《建筑材料》課件-水泥性能檢測

建筑材料水泥的主要技術(shù)性能檢測1.一般規(guī)定2.硅酸鹽水泥細度測定（篩析法）3.硅酸鹽水泥標準稠度用水量測定

水泥的主要技術(shù)性能檢測3.4.2一般規(guī)定1.取樣方法袋裝水泥以同品種、同強度等級、同出廠編號的水泥200t為一取樣單位，不足200t仍作為一取樣單位。散裝水泥以同一出廠編號的500t為一取樣單位，取樣應(yīng)具有代表性，可連續(xù)取樣，也可隨機在20個以上不同部位抽取等量樣品，樣品總量至少12kg。2．試驗條件（1）試樣制備取得的水泥試樣應(yīng)充分混合均勻，分成兩等份，一份進行試驗另一份密封保存3個月，供做仲裁檢驗時使用。試驗前，應(yīng)將水泥試樣用0.9mm方孔篩過篩，并記錄篩余量。當試驗水泥從取樣至試驗要持續(xù)24h以上時，應(yīng)把它儲存在基本裝滿和氣密的容器里，該容器應(yīng)不與水泥起反應(yīng)。試驗用水必須是潔凈的飲用水，有爭議時應(yīng)以蒸餾水為準。（2）檢測環(huán)境試驗室的溫度應(yīng)保持在（20±2）℃，相對濕度應(yīng)不低于50%；水泥試樣、標準砂、拌和水及試模等儀器用具的溫度應(yīng)與試驗室溫度相同。濕氣養(yǎng)護箱的溫度應(yīng)保持在（20±1）℃，相對濕度應(yīng)不低于90%，水泥試體養(yǎng)護池的水溫應(yīng)控制在（20±1）℃內(nèi)。3.4.2水泥細度測定（篩析法）細度是指水泥顆粒的粗細程度，是鑒定水泥品質(zhì)的重要項目之一。水泥細度是將水泥試樣通過80μm方孔篩，篩分后用篩網(wǎng)上篩余物的質(zhì)量與試樣原始質(zhì)量的百分數(shù)來表示水泥樣品的細度。水泥細度常用檢測方法有：負壓篩法、水篩法和干篩法。當有爭議時，以負壓篩法為準。

圖3.5

水篩法裝置系統(tǒng)圖1-噴頭；2-標準篩；3-旋轉(zhuǎn)托架；4-集水斗；5-出水口；6-葉輪；7-外筒；8-把手圖3.3試驗篩（單位：mm）1-篩網(wǎng)；2-篩框1．試驗?zāi)康臋z驗水泥顆粒的粗細程度，以它作為評定水泥質(zhì)量的依據(jù)之一。2．主要儀器設(shè)備（1）試驗篩（見圖3.3）：80μm方孔篩，分負壓篩、水篩和干篩三種。負壓篩應(yīng)附有透明篩蓋，并與篩上口有良好的密封性。試驗篩每使用100次后需重新標定。（2）負壓篩析儀（見圖3.4）：由篩座、負壓篩、負壓源及吸塵器組成。篩座由轉(zhuǎn)速為（30±2）r/min的噴氣嘴、負壓表、電機及機殼組成。（3）水篩架和噴頭（見圖3.5）：水篩架上篩座內(nèi)徑140mm，下部有葉輪可在水流作用時使篩座旋轉(zhuǎn)。噴頭直徑55mm，面上均勻分布90個孔，孔徑0.5～0.7mm.。（4）天平：感量應(yīng)不大于0.01g。圖3.4

負壓篩析儀示意圖1-底座；2-立柱；3-吸塵器；4-面板；5-真空負壓篩；6-篩析儀；7-噴嘴；8-試驗篩；9-篩蓋；10-氣壓接頭；11-吸法軟管；12-氣壓調(diào)節(jié)閥；13-收塵筒；14-收集容器；15-把座3．試驗步驟（1）負壓篩法1）儀器設(shè)備檢查：置負壓篩于篩座上并蓋上篩蓋，接通電源，調(diào)節(jié)負壓至4~6kPa，檢查控制系統(tǒng)。2）篩分：稱取試樣25g置于潔凈的負壓篩中，蓋上篩蓋，開動負壓篩析儀，連續(xù)篩析2min。篩畢，稱量篩余物RS。注：①篩分中，如有試樣附在篩壁篩蓋上，應(yīng)輕敲篩蓋使試樣下落。②篩析過程中，負壓應(yīng)保持在4~6kPa之間。（2）水篩法：1）儀器設(shè)備檢查：檢查水中有無泥砂，調(diào)整水壓（0.05MPa）及水篩架的位置，使其能正常運轉(zhuǎn)。噴頭底面距篩網(wǎng)35~70mm。2）篩分：稱取試樣50g，置于潔凈水篩中，立即用潔凈淡水沖洗至大部分細粉通過后，再將水篩置于水篩架上，打開噴頭連續(xù)沖洗3min。篩畢，用少量水將篩余物沖至蒸發(fā)皿中，沉淀后，小心倒出清水，烘干后，稱量篩余物RS。（3）干篩法：1）儀器檢查：篩框有效直徑150mm、高50mm，并附有篩蓋、篩底。2）篩分：稱取水泥試樣50g倒入干篩內(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120次，每40次向同一方向轉(zhuǎn)動600，直至每分鐘通過試樣量不超過0.03g為止，稱量篩余物Rs。4．試驗數(shù)據(jù)計算與評定按下式計算水泥篩余百分率式中F——水泥試樣的篩余百分數(shù)；

RS——水泥篩余物的質(zhì)量，g

——水泥試樣的質(zhì)量，g評定被測水泥是否合格時，每個樣品應(yīng)稱取兩個試樣分別篩析，取篩余平均值作為結(jié)果。若兩次篩余結(jié)果絕對誤差大于0.5%時（篩余值大于5.0%時可放至1.0%），須再做一次試驗，取兩次相近結(jié)果的算術(shù)平均值，作為最終結(jié)果。3.4.3水泥標準稠度用水量測定1．試驗?zāi)康募霸硗ㄟ^試驗測定水泥凈漿達到標準稠度的需水量，作為水泥凝結(jié)時間、安定性試驗的用水量標準。水泥凈漿對標準試桿（或試錐）的沉入具有一定阻力，通過試驗含有不同水量的水泥凈漿對試桿阻力的不同，可確定水泥凈漿達到標準稠度時所需的水量。水泥標準稠度用水量測定方法有：標準法和代用法。有爭議時，以標準法為準。2．主要儀器設(shè)備（1）標準稠度與凝結(jié)時間測定儀（見圖3.6）：由鐵座、可以自由滑動的金屬滑桿（下部可旋接測定標準稠度用的試桿、試錐和試針，滑動部分的總質(zhì)量為300g（2）圓模（見圖3.6）：由耐腐蝕、有足夠硬度的金屬制成，每個圓模應(yīng)配備一個大于圓模并且厚度不小于2.5mm的平板玻璃底板。

（3）水泥凈漿攪拌機（見圖3.7）：由攪拌鍋、攪拌鍋座、攪拌葉片、電機和控制系統(tǒng)組成。攪拌鍋座可以在垂直方向升降，控制系統(tǒng)具有自動控制和手動控制兩種功能。

（4）其他：天平（最大稱量不小于1000g，分度值不大于1g），量筒（最小刻度為0.1ml精度1%）等。1g）、松緊螺絲、標尺和指針組成。圖3.6

標準稠度與凝結(jié)時間測定儀（單位：mm）（a）維卡儀；1-鐵座；2-金屬滑桿；3-松緊螺絲；4-指針；5-標尺；（b）試錐和錐模；（c）圓模(d)標準稠度試桿(e)初凝用試針(f)終凝用試針圖3.7

水泥凈漿攪拌機示意圖（單位：mm）(a)水泥凈漿攪拌機；(b)攪拌鍋與攪拌葉片3．試驗步驟（1）標準法1）儀器設(shè)備檢查①維卡儀的金屬滑桿能靠自重自由下落，不得有緊澀和晃動現(xiàn)象；②攪拌機運行正常；③將標準稠度試桿旋接在金屬滑桿下部，調(diào)整滑桿，使試桿接觸玻璃板時指針對準零點。2）水泥凈漿拌制用濕抹布潤濕水泥漿將要接觸的儀器表面及用具，將拌和水（水量按經(jīng)驗確定）倒入攪拌鍋中，在5~10s內(nèi)將稱好的500g水泥加入水中，放置在攪拌機鍋座上，升至攪拌位置，啟動攪拌機，低速攪120s，停15s，高速攪120s，停機。注：在攪拌機停用的15s中，可將葉片和鍋壁上的水泥漿刮入鍋內(nèi)。3）標準稠度用水量的測定將拌制好的試樣，裝入已置于玻璃板上的圓模中，用小刀插搗并輕輕振動數(shù)次，刮去多余凈漿抹平，迅速移到維卡儀上，并將其中心位于試桿下方。降低試桿使其底端與凈漿表面接觸，擰緊螺絲1~2s后，突然放松，使試桿自由沉入。在試桿停止沉入或釋放試桿30s時記錄試桿距底板間的距離。以試桿沉入凈漿并距底板（6）mm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），以水泥質(zhì)量的百分比計。注：整個操作應(yīng)在1.5min內(nèi)完成。（2）代用法（分為調(diào)整水量法和不變水量法）1）儀器設(shè)備檢查①維卡儀的金屬滑桿能自由滑動；②將試錐旋接在金屬滑桿下部，調(diào)整滑桿使錐尖接觸錐模頂面時指針對準零點；③攪拌機運行正常。2）水泥凈漿拌制采用調(diào)整水量法，水量按經(jīng)驗確定；采用不變水量法，拌和水量用142.5ml。拌制過程同標準法。3）標準稠度用水量的測定將拌制好的試樣裝入錐模中，用小刀插搗，輕輕振動數(shù)次，刮去多余的凈漿；抹平后迅速放到維卡儀的固定位置上。將試錐降至錐尖與凈漿表面接觸，擰緊螺絲1~2秒后，突然放松，使試錐自由沉入凈漿。到試錐停止下沉或釋放試錐30s時記錄試錐下沉深度s。注：①整個操作應(yīng)在攪拌后1.5min內(nèi)完成；②用調(diào)整水量法，以試錐下沉深度（28±2）mm時的凈漿為標準稠度凈漿。③用不變水量法則定時，按式3.3計算標準稠度用水量，若試錐下沉深度小于13mm，應(yīng)改用調(diào)整水量法測定。4．試驗數(shù)據(jù)計算與評定（1）用標準法和調(diào)整水量法測定時，水泥的標準稠度用水量（P）以水泥質(zhì)量的百分數(shù)計。按式3.2計算。式中P——標準稠度用水量；m1——水泥凈漿達到標準稠度時的拌和用水量，g；m2——水泥試樣質(zhì)量，g；（2）用不變水量法測定時，按式3.3計算標準稠度用水量P（%）式中P——標準稠度用水量，%；S——試錐下沉深度，mm。（3.2）（3.3）水泥的主要技術(shù)性能檢測1.

水泥凈漿凝結(jié)時間試驗2.

水泥安定性試驗

3.4.4水泥凈漿凝結(jié)時間1．試驗?zāi)康募霸頊y定水泥初凝及終凝時間，評定水泥質(zhì)量。凝結(jié)時間以試針沉入水泥標準稠度凈漿至一定深度所需的時間表示。2．主要儀器設(shè)備（1）濕氣養(yǎng)護箱：溫度控制在（20±1）℃，相對濕度不低于90%。（2）標準稠度與凝結(jié)時間測定儀、圓模、水泥凈漿攪拌機、天平、量筒等（要求同標準稠度用水量測定試驗）。3．試驗步驟（1）儀器檢查：將維卡儀金屬滑桿下部旋接的試桿改為試針，調(diào)整試針高度，當試針尖接觸玻璃板時，指針對準標尺零點。將圓模內(nèi)側(cè)少許涂一層機油，放在玻璃板上。（2）試件制備：以標準稠度需水量的水，制成標準稠度凈漿后，立即一次裝入圓模，振動數(shù)次后刮平，立即放入濕氣養(yǎng)護箱內(nèi)。注意：①記錄水泥全部加入水中的時刻作為凝結(jié)時間的起始時刻（T0）。②從加水30min后開始第一次測定。（3）測定指針讀數(shù)：從養(yǎng)護箱中取出圓模放在試針下方，調(diào)節(jié)試針高度使試針尖與凈漿表面接觸，擰緊螺絲，然后突然放松，試針自由沉入，觀察試針停止下沉或放松30s時指針的讀數(shù)。（4）初凝時間測定：最初測定時應(yīng)輕輕扶持試針上部的滑桿，以防試針撞彎，但初凝時間仍必須以自由降落的指針讀數(shù)為準。當臨近初凝時，再隔5min測定一次指針讀數(shù)，當試針尖沉入距底板（4±1）mm時，為水泥達到初凝狀態(tài)，記錄初凝時刻T1。（5）終凝時間測定：初凝時間測定后，立即將帶漿圓模平移出玻璃板，翻轉(zhuǎn)1800（直徑大端向上），放在玻璃板上，繼續(xù)養(yǎng)護。安裝終凝針在儀器上，測定指針讀數(shù)。當臨近終凝時，再隔15min測定一次指針讀數(shù)。當試針尖沉入距凈漿表面0.5mm時，水泥漿達到終凝狀態(tài)，記錄終凝時刻T2（如圖3.8所示）。注意：①當達到初凝或終凝狀態(tài)時，應(yīng)立即重復(fù)測定一次，以兩次相同的結(jié)果為準。②試針沉入的位置至少要距試模內(nèi)壁10mm，并且每次試針不得落入原有針孔。③每次測試完畢，須將試針擦凈，并將試模放回養(yǎng)護箱內(nèi)。整個過程中，圓模不得受到振動。④定期檢查試針有無彎曲。圖3.8

水泥凝結(jié)時間測定示意圖1-試針；2-凈漿面；3-玻璃板面4mm4．試驗數(shù)據(jù)計算與評定凝結(jié)時間，按式3.4、3.5計算。初凝時間：（3.4）終凝時間：（3.5）——水泥初凝時間；——水泥初凝時間；——水泥初凝時間；——水泥初凝時間；——水泥初凝時間；T0圖3.9

雷氏沸煮箱示意圖3.4.5水泥安定性試驗1．試驗?zāi)康臋z驗水泥在硬化過程中體積變化是否均勻，用以評定水泥質(zhì)量。水泥安定性的測定方法有雷氏法和試餅法兩種，有爭議時以雷氏法為準。2．主要儀器設(shè)備（1）雷氏沸煮箱（見圖3.9）：箱內(nèi)能保證試驗用水在（30±5）min內(nèi)由室溫升到沸騰，并能始終保持沸騰狀態(tài)3h以上，整個試驗過程中無需增加水量，箱內(nèi)各部位溫度應(yīng)一致。（2）雷氏夾（見圖3.10）。（3）雷氏夾膨脹值測量儀（見圖3.11）。（4）其他：水泥凈漿攪拌機、濕氣養(yǎng)護箱等。圖3.10

雷氏夾（單位：mm）1-指針；2-環(huán)模；3-玻璃板圖3.11雷氏夾膨脹值測量儀（單位：mm）1-底座；2-模子座；3-測彈性標尺；4-立柱；5-測膨脹值標尺；6-懸臂；7-懸絲；8-彈簧頂鈕3．試驗步驟（1）儀器設(shè)備檢查：檢查沸煮箱能否正常工作，雷氏夾彈性滿足要求。（2）試餅法試件的制備：按該水泥的標準稠度用水量，拌制500g水泥的水泥凈漿。取水泥凈漿150g，分成兩份使之成球形，放在預(yù)先準備好的涂抹少許機油的玻璃板上，然后輕輕振動玻璃板，并用被濕布擦過的小刀由邊緣向中央抹動，做成直徑70~80mm，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±2）h。（3）雷氏夾試件的制備：將雷氏夾放在已稍擦油的玻璃板上，將已制好的標準稠度凈漿裝滿試模。用寬約10mm的小刀播搗15次左右，抹平、蓋上稍涂油的玻璃板，立即將試模移至濕氣養(yǎng)護箱內(nèi)養(yǎng)護（24±2）h。注：雷氏夾裝漿時，應(yīng)用手輕扶雷氏夾，抹平不要用力，防止裝漿過量，影響檢測結(jié)果。（4）沸煮：將養(yǎng)護好的試餅脫去玻璃板，檢查試餅無缺陷的情況下，將試餅放在沸煮箱的水中箆板上；當采用雷氏法時，先測量雷氏夾指針尖端間的距離A（精確到0.5mm），然后將試件放入水中箆板上，指針向上，試件之間互不交叉。調(diào)整好沸煮箱內(nèi)的水位，在（30±5）min內(nèi)加熱至水沸，并恒沸3h±5min。煮畢將熱水放出，打開箱蓋，待冷卻到室溫時，取出試件。測量煮后雷氏夾指針尖端間距離C。4．試驗數(shù)據(jù)計算與評定試餅法：煮后目測未發(fā)現(xiàn)裂縫，鋼直尺檢查沒有彎曲的試餅為安定性合格；反之為不合格（見圖3.12）。當兩試餅判定結(jié)果，有矛盾時，亦不合格。雷氏法：兩個試件沸煮后增加距離（C—A）值相差超過4.0mm時應(yīng)重做，再如此，則判定該水泥安定性為不合格。

圖3.12

安定性不合格的試樣1.目的2.主要儀器設(shè)備3.步驟4.數(shù)據(jù)計算與評定3.4.6水泥膠砂強度試驗（ISO法）3.4.6水泥膠砂強度試驗（ISO法）1．試驗?zāi)康臋z驗水泥各齡期強度，以確定強度等級；或已知水泥強度等級，檢驗其水泥強度是否滿足水泥標準要求。水泥膠砂強度檢驗主要是水泥強度抗折和抗壓強度的檢驗。2．主要儀器設(shè)備（1）水泥膠砂攪拌機（見圖3.13）：由攪拌鍋、攪拌葉片及相應(yīng)機構(gòu)組成。（2）水泥膠砂振實臺（見圖3.14）：由可以跳動的臺盤和使其跳動的凸輪等組成。（3）試模（見圖3.15）：為可裝卸的三聯(lián)模，由隔板，端板和底座組成。（4）下料漏斗（見圖3.16）：由漏斗和套模組成。（5）抗折強度試驗機（見圖3.17）。（6）抗壓強度試驗機（見圖3.18）、抗壓夾具（見圖3.19）。（7）其他：金屬直尺、播料器、天平（精度±1g）、量筒（精度±1ml）等。圖3.13

膠砂攪拌機構(gòu)造示意圖1-電機；2-蝸桿；3-蝸輪；4-蝸輪軸；5-齒輪；6-攪拌鍋；7-攪拌機；8-齒輪帶；9-齒形帶；10-攪拌軸；11-傳動軸；12-主軸；13-齒輪圖3.17

電動抗折試驗機1-平衡錘；2-游動砝碼；3-電動機；4-傳動絲杠；5-抗折夾具；6-機架；7-立柱；8-底座；9-電器控制箱；10-啟動開關(guān)；11-下杠桿；12-上杠桿圖3.14

水泥膠砂振實臺1-突頭；2-凸輪；3-止動器；4-隨動輪圖3.16

下料漏斗（單位：mm）1-漏斗；2-套模圖3.15

試模（A：160mm；B：40mm；C：40mm）1-隔板；2-端板；3-底座；圖3.18

液壓式壓力機工作原理圖1-油泵柱塞；2-工作油缸；3-測力活塞；4-試塊圖3.19抗壓夾具1-框架；2-傳壓柱；3-上壓板和球座；4-下壓板；5-銅套；6-吊簧；7-定向銷；8-定位銷3．試驗步驟（1）儀器設(shè)備檢查檢查各儀器設(shè)備能正常工作。將試模擦凈用黃油等密封材料涂覆試模的外接縫，內(nèi)表面刷一薄層機油。（2）試體成型1）膠砂組成材料：標準砂、水泥、水。標準砂的濕含量是在105～110℃溫度下用代表砂樣烘2h的質(zhì)量損失來測定，以干砂的質(zhì)量百分數(shù)來表示，其值應(yīng)小于0.2%。標準砂可以單級分包裝，也可以各級預(yù)配合以(1350±5)g量的塑料袋混合包裝。試驗可用飲用水，有爭議時用蒸餾水。按水泥試驗的一般規(guī)定取得水泥。膠砂的質(zhì)量配合比應(yīng)為（水泥:標準砂:水=1:3:0.5）。每鍋材料成型三條試體，需要各材料質(zhì)量為：水泥(450±2)g、標準砂(1350±5)g、水（225±1）g。精確稱量各材料用量。2）膠砂攪拌先把水倒入攪拌鍋內(nèi)，再加水泥，把鍋放在固定架上，上升至固定位置后立即開動攪拌機，低速攪拌30s后，在第二個30s開始的同時均勻地將標準砂加入。當各級分裝時，從最粗粒級開始，依次將所需的每級砂量加完。再高速攪拌30s，停拌90s，（在停拌時間內(nèi)可將鍋壁和葉片上膠砂刮入鍋內(nèi)），再繼續(xù)攪拌60s。各攪拌階段時間誤差應(yīng)在1s以內(nèi)。3）膠砂裝模振實成型膠砂制備后應(yīng)立即成型。把空試模和模套固定在振實臺上，再放上下料漏斗，用一個小勺從攪拌鍋里將膠砂分兩層裝入試模，裝第一層時，每個模里約放300g膠砂，用大播料器播平膠砂，接著振實60次，再裝入第二層膠砂，播平、振實60次。移走漏斗模套，從振實臺上取下試模，用金屬直尺以近似90°的角度架在試模模頂?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，將超過試模的膠砂刮去，再用金屬直尺在近似水平的情況下將試體表面抹平。（3）試體養(yǎng)護1）試體編號、脫模去掉試模四周的膠砂，在試模上作標記或用字條標明試體的編號。立即將作好標記的試模放入霧室或濕箱的水平架上養(yǎng)護，濕空氣應(yīng)能與試模各邊接觸。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。若有兩個以上齡期的試體，在編號時應(yīng)將同一試模中的三條試體分在兩個以上齡期內(nèi)。脫模時可用塑料錘、橡皮榔頭或?qū)ｉT的脫模器小心脫掉模具。對于24h齡期的，應(yīng)在破型試驗前20min內(nèi)脫模，對于24h以上齡期的，應(yīng)在成型后20～24h之間脫模。（2）標準養(yǎng)護將做好標記的試體立即水平或豎直放在（20±1）℃的水中養(yǎng)護，水平放置時，刮平面應(yīng)朝上。養(yǎng)護期間應(yīng)讓水與試件六個面充分接觸，試件之間的間隔和上表面水深不得小于5mm。試件齡期從水泥加水攪拌，開始試驗時算起，不同齡期的強度試驗應(yīng)在下列時間內(nèi)進行：24h±15min、48h±30min、72h±45min、7d±2h、≥28d±8h。

注：①每個養(yǎng)護池只能養(yǎng)護同類型的水泥試體。②最初用自來水裝滿養(yǎng)護池（或容器），隨后隨時加水保持適當?shù)暮愣ㄋ唬辉试S在養(yǎng)護期間完全換水。③除24h齡期或延長至48h脫模的試體外，任何到齡期的試體應(yīng)在試驗（破型）前15min