任務(wù)2 水泥基本性質(zhì)一體化重點(diǎn)講義

1、任務(wù)二 水泥的基本性質(zhì)學(xué)情分析 課前準(zhǔn)備組織教學(xué)1學(xué)會(huì)水泥材料取樣2學(xué)會(huì)水?dāng)嚢瑁?xì)度、標(biāo)準(zhǔn)稠度、凝結(jié)時(shí)間、安定性測(cè)量3學(xué)會(huì)團(tuán)隊(duì)合作以及認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)水泥基本性質(zhì)第一部分實(shí)訓(xùn)主要任務(wù)是學(xué)會(huì)水泥取樣、攪拌，細(xì)度、標(biāo)準(zhǔn)稠度、凝結(jié)時(shí)間、安定性測(cè)量。接到任務(wù)后，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生事先準(zhǔn)備好用于實(shí)施任務(wù)的檢測(cè)儀器、試樣和相關(guān)學(xué)材，然后按照確定檢測(cè)內(nèi)容、設(shè)計(jì)檢測(cè)環(huán)節(jié)、試驗(yàn)、記錄數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)先后順序，通過(guò)教師示范、小組討論、獨(dú)立操作等多種方式實(shí)施任務(wù)（建筑水泥取樣、攪拌，細(xì)度、標(biāo)準(zhǔn)稠度、凝結(jié)時(shí)間、安定性測(cè)量。），之后，在教師的主持下，進(jìn)行個(gè)人評(píng)價(jià)、小組評(píng)價(jià)、整體評(píng)價(jià)。通過(guò)完成本項(xiàng)目設(shè)置的工作任務(wù)，學(xué)

2、會(huì)團(tuán)隊(duì)合作以及認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，學(xué)會(huì)建筑水泥取樣、攪拌，細(xì)度、標(biāo)準(zhǔn)稠度、凝結(jié)時(shí)間、安定性測(cè)量。1水泥的細(xì)度   水泥的細(xì)度即水泥顆粒的粗細(xì)程度。    水泥越細(xì)，凝結(jié)速度越快，早期強(qiáng)度越高。但過(guò)細(xì) 時(shí)，易與空氣中的水分及二氧化碳反應(yīng)而降低活性，并且硬化時(shí)收縮也較大，且成本高。因此，水泥的細(xì)度應(yīng)適當(dāng)，硅酸鹽水泥的比表面積應(yīng)大于300m2/kg。2水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量是指拌制水泥凈漿時(shí)為達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度所需的用水量，以水與水泥質(zhì)量之比的百分?jǐn)?shù)表示，一般在24%30之間。3水泥的凝結(jié)時(shí)間   凝結(jié)時(shí)

3、間是指水泥從加水開(kāi)始到失去流動(dòng)性所需大時(shí)間，分為初凝和終凝。初凝時(shí)間為水泥從開(kāi)始加水拌和起至水泥漿失去可塑性所需的時(shí)間；終凝時(shí)間為水泥從開(kāi)始加水拌和起至水泥漿完全失去可塑性并開(kāi)始產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時(shí)間。    水泥的初凝時(shí)間不宜過(guò)早，以便在施工時(shí)有足夠的時(shí)間完成混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆搗和砌筑等操作；水泥的終凝時(shí)間不宜過(guò)遲，以免拖延施工工期。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：硅酸鹽水泥初凝時(shí)間不得早于45min，終凝時(shí)間不得遲于6.5h。4水泥的安定性    水泥的體積安定性是指水泥漿體硬化后體積變化的穩(wěn)定性。安定性不良的水泥，在漿體硬化過(guò)程中或硬化后產(chǎn)生不均

4、勻的體積膨脹，并引起開(kāi)裂。    安定性不良的原因：熟料中含有過(guò)量的游離氧化鈣、游離氧化鎂或摻入的石膏過(guò)多。體積安定性不合格的水泥不能用于工程中。5.水泥的強(qiáng)度與等級(jí)（下次實(shí)訓(xùn)）    水泥強(qiáng)度是表征水泥力學(xué)性能的重要指標(biāo)。水泥強(qiáng)度必須按水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)方法（ISO法）的規(guī)定制作試塊，養(yǎng)護(hù)并測(cè)定其抗壓和抗折值。該值是評(píng)定水泥等級(jí)的依據(jù)。各強(qiáng)度等級(jí)水泥的各齡期強(qiáng)度不得低于下表的數(shù)值。             

5、       硅酸鹽水泥的強(qiáng)度要求（GB17599）品種強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度（MPa）抗折強(qiáng)度（MPa）3d28d3d28d硅酸鹽水泥42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R32.062.55.58.0注：R早強(qiáng)型。2.1  水泥細(xì)度測(cè)定（篩析法）1試驗(yàn)?zāi)康?#160; 通過(guò)試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)水泥的粗細(xì)程度，作為評(píng)定水泥質(zhì)量的依據(jù)之一；掌握GB/T13452005水泥細(xì)度檢驗(yàn)方法（80

6、um篩篩析法）的測(cè)試方法，正確使用所用儀器與設(shè)備，并熟悉其性能。2主要儀器設(shè)備  （1）試驗(yàn)篩  （2）負(fù)壓篩析儀（3）天平  3試驗(yàn)步驟1）篩析試驗(yàn)前，應(yīng)把負(fù)壓篩放在篩座上，蓋上篩蓋，接通電源，檢查控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)負(fù)壓至4000-6000Pa范圍內(nèi)。2）稱取試樣25g，置于潔凈的負(fù)壓篩中。蓋上篩蓋，放在篩座上，開(kāi)動(dòng)篩析儀連續(xù)篩析2min，在此期間如有試樣附著篩蓋上，可輕輕地敲擊，使試樣落下。篩畢，用天平稱量篩余物。3）當(dāng)工作負(fù)壓小于4000Pa時(shí)，應(yīng)清理吸塵器內(nèi)水泥，使負(fù)壓恢復(fù)正常。4試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算  水泥細(xì)度按試樣篩余百分?jǐn)?shù)（精確至0.1%）計(jì)算。式中&

7、#160; 水泥試樣的篩余百分?jǐn)?shù)（%）；水泥篩余物的質(zhì)量（g）；水泥試樣的質(zhì)量（g）。2.2  水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量試驗(yàn)1試驗(yàn)?zāi)康?#160; 通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定水泥凈漿達(dá)到水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度（統(tǒng)一規(guī)定的漿體可塑性）時(shí)的用水量，作為水泥凝結(jié)時(shí)間、安定性試驗(yàn)用水量之一；掌握GB134689及GB13462001水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的測(cè)試方法，正確使用儀器設(shè)備，并熟悉其性能。2主要儀器設(shè)備  （1）水泥凈漿攪拌機(jī)  （2）標(biāo)準(zhǔn)法維卡儀  （3）天平  （4）量筒 3試驗(yàn)方法及步驟1）試驗(yàn)前檢查  儀器金屬棒應(yīng)能自由滑動(dòng)，攪拌機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常等。2）調(diào)零點(diǎn)

8、60; 將標(biāo)準(zhǔn)稠度試桿裝在金屬棒下，調(diào)整至試桿接觸玻璃板時(shí)指針對(duì)準(zhǔn)零點(diǎn)。3）水泥凈漿制備  用濕布將攪拌鍋和攪拌葉片擦一遍，將拌合用水倒入攪拌鍋內(nèi)，然后在510s內(nèi)小心將稱量好的500g水泥試樣加入水中（按經(jīng)驗(yàn)找水）；拌和時(shí)，先將鍋放到攪拌機(jī)鍋?zhàn)?，升至攪拌位置，啟?dòng)攪拌機(jī)，慢速攪拌120s，停拌15s，同時(shí)將葉片和鍋壁上的水泥漿刮入鍋中，接著快速攪拌120s后停機(jī)。4）標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的測(cè)定  拌和完畢，立即將水泥凈漿一次裝入已置于玻璃板上的圓模內(nèi)，用小刀插搗、振動(dòng)數(shù)次，刮去多余凈漿；抹平后迅速放到維卡儀上，并將其中心定在試桿下，降低試桿直至與水泥凈漿表面接觸，擰緊螺絲，然

9、后突然放松，讓試桿自由沉入凈漿中。以試桿沉入凈漿并距底板（6±1）mm的水泥凈漿為標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿。其拌和用水量為該水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量（），按水泥質(zhì)量的百分比計(jì)。升起試桿后立即擦凈。整個(gè)操作應(yīng)在攪拌后1.5min內(nèi)完成。4試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算 以試桿沉入凈漿并距底板（6±1）mm的水泥凈漿為標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿。其拌和用水量為該水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量（），以水泥質(zhì)量的百分比計(jì)，按下式計(jì)算。2.3  水泥凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定試驗(yàn)1試驗(yàn)?zāi)康?#160; 測(cè)定水泥達(dá)到初凝和終凝所需的時(shí)間（凝結(jié)時(shí)間以試針沉入水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿至一定深度所需時(shí)間表示），用以評(píng)定水泥的質(zhì)量。掌握GB13468

10、9及GB13462001水泥凝結(jié)時(shí)間的測(cè)試方法，正確使用儀器設(shè)備。2主要儀器設(shè)備  （1）標(biāo)準(zhǔn)法維卡儀（2）水泥凈漿攪拌機(jī)（3）濕氣養(yǎng)護(hù)箱  3試驗(yàn)步驟（1）試驗(yàn)前準(zhǔn)備  將圓模內(nèi)側(cè)稍涂上一層機(jī)油，放在玻璃板上，調(diào)整凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀的試針接觸玻璃板時(shí)，指針應(yīng)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)尺零點(diǎn)。（2）以標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的水，按測(cè)標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的方法制成標(biāo)準(zhǔn)稠度水泥凈漿后，立即一次裝入圓模振動(dòng)數(shù)次刮平，然后放入濕汽養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)，記錄開(kāi)始加水的時(shí)間作為凝結(jié)時(shí)間的起始時(shí)間。（3）試件在濕氣養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)至加水后30min時(shí)進(jìn)行第一次測(cè)定。測(cè)定時(shí)，從養(yǎng)護(hù)箱中取出圓模放到試針下，使試針與凈漿面接觸，擰緊螺

11、絲1-2s后突然放松，試針垂直自由沉入凈漿，觀察試針停止下沉?xí)r指針的讀數(shù)。臨近初凝時(shí)，每隔5min測(cè)定一次，當(dāng)試針沉至距底板（4±1）mm即為水泥達(dá)到初凝狀態(tài)。從水泥全部加入水中至初凝狀態(tài)的時(shí)間即為水泥的初凝時(shí)間，用“min”表示。（4）初凝測(cè)出后，立即將試模連同漿體以平移的方式從玻璃板上取下，翻轉(zhuǎn)180°，直徑大端向上，小端向下，放在玻璃板上，再放入濕氣養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)。（5）取下測(cè)初凝時(shí)間的試針，換上測(cè)終凝時(shí)間的試針。（6）臨近終凝時(shí)間每隔15min測(cè)一次，當(dāng)試針沉入凈漿0.5mm時(shí)，即環(huán)形附件開(kāi)始不能在凈漿表面留下痕跡時(shí)，即為水泥的終凝時(shí)間。（7）由開(kāi)始加水至初凝、終凝狀

12、態(tài)的時(shí)間分別為該水泥的初凝時(shí)間和終凝時(shí)間，用小時(shí)（h）和分鐘（min）表示。（8）在測(cè)定時(shí)應(yīng)注意，最初測(cè)定的操作時(shí)應(yīng)輕輕扶持金屬棒，使其徐徐下降，防止撞彎試針，但結(jié)果以自由下沉為準(zhǔn)；在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中試針沉入凈漿的位置距圓模至少大于10mm；每次測(cè)定完畢需將試針擦凈并將圓模放入養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)，測(cè)定過(guò)程中要防止圓模受振；每次測(cè)量時(shí)不能讓試針落入原孔，測(cè)得結(jié)果應(yīng)以兩次都合格為準(zhǔn)。4試驗(yàn)結(jié)果的確定與評(píng)定  （1）自加水起至試針沉入凈漿中距底板（4±1）mm時(shí)，所需的時(shí)間為初凝時(shí)間；至試針沉入凈漿中不超過(guò)0.5mm（環(huán)形附件開(kāi)始不能在凈漿表面留下痕跡）時(shí)所需的時(shí)間為終凝時(shí)間；用小時(shí)（h）和

13、分鐘（min）來(lái)表示。（2）達(dá)到初凝或終凝狀態(tài)時(shí)應(yīng)立即重復(fù)測(cè)一次，當(dāng)兩次結(jié)論相同時(shí)才能定為達(dá)到初凝或終凝狀態(tài)。  評(píng)定方法：將測(cè)定的初凝時(shí)間、終凝時(shí)間結(jié)果，與國(guó)家規(guī)范中的凝結(jié)時(shí)間相比較，可判斷其合格性與否。2.4  水泥安定性的測(cè)定試驗(yàn)1試驗(yàn)?zāi)康陌捕ㄐ允侵杆嘤不篌w積變化的均勻性情況。通過(guò)試驗(yàn)可掌握GB134689及GB13462001水泥安定性的測(cè)試方法，正確評(píng)定水泥的體積安定性。安定性的測(cè)定方法有雷氏法和試餅法，有爭(zhēng)議時(shí)以雷氏法為準(zhǔn)。2主要儀器設(shè)備  （1）沸煮箱  （2）雷氏夾  （3）雷氏夾膨脹值測(cè)定儀（4）其他同標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量試驗(yàn)。

14、3試驗(yàn)方法及步驟（1）測(cè)定前的準(zhǔn)備工作  若采用餅法時(shí)，一個(gè)樣品需要準(zhǔn)備兩塊約100mm×100mm的玻璃板；若采用雷氏法，每個(gè)雷氏夾需配備質(zhì)量約為7585g的玻璃板兩塊。凡與水泥凈漿接觸的玻璃板和雷氏夾表面都要稍稍涂上一薄層機(jī)油。（2）水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿的制備  以標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量加水，按前述方法制成標(biāo)準(zhǔn)稠度水泥凈漿。（3）成型方法1）試餅成型  將制好的凈漿取出一部分分成兩等份，使之成球形，放在預(yù)先準(zhǔn)備好的玻璃板上，輕輕振動(dòng)玻璃板，并用濕布擦過(guò)的小刀由邊緣向中間抹動(dòng)，做成直徑為70-80mm、中心厚約10mm、邊緣漸薄、表面光滑的試餅，然后將試餅放入濕汽

15、養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)（24±2）h。2）雷氏夾試件的制備  將預(yù)先準(zhǔn)備好的雷氏夾放在已稍擦油的玻璃板上，并立即將已制好的標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿裝滿試模，裝模時(shí)一只手輕輕扶持試模，另一只手用寬約10mm的小刀插搗15次左右，然后抹平，蓋上稍涂油的玻璃板，接著立即將試模移至濕汽養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)（24±2）h。（4）沸煮1）調(diào)整沸煮箱內(nèi)的水位，使試件能在整個(gè)沸煮過(guò)程中浸沒(méi)在水里，并在煮沸的中途不需添補(bǔ)試驗(yàn)用水，同時(shí)又保證能在（30±5）min內(nèi)升至沸騰。2）脫去玻璃板取下試件，先測(cè)量雷氏夾指針尖端間的距離（），精確到0.5mm，接著將試件放入沸煮箱水中的試件架上，指針朝上，試件之間

16、互不交叉，然后在（30±5）min內(nèi)加熱至沸，并恒沸3h±5min。沸煮結(jié)束，即放掉箱中的熱水，打開(kāi)箱蓋，待箱體冷卻至室溫，取出試件進(jìn)行判別（5）試驗(yàn)結(jié)果的判別  1）餅法判別  目測(cè)試餅未發(fā)現(xiàn)裂縫，用直尺檢查也沒(méi)有彎曲時(shí)，則水泥的安定性合格，反之為不合格。若兩個(gè)判別結(jié)果有矛盾時(shí)，該水泥的安定性為不合格。2）雷氏夾法判別  測(cè)量試件指針尖端間的距離（），記錄至小數(shù)點(diǎn)后1位，當(dāng)2個(gè)試件煮后增加距離（）的平均值不大于5.0mm時(shí)，即認(rèn)為該水泥安定性合格，否則為不合格。當(dāng)2個(gè)試件沸煮后的（）超過(guò)4.0mm時(shí)，應(yīng)用同一樣品立即重做一次試驗(yàn)。再如此，則認(rèn)

17、為該水泥安定性不合格。2.5 學(xué)生操作、巡回指導(dǎo)：1、檢查指導(dǎo)學(xué)生取樣、攪拌、操作、結(jié)果記錄情況，著重檢查取樣、操作規(guī)范。2、安全注意事項(xiàng)：3、巡回指導(dǎo)中，集體指導(dǎo)和個(gè)別指導(dǎo)相結(jié)合，注重培優(yōu)補(bǔ)差。4、教師巡回指導(dǎo)，并及時(shí)給每位學(xué)生打操作分?jǐn)?shù)。2.6 小結(jié)、評(píng)價(jià)：1、對(duì)學(xué)生操作中發(fā)現(xiàn)的共性問(wèn)題：（測(cè)量取樣馬虎、不規(guī)范操作等）進(jìn)行分析總結(jié)。2、根據(jù)實(shí)習(xí)紀(jì)律和安全、規(guī)范情況提出表?yè)P(yáng)和批評(píng)。3、清理實(shí)習(xí)工位、維護(hù)保養(yǎng)實(shí)習(xí)設(shè)備。4、完成各項(xiàng)表格水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量試驗(yàn)（代用法）步驟：1）儀器設(shè)備檢查  稠度儀金屬滑桿能自由滑動(dòng)，攪拌機(jī)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)等。2）調(diào)零點(diǎn)  將試錐降至錐模頂面位置時(shí)

18、，指針應(yīng)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)。3）水泥凈漿制備 。4）標(biāo)準(zhǔn)稠度的測(cè)定  有調(diào)整水量法和固定水量法兩種，可選用任一種測(cè)定，如有爭(zhēng)議時(shí)以調(diào)整水量法為準(zhǔn)。固定水量法  拌和用水量為142.5mL。拌和結(jié)束后，立即將拌和好的凈漿裝入錐模，用小刀插搗，振動(dòng)數(shù)次，刮去多余凈漿；抹平后放到試錐下面的固定位置上，調(diào)整金屬棒使錐尖接觸凈漿并固定松緊螺絲12s，然后突然放松，讓試錐垂直自由地沉入水泥凈漿中。在試錐停止下沉或釋放試錐30s時(shí)記錄試錐下沉深度（）。整個(gè)操作應(yīng)在攪拌后1.5min內(nèi)完成。  調(diào)整水量法  拌和用水量按經(jīng)驗(yàn)找水。拌和結(jié)束后，立即將拌和好的凈漿裝入錐

19、模，用小刀插搗、振動(dòng)數(shù)次，刮去多余凈漿；抹平后放到試錐下面的固定位置上，調(diào)整金屬棒使錐尖接觸凈漿并固定松緊螺絲12s，然后突然放松，讓試錐垂直自由地沉入水泥凈漿中。當(dāng)試錐下沉深度為（28±2）mm時(shí)的凈漿為標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿，其拌和用水量即為標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量（），按水泥質(zhì)量的百分比計(jì)。4試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算1）用固定水量方法測(cè)定時(shí)，根據(jù)測(cè)得的試錐下沉深度S（mm），可從儀器上對(duì)應(yīng)標(biāo)尺讀出標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量（）或按下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量（）（%）。當(dāng)試錐下沉深度小于13mm時(shí)，應(yīng)改用調(diào)整水量方法測(cè)定。2）用調(diào)整水量方法測(cè)定時(shí)，以試錐下沉深度為（28±2）mm時(shí)的凈漿為標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿，其拌和用水量為該水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量（），以水泥質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，計(jì)算公式同標(biāo)準(zhǔn)法。如下沉深度超出范圍，須另稱試樣，調(diào)整水量，重新試驗(yàn)，直至達(dá)到（28±2）mm為止。題目：硅酸鹽水泥的技術(shù)