质量均为300g±1g。能自由滑动初凝测针终凝测针标准稠度用试杆标准稠度和凝结时间测定仪滑动杆24

净浆搅拌机

净浆搅拌机25标准养护箱温度湿度20±1℃＞90%胶砂养护盒内养护两组标准养护箱温度湿度20±1℃胶砂养护盒26④标准稠度用水量（标准法）步骤：1、试验前要做到：

①金属棒能自由滑动②试杆接触玻璃板时指针为零③净浆搅拌机运行正常④试模和玻璃涂油（薄薄一层）。滑动杆与试针总质量均为300g±1g。能自由滑动④标准稠度用水量（标准法）步骤：滑动杆与试针总质量均为300272、锅、搅拌机用湿布擦，入约120~145mL（精至0.1ｍL，具体数）水，在5S~10S内倒入称好的500g水泥，记录时间。低速搅拌120s，停15s，将叶片和锅壁水泥浆刮入锅中，高速搅拌120s。2、锅、搅拌机用湿布擦，入约120~145mL（精至0.1ｍ283、拌和结束，净浆入模，宽约25mm直边刀在浆体表面轻轻插捣5次，再轻振5次。4、移至维卡仪上，中心在试杆下，试杆与水泥净浆表面接触，拧紧螺丝1S~2S后，突然放松，杆自由垂直下落5、待试杆停止沉入或30s后，以试杆沉入净浆并距底板6mm±1mm的用水量为标准稠度用水量。6、整个过程在搅拌后1.5min内完成（每次试验应在记录中体现什么时间加水，加了多少，距底板多少）3、拌和结束，净浆入模，宽约25mm直边刀在浆体表面轻轻插捣297、计算：按水泥质量的百分比计。标准稠度用水量=125.0mL÷500g×100%=25.0%7、计算：按水泥质量的百分比计。30（2）凝结时间的测定（初凝时间、终凝时间）初凝时间定义：水泥从全部加入水中至初凝状态的时间作为初凝时间，用“min”计。（初凝状态：试针沉至距底板4mm±1mm时）（如9：40加水11：45分钟达到初凝状态，则初凝时间为=125min=2h05min）（2）凝结时间的测定（初凝时间、终凝时间）初凝时间定义：水泥31初凝时间的测定步骤：①装好初凝测针（有效长度50mm±1mm，直径1.33mm±0.05mm的圆柱体，滑动部分的总质量为300g±1g），调零。②从湿气养护箱中取出养护加水后30min的试件，进行第一次测定。③试针与水泥净浆表面接触，④拧紧螺丝1S至2S，突然放松，使试杆垂直自由地沉入水泥净浆中⑤读取试针停止沉入或释放试针30s时的指针读数。初凝时间的测定步骤：32⑥以试针沉至距底板4mm±1mm时，为水泥达到初凝状态。⑦临近初凝时，每隔5min测定一次。（在记录中体现）⑧达到初凝时，应立即重复测一次（在记录中体现），结论相同才能定为初凝状态。⑥以试针沉至距底板4mm±1mm时，为水泥达到初凝状态。33终凝时间的测定终凝时间的定义：由水泥全部加入水中至终凝状态的时间，以“min”表示。终凝时间的测定终凝时间的定义：由水泥全部34终凝时间的测定步骤①在完成初凝时间测定后，立即将试模连同浆体以平移的方式从玻璃板下翻转180°，直径大的向上，小的向下，放在玻璃板上；②再放入湿气养护箱中继续养护；③装上环形的终凝试针；④测试过程同初凝的③④⑤⑤当试针沉至试件0.5mm时、即环形附件开始不能在试件上留下痕迹时，为水泥达到终凝状态。⑥达到终凝时立即重复测一次，两次结论相同才能定为达到终凝状态。终凝时间的测定步骤①在完成初凝时间测定后，立即将试模连同浆体35凝结时间测试注意事项1、在最初测定时，应轻扶金属柱，徐徐下降，以防止试针撞弯，但以结果以自由下落为准；2、试针沉入的位置至少距试模内壁10mm始终；3、每次测定不能让试针落入原针孔；4、每次测试完毕必须将试针擦净，并将试模放回湿气养护箱；5、整个测试过程要防止试模振动。（周围有关会影响振动的试验应停止）。凝结时间测试注意事项1、在最初测定时，应轻扶金属柱，徐徐下降36定义：表示水泥硬化后体积变化均匀性的物理指标。方法：（1）标准法（又称雷氏夹法）雷氏法是观察由两个试针的相对位移所指标的水泥标准稠度净浆体积膨胀程度。（2）代用法（又称试饼法），而试饼法是观察水泥标准稠度净浆体积膨胀程度。当发生争议时，以标准法为准。安定性仲裁检验时，在取样之日起10天内完成。

安定性的测定定义：表示水泥硬化后体积变化均匀性的物理指标。安定性的测定37安定性测定（标准法）测定前的准备工作：①2个雷氏夹试件；②每个雷氏夹配每块质量直径80mm厚4-5mm的玻璃板2块；③与净浆接触的玻璃和雷氏夹表面涂油。安定性测定（标准法）测定前的准备工作：38雷氏夹雷氏夹测定仪雷氏夹39雷氏夹试件的成型检查雷氏夹合格：一根部位先悬挂在金属丝或尼龙丝上，另一根的根部再挂300g质量的砝码，两根指针的针尖距离增加应在17.5mm±2.5mm范围以内,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。雷氏夹试件的成型检查雷氏夹合格：40检查雷氏夹检查雷氏夹41检查雷氏夹检查雷氏夹422X=17.5mm±2.5mmXX2X=17.5mm±2.5mmXX43雷氏夹试件的成型①雷氏夹放在玻璃板上；②将标准稠度净浆装满雷氏夹；③装浆时，一手轻扶雷氏夹，另一手用宽约10mm小刀插数次；④刮平，盖上另一玻璃板⑤立刻移入湿气养护箱养护24h±2h。雷氏夹试件的成型①雷氏夹放在玻璃板上；44沸煮1、调整好沸煮箱的水位，保证在整个沸煮过程中水都没过试件，不要中途加水，同时保证在30min±5min内水能沸腾。2、雷氏夹脱去玻璃，先测量雷氏夹指针尖的距离A，精确至0.5mm；3、将试件放在水中箅板上，指针朝上，试件之间互不交叉，然后在30min±5min内加热至沸腾，并恒沸3h±5min。沸煮1、调整好沸煮箱的水位，保证在整个沸煮过程中水都没过试45结果判别1、沸煮结束后，即放掉箱中的热水，打开箱盖，待箱体冷却至室温，取出试件进行判别。2、测量针尖的距离C，精至0.5mm，如两个试件煮后增加距离（C-A）的平均值不大于5.0mm时，即认为该水泥安定性合格；3、当两个试件的（C-A）值相差超过4.0mm时,应用同一样品立即重做一次试验。如果还是这样，则认为不合格。结果判别1、沸煮结束后，即放掉箱中的热水，打开箱盖，待箱体冷46安定性(代用法,又叫试饼法)1、100mm×100mm玻璃板一块，刷油2、成型、2个、直径70-80mm、中心厚约10mm、边缘渐薄，表面光滑的试饼，养护，沸煮（脱模检查，如无外因已开裂、弯曲，已不合格，不需沸煮）3、目测无裂缝、用钢直尺检查也没弯曲（钢直尺和试饼底部紧靠，以两者不透光为不弯曲），则认为合格，两个有矛盾时，为不合格。安定性(代用法,又叫试饼法)1、100mm×100mm玻璃板47

水泥胶砂流动度测定方法GB/T2419-2005《水泥胶砂流动度测定方法》①流动度测试作用：确定各品种水泥的流动度；胶砂强度试件调整水灰比；掺合料需水量比；②操作规定：试模润湿,分两层装模，第一层装至2/3，相互垂直方向各划5次，捣压15次，第二层装高出模顶20mm，各划5次，捣压10次，两垂直测量计算平均值，精确至1mm，6min内完成整个试验。水泥胶砂流动度测定方法GB/T2419-2005《水48跳动计数的感应器安装在混凝土支座跳动计数安装在混凝土支座49③注意事项：捣压顺序，一手压住试模，一手按顺序捣压。65432110978121311151471234561098③注意事项：65432110978121311151471250水泥胶砂强度试验水泥胶砂一定比例的水泥、砂和水的混合物。水泥可以是不同类型的；砂可以是标准砂或ISO砂；一般用水量会根据不同要求而改变。ISO砂：特指符合GB/T17671-1999要求的试验用砂，其多级粒径为0.08mm~0.5mm，0.5mm~1.0mm，1.0mm~2.0mm，筛孔（mm）2.01.61.00.50.160.08累计筛余(%)0733678799(±5%)水泥胶砂强度试验水泥胶砂51水泥胶砂强度试验仪器1、胶砂搅拌机2、振实台3、抗压试验机(200kN-300kN)和抗压夹具4、抗折试验机和抗折夹具5、三联试模6、电子天平(精度1g)等检查所有仪器，是否完好，运转正常。水泥胶砂强度试验仪器1、胶砂搅拌机52胶砂搅拌机检查搅拌叶与锅壁、锅底间隙2mm±1mm胶砂搅拌机检查搅拌叶与锅壁、锅底间隙2mm±1mm53振实台振动频率：60次/（60±2）s；密封环损坏造成漏浆。台盘（包括臂杆、模套和卡具）的总质量：（13.75±0.25）kg，。模腔宽度:40mm±0.2mm模腔高度:40mm±0.1mm跳动计数的感应器振实台振动频率：60次/（60±2）s；密封环损坏造成漏浆。54胶砂强度试件成型1、成型前试模擦干净，内壁均匀刷机油（薄薄一层），防止漏浆（模板与底座接触面应涂黄油）。2、称取用量：每成型三条试件用量水泥ISO砂水450±2g1350±5g225±1mL130.50胶砂强度试件成型1、成型前试模擦干净，内壁均匀刷机油（薄薄一553、搅拌：将水入锅，再加水泥，（记录时间），固定锅并上升至固定位置，开机，低速搅拌30s后，在第二个30S开始的同时，均匀加砂。当砂是分级装时，应从最粗粒级开始，依次加入，再高速搅拌30s。停拌90S。在停拌中的第一个15S内，用胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂刮入锅中。再高速搅拌60S。4、成型：

a、振实台成型，将空试模和模套固定在振实台上，用勺子将胶砂分两层入试模。第一层：每个槽约放300g砂浆，大播料器来回一次播平，接着振实60次。再装第二层，再振实60次。3、搅拌：将水入锅，再加水泥，（记录时间），固定锅并上升至固56

b、取下试模，用刮尺以90°的角度架在试模的一端，沿试模长度方向以横向锯割动作慢慢向另一侧移动，一次将超出试模的胶砂刮去。用同一直尺在近乎水平的情况下将试件表面抹平。

c、编号：（用字条标明贴在模上）。如C1010，07.1208:40d、养护：入养护箱养护，要放平。

e、脱模：（1）龄期24h的，在破型试验前20min内脱模。

（2）对24h的以上，在成型后20~24h内脱模。

b、取下试模，用刮尺以90°的角度架在试模的一57编号：用防水水笔，注意两个龄期以上的试件，编号时，应将同一试模中的三条试件分在两个以上的龄期中：C1010-3d08.10C1010-28d08.10C1010-3d08.10C1010-28d08.10C1010-3d08.10C1010-28d08.10C1010-3d08.10C1010-28d08.10C58脱模时的注意事项：⑴、应非常小心，防止试件损伤。⑵、硬化较慢的水泥允许延期脱模，但须记录脱模时间。养护：

1、试件脱模后，放入水槽中养护，试件之间间隙和试件表面的水深不得小于5mm。

2、每个养护池中只能养护同类水泥试件，并应随时加水，保持恒定水位，不允许养护期间全部换水。

3、除24h龄期或延迟48h脱模的试件外，任何到龄期的试件应在试验（破型）前15min从水中取出。抹去试件表面沉淀物，并用湿布覆盖。水泥试验-课件59强度试验时间各龄期（试件龄期从水泥加水搅拌开始算起）的试件应在下列时间内进行强度试验：

龄期试验时间24h24h±15min48h48h±30min72h72h±45min7d7d±2h28d28d±8h强度试验时间各龄期（试件龄期从水泥加水搅拌开始算起）的试件应60抗折强度试验试验步骤：1、启动压力试验机进行预热15分钟；2、试件侧面朝上，装入试验机；3、试件放入后调整好试件位置，使其处于正中央。4、以50N/s±10N/s加荷，至断，并保持两个半截试件处潮湿状态至抗压试验。

抗折强度试验试验步骤：61抗折强度数据处理1、抗折强度结果取三个试件平均值，精确至0.1MPa；2、当三个强度值中有超过平均值±10%的，应剔除再平均，以平均值为试验结果。举例：试验数据：（7.88.18.5)MPa平均值=(7.8＋8.1＋8.5)/3=8.1R1=(7.8-8.1)/8.1×100%=-3.7%＜±10%R1=(8.5-8.1)/8.1×100%=4.9%＜±10%故取平均值8.1MPa为抗折强度。抗折强度数据处理1、抗折强度结果取三个试件平均值，精确至0.62抗折强度数据计算抗折强度数据计算63抗折强度计算数据处理举例试验数据：（7.88.19.5)MPa平均值=(7.8＋8.1＋9.5)/3=8.5R1=(7.8-8.5)/8.5×100%=-8.2%＜±