水泥細度檢驗——篩析法.

1、實驗六水泥細度檢驗 篩析法水泥細度就是水泥的分散度，是水泥廠用來作日常檢查和控制水泥質(zhì)量的重要參數(shù)。水泥細度的檢驗方法有篩析法、比表面積測定法、顆粒平均直徑與顆粒組成的測定等方法。篩析法是最常用的控制水泥或類似粉體細度的方法之一。一、實驗?zāi)康恼莆諟y定硅酸鹽水泥經(jīng)過標準篩進行篩分后的篩余量的方法。二、實驗原理本實驗按照國家標準GB/T 1345-2005 水泥細度檢驗方法篩析法進行。用一定孔徑的篩子篩分水泥時，留在篩子上面的較粗顆粒占水泥總量的比例，在一定程度上反映了物料的粗細程度。三、實驗設(shè)備及材料（一）負壓篩法1、儀器設(shè)備1.噴氣嘴；2.微電機；3.控制板開口；4.負壓表接口；5.負壓源及收

2、塵器接口；6.殼體圖 1 負壓篩篩座示意圖（ 1）天平：最小分度值不大于0.01g。（ 2）負壓篩析儀：由篩座、負壓篩、負壓源及收塵器組成。其中篩座由轉(zhuǎn)速為30± 2r/min 的噴氣嘴、負壓表、控制板、微電機及殼體等構(gòu)成（見圖1）。篩析儀負壓可調(diào)范圍為4000 6000Pa。噴氣嘴上口平面與篩網(wǎng)之間距離為28mm 。負壓源和收塵器由功率600w的工業(yè)收塵器和小型旋風收塵筒組成或用其他具有相當功能的設(shè)備組成。（ 3）篩子：采用方孔邊長0.080mm 的銅絲篩布，篩框上口直徑為150mm，下口直徑為 142mm，高 25mm。2、硅酸鹽水泥樣品。（二）水篩法1、儀器設(shè)備（ 1）天平：最

3、小分度值不大于0.01g。（ 2）篩子： 采用方孔邊長 0.080mm 的銅絲網(wǎng)篩布， 篩框有效直徑 125mm，高 80mm。（ 3）篩座：用于支承篩子，并能帶動篩子轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為50r/min 。（ 4）噴頭：直徑55mm，面上均勻分布90 個孔，孔徑0.50.7mm 。安裝高度：噴頭底面和篩網(wǎng)之間距離為3575mm 。2、硅酸鹽水泥樣品。（三）手工干篩法1、儀器設(shè)備（ 1）天平：最小分度值不大于0.01g.。（ 2）篩子：采用方孔邊長0.08mm 的鋼絲網(wǎng)篩布。篩框有效直徑150mm，高 50 mm。篩布應(yīng)緊繃在篩框上，接縫必須嚴密，并附有篩蓋。2、硅酸鹽水泥樣品。四、實驗內(nèi)容及步驟（一）

4、負壓篩法稱取試樣 25g，置于潔凈的負壓篩中，蓋上篩蓋， 放在篩座上， 開動篩析儀連續(xù)篩2min 。在此期間如有試樣附在篩蓋上， 可用橡皮錘輕輕敲擊，使試樣落下。篩畢，用天平稱量篩余物，計算篩余百分數(shù)。（二）水篩法稱取試樣 25g，置于潔凈的水篩中，立即用淡水沖洗至大部分細粉通過后（沖洗時要將篩子傾斜擺動， 既要避免放水過大將水泥濺出篩外，又要防止水泥鋪滿篩網(wǎng)使水通不過篩子）放在水篩架上，用水壓力為0.05MPa± 0.02MPa 的噴頭連續(xù)沖洗3min。篩畢，用少量水把篩余物沖到蒸發(fā)皿（或烘樣盤）中，等水泥顆粒全部沉淀后，小心倒出上部的清水，烘干，并用天平稱量篩余物，然后計算出篩余

5、百分數(shù)。（三）手工干篩法稱取試樣 25g，倒入篩內(nèi)。用一只手執(zhí)篩往復(fù)搖動，另一只手輕輕拍打，拍打速度每分鐘約 120 次，每 40 次向同一方向轉(zhuǎn)動 60°，使試樣均勻分布在篩網(wǎng)上，直至每分鐘通過試樣量不超過 0.03g 為止。稱量篩余物，計算出篩余百分數(shù)。（四）試驗結(jié)果的計算公式水泥試樣篩余百分數(shù)按下式計算：RSF100W式中： F 水泥試樣篩余百分數(shù)（%）；Rs 水泥試樣篩余克數(shù)（g）；W 水泥試樣質(zhì)量（g）。結(jié)果計算至0.1%。為了使試驗結(jié)果具有可比性，可采用試驗篩修正系數(shù)方法修正計算結(jié)果。五、實驗注意事項（一）負壓篩法1、篩析試驗前，應(yīng)把負壓篩放在篩座上，蓋上篩蓋，接通電源，

6、檢查控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)負壓至 40006000Pa 范圍內(nèi)。2、負壓篩析工作時，應(yīng)保持水平，避免外界振動和沖擊。3、試驗前要檢查被測樣品，不得受潮、結(jié)塊或混有其他雜質(zhì)。4、每做完一次篩析試驗，應(yīng)用毛刷清理一次篩網(wǎng)，其方法是用毛刷在試驗篩的正、反兩面刷幾下， 清理篩余物。 但每個試驗后在試驗篩的正反面刷的次數(shù)應(yīng)相同，否則會大大影響篩析結(jié)果。5、如果連續(xù)使用時間過長（一般超過30 個樣品時），應(yīng)檢查負壓值是否正常，如不正常，可將吸塵器卸下，打開吸塵器將筒內(nèi)灰塵和過濾布袋上附著的灰塵等清理干凈，使負壓恢復(fù)正常。（二）水篩法1、水泥樣品充分拌勻，通過0.9mm 方孔篩，記錄篩余物情況，要防止過篩時混進其他

7、水泥。2、沖洗壓力必須保證0.05MPa± 0.02MPa，否則會使結(jié)果不準。3、沖洗時試樣在篩子內(nèi)分布要均勻。4、水篩篩子應(yīng)保持潔凈，定期檢查校正。5、要防止噴頭孔眼堵塞。（三）手工干篩法1、水泥樣品應(yīng)充分均勻，通過0.9mm 方孔篩，記錄篩余物情況，要防止過篩時混進其它水泥。2、干篩時，要注意使水泥樣品均勻地分布在篩布上。3、篩子必須經(jīng)常保持干燥、潔凈，定期檢查、校正。（四）在沒有負壓篩析儀和水篩的情況下，允許用手工干篩法測定。當負壓篩法與水篩法或手工干篩法測定的結(jié)果發(fā)生爭議時，以負壓篩法為準。六、問答題1、為什么要控制水泥的細度？2、三種篩分方法各有什么特點？實驗九水泥標準稠度

8、用水量測定水泥凈漿標準稠度是為使水泥凝結(jié)時間、體積安定性等的測定具有準確的可比性而規(guī)定的，在一定測試方法下達到規(guī)定的稠度。達到這種稠度時的用水量為標準稠度用水量。通過本實驗測定水泥凈漿達到標準稠度時的用水量，作為水泥的凝結(jié)時間、安定性試驗用水量的標準。一、實驗?zāi)康?、進一步了解標準稠度、標準稠度用水量的概念；2、測定水泥凈漿達到標準稠度時的用水量；3、分析標準稠度用水量對水泥凝結(jié)時間、體積安定性等的影響。二、實驗原理通過試驗不同含水量水泥凈漿的穿透性，以確定水泥標準稠度凈漿中所需加入的水量。水泥標準稠度用水量的測定有調(diào)整水量和固定水量兩種方法，如有爭議時以調(diào)整水量法為準。本實驗按 GB/T13

9、46 水泥標準稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法進行。1、調(diào)整水量法調(diào)整水量法通過改變拌和水量，找出使拌制成的水泥凈漿達到特定塑性狀態(tài)所需要的水量。當一定質(zhì)量的標準試錐（桿）在水泥凈漿中自由降落時，凈漿的稠度越大，試錐（桿）下沉的深度（S）越小。當試錐（桿）下沉深度達到固定值（S=28± 2mm ）時，凈漿的稠度即為標準稠度，此時100g水泥凈漿的用水量即為標準稠度用水量（P）。2、固定水量法當不同需水量的水泥用固定水灰比的水量調(diào)制凈漿時，所得的凈漿稠度必然不同，試錐（桿）在凈漿中下沉的深度也會不同。根據(jù)凈漿標準稠度用水量與固定水灰比時試錐（桿）在凈漿中下沉深度的相互關(guān)系統(tǒng)計公式，

10、用試錐（桿）下沉深度（S）算出水泥標準稠度用水量。也可在水泥凈漿標準稠度儀上直接讀出標準稠度用水量（P）。三、實驗設(shè)備及材料1、標準法維卡儀：如圖1 所示。標準稠度測定用試桿(c)有效長度為50mm± 1mm，由直徑為 10mm± 0.05mm 的圓柱形耐腐蝕金屬制成。測定凝結(jié)時間時取下試桿，用試針代替試桿。試針由鋼制成，其有效長度初凝針(d) 為50mm± 1mm、終凝針(e)為30mm± 1mm,直徑為 1.13mm± 0.05mm的圓柱體?；瑒硬糠值目傎|(zhì)量為300g± 1g。盛裝水泥凈漿的試模應(yīng)由耐腐蝕的、有足夠硬度的金屬制成。

11、試模(a) 為深40mm ±0.2mm 、頂內(nèi)徑 65mm± 0.5mm、底內(nèi)徑 75mm± 0.5mm 的截頂圓錐體。每只試模應(yīng)配備一個大于試模、厚度2.5mm的平板玻璃底板。圖 1標準法維卡儀2、代用法維卡儀：如圖2 所示。儀器由鐵座1 與可以自由滑動的金屬圓棒2 構(gòu)成，松緊螺絲 3 用以調(diào)整金屬棒的高低，金屬棒上附有指針4，利用標尺5 指示金屬棒下降距離或標準稠度用水量。測量標準稠度時，棒下裝一金屬空心試錐，錐底直徑40 毫米、高50 毫米。裝凈漿用的錐模，上口內(nèi)徑60 毫米、錐高75 毫米，如圖3 所示。測量凝結(jié)時間時，取下試錐， 換上試針 （圖 4）。試

12、針直徑1.10±0.04 毫米，和 50 毫米，用硬鋼絲制成，不得彎曲。裝凈漿用的圓模，上部內(nèi)徑65 毫米，下部內(nèi)徑75 毫米，高40毫米，如圖5。標準稠度與凝結(jié)時間測定儀滑動部分的總重量為300±2 克。1.鐵座； 2.金屬圓棒； 3.松緊螺絲； 4.指針； 5.標尺圖 2 標準稠度與凝結(jié)時間測定儀圖 3試模（ A ）和試錐（ B ）圖4試針圖5圓模1、凈漿攪拌機：由攪拌機、攪拌鍋和攪拌葉片組成。攪拌機設(shè)定有自動和手動控制程序。攪拌鍋深度 139mm± 2 mm，攪拌鍋內(nèi)徑 160 mm ± 1 mm。攪拌葉片總長 165 mm1±1 mm

13、；攪拌葉片有效長度 110mm± 2 mm；攪拌葉片與鍋底、 鍋壁的工作間隙 2mm ± 1mm。攪拌葉片自轉(zhuǎn)方向為順時針，公轉(zhuǎn)方向為逆時針。如圖6 所示。圖 6凈漿攪拌機、攪拌鍋與攪拌葉片4、量水器：最小刻度0.1mL ，精度 1。5、天平：最大稱量不小于1000g，分度值不大于lg。6、實驗環(huán)境：試驗室溫度為20± 2，相對濕度應(yīng)不低于50%；水泥試樣、拌和水、儀器和用具的溫度應(yīng)與試驗室一致；標準養(yǎng)護箱的溫度為20± 1，相對濕度不低于90。四、實驗內(nèi)容及步驟1、試驗前必須做到：維卡儀的金屬棒能自由滑動；調(diào)整至試桿接觸玻璃板時指針對準零點；攪拌機運行

14、正常。2、水泥凈漿的拌制：用水泥凈漿攪拌機攪拌，攪拌鍋和攪拌葉片先用濕布擦過，將拌和水倒入攪拌鍋內(nèi)，然后在5s 10s 內(nèi)小心將稱好的500g 水泥加入水中，防止水和水泥濺出；拌和時，先將鍋放在攪拌機的鍋座上，升至攪拌位置，啟動攪拌機，低速攪拌120s，停 15s，同時將葉片和鍋壁上的水泥漿刮入鍋中間，接著高速攪拌120s 停機。3、標準稠度用水量的測定步驟（標準法）拌和結(jié)束后，立即將拌制好的水泥凈漿裝入已置于玻璃底板上的試模中，用小刀插搗，輕輕振動數(shù)次， 刮去多余的凈漿；抹平后迅速將試摸和底扳移到維卡儀上，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1s 2s后，突然放松，

15、使試桿垂直自由地沉入水泥凈漿中。在試桿停止沉入或釋放試桿30s 時記錄試桿距底板之間的距離，升起試桿后，立即擦凈；整個操作應(yīng)在攪拌后1.5min內(nèi)完成。以試桿沉入凈漿并距底板6mm±1mm的水泥凈漿為標準稠度凈漿。其拌和水量為該水泥的標準稠度用水量（P），按水泥質(zhì)量的百分比計。4、標準稠度用水量的測定步驟（代用法）采用代用法測定水泥標準稠度用水量可用調(diào)整水量和不變水量兩種方法的任一種測定。采用調(diào)整水量方法時拌和水量按經(jīng)驗找水，采用不變水量方法時拌和水量用142. 5ml 。（ 1）拌和結(jié)束后，立即將拌制好的水泥凈漿裝人錐模中，用小刀插搗， 輕輕振動數(shù)次，刮去多余的凈漿；抹平后迅速放到

16、試錐下面固定的位置上，將試錐降至凈漿表面，擰緊螺絲1-2s 后，突然放松，讓試錐垂直自由地沉人水泥凈漿中。到試錐停止下沉或釋放試錐30s 時記錄試錐下沉深度。整個操作應(yīng)在攪拌后1.5min內(nèi)完成。（ 2）用調(diào)整水量方法測定時， 以試錐下沉深度 28mm± 2mm 時的凈漿為標準稠度凈漿。其拌和水量為該水泥的標準稠度用水量（P）按水泥質(zhì)量的百分比計。如下沉深度超出范圍需另稱試樣，調(diào)整水量重新試驗，直至達到28mm± 2mm 為止。（ 3）用不變水量方法測定時，根據(jù)測得的試錐下沉深度S(mm)按下式（或儀器上對應(yīng)標尺）計算得到標準稠度用水量P(）。P=33.4-0.185S （

17、1）當試錐下沉深度小于13mm 時，應(yīng)改用調(diào)整水量法測定。發(fā)生爭議時，以調(diào)整水量法為準。五、實驗注意事項（ 1）拌制凈漿時，攪拌的作用是使水和水泥顆粒充分分散，以便制得均勻的凈漿。攪拌不良的凈漿，水不能充分分散于水泥顆粒之間，使?jié){體流動性減小，試錐下沉阻力增大，下沉深度減小。因此，攪拌效果對測定結(jié)果影響較大。用機械攪拌時，攪拌翅的轉(zhuǎn)速， 攪拌翅與鍋壁、鍋底的間距、攪拌時間等對漿體均勻性都有影響， 應(yīng)經(jīng)常檢查攪拌機主要參數(shù)是否符合要求，攪拌時間要調(diào)準，隨時注意攪拌時間自動控制機構(gòu)是否靈敏、有效。（ 2）標準法維卡儀要水平放置，滑動部分的總質(zhì)量為300g± 1g。與試桿、試針聯(lián)結(jié)的滑動桿

18、表面應(yīng)光滑，能靠重力自由下落，不得有緊澀和曠動現(xiàn)象。（ 3）錐形稠度儀中的標尺，一邊標出下沉深度S 的毫米數(shù)，用以指示試錐下沉深度。另一邊標出水泥標準稠度用量的百分數(shù)P。該 P 值是在固定水灰比0.285 的試驗條件下，按統(tǒng)計公式 P=33.4-0.185S 由 S 值換算而得的， 它只適用于固定水灰比為0.185 的固定水量法。因此，在讀取測定結(jié)果時應(yīng)當注意：用固定水量法測定時，可直接從P 標尺中讀出水泥標準稠度用水量P 值；用調(diào)整水量法測定時，不應(yīng)從P 標尺中直接讀出水泥標準稠度用水量，而只能從 S 標尺中讀出錐下沉深度S 值，根據(jù)下沉深度S 是否 28±2 毫米來判斷凈漿稠度是

19、否標準稠度。（ 4）由于經(jīng)濟公式P=33.4-0.185S 是根據(jù)水泥標準稠度用水量P 為 21%31% 范圍內(nèi)的1245 個試樣試驗結(jié)果統(tǒng)計得到的，故它只適用于P 為 21%31% 范圍內(nèi)的水泥。 對 P 值超出這個范圍的水泥，必須采用調(diào)整水量法測定。經(jīng)驗公式P=33.4-0.185S，其相關(guān)系數(shù)r=-0.92 ，標準偏差=0.68，變異系數(shù)V=1.6% ?？梢?，對大多數(shù)水泥是比較準確的，但由于上述公式的經(jīng)驗性，對個別試樣可能有較大偏差。因此，固定水量法與調(diào)整水量法測得結(jié)果有矛盾時，應(yīng)以調(diào)整水量法結(jié)果為準。（ 5）本試驗適用于硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山

20、灰質(zhì)硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥以及指定采用本方法的其他品種水泥.六、思考題1、為什么要測定水泥的標準稠度用水量？2、測定水泥的標準稠度用水量中應(yīng)注意哪些事項？實驗十水泥凝結(jié)時間測定水泥從加水到開始失去流動性所需的時間稱為凝結(jié)時間。凝結(jié)時間快慢直接影響到混凝土的澆鑄和施工進度。測定水泥達到初凝和終凝所需的時間可以評定水泥的可施工性，為現(xiàn)場施工提供參數(shù)。一、實驗?zāi)康?、進一步了解水泥初凝和終凝的概念。2、測定水泥凝結(jié)所需的時間。3、分析凝結(jié)時間對施工質(zhì)量的影響。二、實驗原理水泥凝結(jié)時間用水泥凈漿標準稠度與凝結(jié)時間測定儀測定。當試針在不同凝結(jié)程度的凈漿中自由沉落時， 試針下沉的深度隨凝結(jié)程度的提高而

21、減少。根據(jù)試針下沉的深度就可判斷水泥的初凝和終凝狀態(tài)，從而確定初凝時間和終凝時間。本實驗按 GB/T1346 水泥標準稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法進行。三、實驗設(shè)備及材料1、標準稠度與凝結(jié)時間測定儀、試模、試針等，見水泥標準稠度用水量實驗圖例。2、標準養(yǎng)護箱。應(yīng)能使溫度控制在（20±1），濕度大于90%。四、實驗內(nèi)容及步驟1、測定前準備工作：調(diào)整凝結(jié)時間測定儀的試針接觸玻璃板時，指針對準零點。2、試件的制備：以標準稠度用水量制成標準稠度凈漿一次裝滿試模，振動數(shù)次刮平，立即放入濕氣養(yǎng)護箱中。記錄水泥全部加人水中的時間作為凝結(jié)時間的起始時間。3、初凝時間的測定：試件在濕氣養(yǎng)護箱中

22、養(yǎng)護至加水后30min 時進行第一次測定。測定時，從濕氣養(yǎng)護箱中取出試模放到試針下，降低試針與水泥凈漿表面接觸。擰緊螺絲 1s2s 后，突然放松， 試針垂直自由地沉入水泥凈漿。觀察試針停止下沉或釋放試針30s 時指針的讀數(shù)。當試針沉至距底板4± 1時，為水泥達到初凝狀態(tài)；由水泥全部加人水中至初凝狀態(tài)的時間為水泥的初凝時間，用“min ”表示。4、終凝時間的測定：為了準確觀測試針沉入的狀況，在終凝針上安裝了一個環(huán)形附件在完成初凝時間測定后，立即將試模連同漿體以平移的方式從玻璃板取下，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)護箱中繼續(xù)養(yǎng)護，臨近終凝時間時

23、每隔15min 測定一次，當試針沉入試體0.5mm 時，即環(huán)形附件開始不能在試體上留下痕跡時，為水泥達到終凝狀態(tài)，由水泥全部加入水中至終凝狀態(tài)的時間為水泥的終凝時間，用“ min ”表示。五、實驗注意事項1、在最初測定的操作時應(yīng)輕輕扶持金屬柱，使其徐徐下降，以防試針撞彎，但結(jié)果以自由下落為準；在整個測試過程中試針沉入的位置至少要距試模內(nèi)壁10mm。臨近初凝時，每隔5min 測定一次，臨近終凝時每隔15min測定一次，到達初凝或終凝時應(yīng)立即重復(fù)測一次，當兩次結(jié)論相同時才能定為到達初凝或終凝狀態(tài)。每次測定不能讓試針落入原針孔，每次測試完畢須將試針擦凈并將試模放回養(yǎng)護箱內(nèi)，整個測試過程要防止試模受振

24、?？梢允褂媚艿贸雠c標準中規(guī)定方法相同結(jié)果的凝結(jié)時間自動測定儀，使用時不必翻轉(zhuǎn)試體。2、養(yǎng)護溫度偏高時，水泥水化加速；養(yǎng)護相對濕度偏低時，凈漿中水分加快蒸發(fā)；制漿時加水偏少， 水泥漿形成凝固結(jié)構(gòu)所需時間縮短。上述諸因素均會導(dǎo)致水泥凝結(jié)時間縮短；反之，凝結(jié)時間延長。為減少試驗誤差，應(yīng)嚴格按照規(guī)定條件進行試驗。3、水泥凝結(jié)程度是根據(jù)包括圓棒等活動部分總重量為300± 1g 的標準試針在凈漿中自由沉落時的下沉深度來判斷的。因此，在測定過程中，圓模不應(yīng)受振動，也不應(yīng)施加任何外力于圓棒，保證試針自由沉落。此外，試針不能彎曲，表面要光滑，頂端應(yīng)為平面，不應(yīng)有倒角或圓角，以確保凈漿受力的可比性。不符

25、合上述要求的試針不能使用。六、思考題1、如果你所測得硅酸鹽水泥初凝時間小于45min ，或者終凝時間大于6.5h，應(yīng)如何調(diào)整水泥生產(chǎn)的配料？2、水泥的凝結(jié)機理是什么？凝結(jié)時間與哪些因素有關(guān)？實驗十一水泥安定性檢驗（試餅法與雷氏夾法）水泥拌水后在硬化過程中，一般都會發(fā)生體積變化，如果這種變化是在熟料礦物水化過程中發(fā)生的均勻的體積變化，或伴隨著水泥凝結(jié)硬化過程中進行，則對建筑物質(zhì)量無不良影響。但如果因水泥中某些有害成份的作用， 在水泥混凝土已經(jīng)硬化后， 在水泥石內(nèi)部產(chǎn)生劇烈的不均勻體積變化， 則在建筑物內(nèi)會產(chǎn)生破壞應(yīng)力， 導(dǎo)致建筑物強度下降。 若破壞應(yīng)力超過建筑物強度， 就會引起建筑物開裂、崩潰、

26、 埸倒等嚴重質(zhì)量事故。反映水泥硬化后體積變化均勻性物理性質(zhì)的指標稱為水泥的體積安定性，簡稱水泥安定性。一、實驗?zāi)康膶W(xué)習掌握水泥安定性檢驗與分析方法。二、實驗原理1、熟料中 MgO 對水泥安定性的不良影響熟料中 MgO 主要是由石灰石原料帶入的，在熟料煅燒過程中，MgO 大多呈游離狀態(tài)存在，經(jīng)過14001500 的高溫， MgO 晶粒發(fā)展粗大，結(jié)構(gòu)致密（呈死燒狀態(tài)）并包裹在熟料礦物中間， 與水反應(yīng)速度極慢，通常認為經(jīng)過1020 年或更長時間仍在繼續(xù)水化，其水化反應(yīng)為MgO+H 2O Mg(OH) 2MgO 水化生成 Mg(OH) 2 時，固相體積增大到2.48 倍，局部體積膨脹，在已硬化的水泥石

27、內(nèi)部產(chǎn)生很強的破壞應(yīng)力，輕者會降低建筑物強度，嚴重時會造成建筑物破壞，如開裂、崩潰等。尤其是熟料中死燒MgO 比死燒 CaO 更難水化；用試樣 100沸煮法不能使 MgO大量水化，故要在高溫高壓條件下用壓釜法檢驗熟料中MgO 的含量對水泥安定性的影響。2、水泥熟料中游離氧化鈣對水泥安定性影響水泥熟料礦物主要是在高溫下固相反應(yīng)生成，反應(yīng)完全程度受到生料配比、 細度、混合均勻程度、燒成溫度等條件影響。當氧化鈣與氧化硅、氧化鋁、氧化鐵的化學(xué)反應(yīng)不完全，便剩余一些未被化合吸收的氧化鈣， 稱為游離氧化鈣 （ fCaO）。熟料中 f-CaO 經(jīng) 1400 1500 高溫煅燒（俗稱死燒石灰） ，結(jié)構(gòu)致密，且

28、包裹在熟料礦物中，遇水反應(yīng)式為：CaO+H 2O Ca(OH) 2CaO 與水反應(yīng)生成Ca(OH) 2，固相體積增大 1.98 倍，如果這一過程在水泥硬化前完成，對水泥安定性無危害。但水泥中 f-CaO 在常溫下水化很緩慢， 至水泥混凝土硬化后較長一段時間（一般需 36 個月） 內(nèi)才完全水化， 水化后由于固相體積增大一倍，在已硬化的水泥石內(nèi)部產(chǎn)生局部膨脹，造成混凝土強度大大下降，嚴重時會導(dǎo)致建筑物開裂崩潰。熟 料 中f-CaO的 產(chǎn) 生 條 件 不 同 而 導(dǎo) 致 形 態(tài)也 不 同 。 一 種 是 因 欠 燒 漏 生 ， 即 在1100 1200低溫下形成的f-CaO ，稱欠燒 f-CaO 。

29、這種 f-CaO 結(jié)構(gòu)疏松多孔， 遇水反應(yīng)快，對水泥安定性危害不大；但因生燒熟料及黃粉中熟料主要礦物量很少，強度很低， 所以對水泥質(zhì)量影響很大。另一種為高溫未化合的f-CaO ，稱一次 f-CaO ，這是因為生料飽和比過高，熔劑礦物少，生料粗，混合不均，煅燒時間不足而形成。這種f-CaO 經(jīng) 1400 1500高溫煅燒，且包裹在礦物中，不易水化，對水泥安定性危害很大。3、水泥中 SO3 含量對水泥安定性影響水泥中 SO3 含量主要是由石膏中帶入的。為調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時間， 在粉磨水泥時摻加一定數(shù)量石膏，在有石膏的條件下，熟料礦物中C3 A 水化生成鈣礬石，其化學(xué)反應(yīng)如下：C3A+3 CaSO 4&

30、#183;2H 2O+26H 2O- C 3A·3 CaSO4·32H2O生成的鈣礬石固相體積增大到2.22 倍，這種反應(yīng)是在水泥凝結(jié)硬化過程中進行的，水泥混凝土尚具有一定塑性，故體積膨脹不會對水泥混凝土體積安定性造成不良影響，若石膏摻量過多會使水泥混凝土硬化之后剩余較多的石膏，繼續(xù)與C3A 反應(yīng)生成鈣礬石，則因固相體積增大，發(fā)生局部體積膨脹，破壞已硬化的水泥石結(jié)構(gòu)，造成建筑物強度下降，嚴重時開裂或崩潰。4、本實驗按GB/T1346-2001 水泥標準稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法進行。通過采用煮沸的辦法，使水泥中的有害反應(yīng)速度加快，試樣體積發(fā)生變化，其破壞現(xiàn)象在試驗

31、中提前顯示出來，并依據(jù)試樣體積變化程度判斷水泥安定性的優(yōu)劣。三、實驗設(shè)備及材料（一）雷氏夾膨脹值測定儀1、用途：以無錫建材LD-50 雷氏夾膨脹值測定儀為例。它主要用于檢驗雷氏夾的彈性要求，測定雷氏夾環(huán)模中經(jīng)養(yǎng)護及沸煮一定時間后的水泥凈漿試件的膨脹值。2、主要技術(shù)參數(shù)：測定范圍±25mm。3、結(jié)構(gòu)：測定儀由支架、標尺、底座等零件組成。見圖1。1.底座；2.模子座；3.測量彈性標尺；4.立柱；5.測膨脹值標尺；6.懸臂；7.懸絲；8.彈簧頂扭圖 1雷氏夾膨脹值測定儀4、雷氏夾構(gòu)造：雷氏夾是用銅質(zhì)材料制成，其結(jié)構(gòu)如圖2。雷氏夾彈性檢驗，將測定儀上的懸（弦）線，固定于雷氏夾的一指針根部，另

32、一指針根部掛上300g 砝碼，在左側(cè)標尺上讀數(shù)（見圖3）。如果二根指針的針尖距離增加在17.5 ±2.5mm 的范圍以內(nèi)，當去掉砝碼后針尖距離能恢復(fù)至掛砝碼前的狀態(tài)，則雷氏夾符合要求的彈性。1.指針；2.環(huán)模圖 2雷氏夾構(gòu)造圖圖 3雷氏夾受力示意圖5、膨脹值的測定：將沸煮箱中取出的帶試件的雷氏夾放于墊塊上，指針朝上，放平后在上端標尺讀數(shù)，然后計算膨脹值。6、儀器保養(yǎng)：定期檢查左臂架與支架桿的垂直度和各緊固件是否松動；墊塊上不得銹蝕及有污垢物。用完后除標尺外涂防銹油并保管妥善，避免生銹和碰傷。7、雷氏夾測量儀要求條件：（ 1）測量儀刻度尺應(yīng)呈現(xiàn)弧形，上面的刻度是弦長并經(jīng)計量部門標定。（

33、 2）雷氏夾托座的圓弧半徑必須大于 20mm（更不能做成 V 形），在測量指針間距時，應(yīng)以指針頂尖所指的刻度為準。8、雷氏夾的選擇：（ 1）結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)符合標準規(guī)定。（ 2）圓環(huán)開口縫寬度 1.0mm，指針環(huán)形焊接部分有效長度為1012mm。（ 3）指針端部呈扁尖狀，兩根指針應(yīng)平行，不得彎曲，銹蝕。（ 4）雷氏夾彈性值必須在 17.5± 2.5mm。9、使用雷氏夾注意事項：（ 1）脫模時用手給指針根部一個適當?shù)牧Γ纯墒鼓?nèi)試塊脫開又不損模型彈性。（ 2）脫模后應(yīng)盡快用棉絲擦去雷氏夾試模附著的水泥漿，沿著雷氏夾圓環(huán)高度方向上下擦動，避免切口縫因受力不當而拉開。 因故不能馬上擦模時， 應(yīng)

34、將雷氏夾浸在煤油里存放。一般經(jīng)半年使用后，進行一次雷氏夾彈性檢驗。如果發(fā)現(xiàn)膨脹值大于40mm，或有其他損害時，應(yīng)立即進行彈性檢驗，符合要求方可繼續(xù)使用。（二）沸煮箱簡介檢定水泥凈漿體積安定性(用雷氏法和試餅法)使用的沸煮箱，以FZ-31 型為簡介如下：1、技術(shù)規(guī)格：（ 1）最高沸煮溫度 100；煮沸名義容積 31L 。（ 2）升溫時間（ 20升至 100） 30± 5min 。（ 3）加熱時間控制 03.5h。（ 4）管狀加熱器功率 4KW/220V （共 2 組各為 1KW 和 3KW ）。2、結(jié)構(gòu)：如圖4 所示。1.箱蓋； 2.內(nèi)外箱體； 3.箱篦； 4.保溫層； 5.管狀加熱器

35、6.管接頭； 7.銅熱水嘴； 8.水封槽； 9.罩殼； 10.電氣控制箱圖 4 沸煮箱構(gòu)造示意圖3、使用與維修：（ 1）為了試餅法與雷氏法可同時使用，以對比水泥安定性試驗結(jié)果，特將篦板高度降低，使用時（包括只作雷氏夾法） ，篦板務(wù)必置于試餅架之上。（ 2）沸煮箱內(nèi)必須用潔凈淡水，久用后箱內(nèi)可能積水垢，應(yīng)定期清洗。（ 3）加熱前必須添加水至 180mm 高度，以防加熱器燒壞，加熱完畢先切斷電源，再放除箱內(nèi)水。（ 4）沸煮前，水封槽必須盛滿水，在沸煮時起密封作用。（ 5）箱體外殼必須可靠接地，以保安全。（ 6）調(diào)整時間繼電器限定時間必須在工作開關(guān)（按鈕）合上以前。四、實驗內(nèi)容及步驟雷氏法（標準法）

36、 是觀測由二個試針的相對位移所指示的水泥標準稠度凈漿體積膨脹的程度。試餅法（代用法）是觀測水泥標準稠度凈漿試餅的外形變化程度。1、測定前的準備工作若采用雷氏夾法時，每個雷氏夾需配備質(zhì)量約75g80g 的玻璃 2 塊；若采用試餅法時，一個樣品需準備兩塊尺寸（長×寬）約100mm× 100mm 玻璃板。每種方法每個試樣均需同時成型兩個試件。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層機油。2、水泥標準稠度凈漿的制備按標準稠度用水量加水，并按照水泥凈漿拌制規(guī)定的操作方法制成標準稠度凈漿。3、試餅的成型方法將制好的凈漿取出一部分，分成兩等分， 用刀具抹成球形， 放在預(yù)先準備

37、好的玻璃板上，輕輕振動玻璃板，并用濕布擦過的小刀由邊緣向中央抹動，做成直徑7080mm ，中心厚約10mm，邊緣漸薄，表面光滑的試餅，接著將試餅放入濕氣養(yǎng)護箱內(nèi)，養(yǎng)護24± 2h。4、雷氏夾試件的制備方法將預(yù)先準備好的雷氏夾放在已稍稍擦過油的玻璃板上，并立即將已制備好的標準稠度凈漿，裝滿試模， 裝模時一只手輕輕扶持試模，向下壓住兩根指針的焊接點處。另一只手用寬約10mm的小刀均勻的插搗15 次左右，插到雷氏夾試模高度的2/3即可，然后刮平，刮平時應(yīng)由漿體中心向兩邊刮，最多不超過6 次，蓋上稍涂油的玻璃板，接著立即將試模移至濕氣養(yǎng)護箱內(nèi)，養(yǎng)護24± 2h。5、沸煮事先調(diào)整好沸

38、煮箱內(nèi)的水位，使保證在整個沸煮過程中都淹沒試件，不要中途添補試驗用水，同時又保證能在30± 5min 內(nèi)升至沸騰。6、脫去玻璃板取下試件當用試餅法時，首先檢查試餅是否完整，如試餅有彎曲、崩潰、裂紋（開裂、翹曲）現(xiàn)象時，要查明原因，如確實無其他外因時，該試餅已屬不合格品，則不必沸煮。在經(jīng)檢查過的試餅沒發(fā)現(xiàn)任何缺陷的情況下，方可將試餅放在沸煮箱的水中篦板上，然后在30± 5min內(nèi)加熱至沸騰，并恒溫3h± 5min 。7、結(jié)果判別沸煮結(jié)束， 即放掉沸煮箱中的水，打開水箱蓋， 待試體冷卻至室溫，取出試樣進行判別。（ 1）若為試餅法，則目測未發(fā)現(xiàn)裂紋，用直尺檢查也沒有彎曲

39、，則此試餅為安定性合格；反之為不合格。當兩個試餅判別有矛盾時，則該水泥的安定性為不合格。（ 2）若為雷氏法，需測量試件指針尖端間的距離（C），記錄至小數(shù)點后一位。當兩個試件的 （C-A ）的平均值不大于5.0mm 時，即認為該水泥安定性合格，當兩個試件的 （ C-A ）值相差超過4mm 時，就用同一樣品，立即重復(fù)做一次試驗，見下表1：表 1雷氏法結(jié)果計算示例表水平均煮前指針煮后指針增加距離兩個結(jié)果泥雷氏值結(jié)果測距離A距離C（C-A ）差值（ C-A ）編夾號（mm定（mm）（ mm）(mm)（ mm）號）112.015.03.0A3.20.5合格211.014.53.5111.014.03.0

40、B4.83.5合格211.518.06.5112.014.02.0C4.55.0合格212.019.07.0112.518.05.5D5.8不合格211.017.06.0當試餅法判為不合格時，可用同一個試樣采用雷氏法復(fù)驗，該水泥的安定性檢驗結(jié)果應(yīng)以雷氏法檢驗的結(jié)果為準。五、思考題1、雷氏法試模準備有哪些要求？為什么？2、試餅法與雷氏夾法兩種方法的區(qū)別是什么？實驗十三水泥膠砂強度檢驗水泥的強度是評價水泥質(zhì)量的重要指標，是劃分水泥強度等級的依據(jù)。水泥的強度是指水泥膠砂硬化試體所能承受外力破壞的能力，用MPa（兆帕）表示。它是水泥重要的物理力學(xué)性能之一。一、實驗?zāi)康?、了解水泥膠砂強度檢驗的原理。2

41、、學(xué)習掌握水泥膠砂強度檢驗的測定方法。二、實驗原理水泥加水后發(fā)生水化反應(yīng)，生成多種礦物，并不斷凝結(jié)硬化， 強度也逐漸增高。水泥的標號就是根據(jù)水泥強度大小來劃分的， 它是水泥質(zhì)量等極的標志。 標號越高，表明強度越高。根據(jù)受力形式的不同，水泥強度通常分為抗壓強度和抗折強度。水泥膠砂硬化試體承受壓縮破壞時的最大應(yīng)力，稱為水泥的抗壓強度；水泥膠砂硬化試體承受彎曲破壞時的最大應(yīng)力，稱為水泥的抗折強度。本實驗按水泥膠砂強度檢驗方法(ISO 法 )GB/T 17671-1999 進行。三、實驗設(shè)備及材料1、攪拌機（圖1）圖 1行星式膠砂攪拌機2、膠砂成型振實臺（圖2）1.定位套； 2.止動器； 3.凸面；

42、4.臺面； 5.凸輪； 6.接近開關(guān)計數(shù)裝置圖 2膠砂成型振實臺3、試模試模由三個水平的模槽組成，可同時成型三條截面為40mm× 40mm× 160mm 的長方體試體。為了控制料層厚度和刮平膠砂，應(yīng)備用二個播料器和一個金屬制刮平尺（圖3）。圖 3播料器和金屬制刮平尺4、抗折試驗機和抗折夾具抗折試驗機一般采用雙杠桿式的，也可采用性能符合要求的其它試驗機。雙杠桿式的抗折試驗機，常見的有杠桿比為1:50 的抗折試驗機和電動抗試驗機，而后者已日益廣泛地被采用?？拐蹔A具的加荷與支撐圓柱的直徑為10 毫米，兩個支撐圓柱中心間距為100 毫米。加荷與支撐圓柱必須用硬質(zhì)鋼材制造，且都應(yīng)能轉(zhuǎn)

43、動和更換。兩個支撐圓柱必須在同一水平上，并保證試驗時與試體長度方向垂直。加荷圓柱應(yīng)處于兩個支撐圓柱的中央，并與其平行。試件在夾具中受力狀態(tài)如圖4所示：圖 4試件在夾具中受力狀態(tài)通過三根圓柱軸的三個豎向平面應(yīng)該平行，并在試驗時繼續(xù)保持平行和等距離垂直試體的方向， 其中一根支撐圓柱和加荷圓柱能輕微地傾斜使圓柱與試體完全接觸，以便荷載沿試體寬度方向均勻分布，同時不產(chǎn)生任何扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。5、抗壓試驗機和抗壓夾具抗壓試驗機負荷以20 30t 為宜，誤差不得超過±1.0% ，并具有按2400N/S ± 200N/S速率的加荷能力。應(yīng)有一個能指示試件破壞時荷載并把它保持到試驗機卸荷以后的指示

44、器。人工操作的試驗機，還應(yīng)配有一個過度動態(tài)裝置以便控制加荷速率。夾具應(yīng)符合標準JZ/T683 的要求，受壓面積為40mm× 40mm 。（如圖 5）圖5夾具當需要使用夾具時，應(yīng)把它放在壓力機的上下壓板之間并與壓力機處于同一軸線，以便將壓力機的荷載傳遞至膠砂試件表面。夾具在壓力機上位置見圖，夾具要保持清潔，球座應(yīng)能轉(zhuǎn)動以使其上壓板能從一開始就適應(yīng)試體的形狀并在試驗中保持不變。使用中夾具應(yīng)滿足JC/T 683的全部要求。注： 1、可以潤滑夾具的球座，但在加荷期間不會使壓板發(fā)生位移。2、試件破壞后，滑塊能自動回復(fù)到原來的位置。6、試驗用的水泥、水及試驗溫度、濕度等試驗條件應(yīng)符合標準要求。水

45、泥、砂、水和試驗用具的溫度與試驗室相同，稱量用的天平精度應(yīng)為±lg。當用自動滴管加225mL 水時，滴管精度應(yīng)達到±1mL 。7、標準砂應(yīng)由SiO 2 含量不低于98%的天然圓形硅質(zhì)砂組成，其顆粒分布見下表1：表 1標準砂顆粒分布方孔邊長 mm累計篩余（ %）2.001.67±51.033±50.567±50.1687±50.0899±1四、實驗內(nèi)容及步驟（一）成型1、成型前將試模擦凈，四周的模板與接觸面上面涂黃干油，緊密裝配，防止漏漿，內(nèi)壁則要均勻地刷上一層薄機油，以便脫模。2、按下表2 計算重量稱取每鍋膠砂的數(shù)量表 2每

46、鍋膠砂材料的數(shù)量（g）材料量水泥標準砂材料量水泥標準砂水水水泥品種水泥品種硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥450±21350± 5225± 1復(fù)合硅酸鹽水泥450 ±2 1350±5 225 ±1礦渣硅酸鹽水泥石灰石硅酸鹽水泥3、攪拌把量好的水加入攪拌鍋里，再把稱好的水泥加入，把攪拌鍋放入固定架上，上升至固定位置。立即開動攪拌機、低速攪拌30s，在第二個30s 開始的同時均勻地將砂子加入。若各級砂是分裝的，從最粗粒級開始，依次將所需的每級砂量加完。把機器轉(zhuǎn)至高速再拌30s。停拌 90s，在第一個15s 內(nèi)用一膠皮刮具將葉片和鍋

47、壁上的膠砂刮入鍋中間。再在高速上繼續(xù)攪拌 60s。各個攪拌階段，時間誤差應(yīng)在±1s 以內(nèi)。4、振實成型將準備好的空試模和模套固定在振實臺上，用一勺子直接從攪拌鍋里將膠砂分兩層裝入試模。裝第一層時，每個槽里約放300g 膠砂，用大播料器垂直架在模套頂部沿每個模槽來回一次將料層播平，振實60 次。再裝入第二層膠砂，用小播料器播平，再振實60 次。5、刮平與標記將試模從振實臺上取下，用一金屬直尺以近似90°的角度架在試模頂?shù)囊欢?，然后沿試模長度方向以橫向鋸割動作慢慢向另一端移動，一次將超過試模部分膠砂刮去，并用直尺以近似水平的情況下將試體表面刮平。在試模上作標記或加字條標明試件編號。（二）養(yǎng)護1、脫模前的處理和養(yǎng)護去掉留在模子四周的膠砂。立即將作好標記的試模放人標準養(yǎng)護箱的水平架子上養(yǎng)護，濕空氣應(yīng)能與試模各邊接觸。養(yǎng)護時不應(yīng)將試模放在其他試模上。一直養(yǎng)護到規(guī)定的脫模時間時取出脫模。 脫模前， 用防水墨汁或顏料筆對試體進行編號和做其他標記。二個齡期以上的試體，在編號時應(yīng)將同一試模中的三條試體分在二個以上齡期內(nèi)。2、脫模脫模應(yīng)