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水泥培训课件



  建筑水泥检测 水泥的意义 ? 水泥是土木工程中应用最广的无机胶凝材 料。自发明以来的 100 多年时间,水泥技术得到 全面的提高,采用水泥与砂石材料拌和成的混 凝土,由于通过组成上有针对性地调整和改变, 能够表现出不同的性能和特点,适应和满足各 种工程的实际需要,成为土木工程领域中最为 重要的工程材料。 水泥的概述 ? 水泥与水混合后,经过一系列的物理化学作用, 形成坚硬的结构体。这一过程既可在空气中进行,也 可在水中更好地实现,并能持续不断地发展形成所需 的结构强度,以满足各种工程需要。 ? 水泥技术经过多年发展,已形成众多品种。从组 成上看有硅酸盐类水泥、铝酸盐类水泥及无熟料(少 熟料)水泥;从用途和功能上又可分为通用水泥、专 用水泥和特性水泥; 我国水泥工业现状 近年来我国水泥工业发展很快,无论是品种、产量、 质量都有很大的突破,尤其是产量居世界前列。但同时 也存在着严重的不足,主要表现为:能耗大、污染严重。 我们来看一组统计数据: 大量粉尘 与烟尘 约1.2t石 灰石 约169kg 标准煤 生产1 耗电 100kWh 吨水泥 约1tCO2 4kgNOx 约 2kgSO2 我国水泥工业现状 如何降低水泥能耗、减少污染物的排放 量,将是今后应该研究的主要内容,绿色 产业化是水泥工业的发展方向。 水泥定义和分类 ? 水泥是一种细磨成粉末状,加入适量水后成为可 塑性的浆体,既能在空气中硬化,又能在水中硬化, 并能将砂、石等材料牢固地胶结成具有一定强度的整 体的水硬性胶凝材料。 ? 水泥技术经过多年发展,已形成众多品种。从组 成上看有硅酸盐类水泥、铝酸盐类水泥及无熟料(少 熟料)水泥;从用途和功能上又可分为通用水泥、专 用水泥和特性水泥; 水泥分类 用于一般土木建筑工程中的水泥,如硅酸 盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等 具有专门用途水泥 ,如中、低热水泥,道 路水泥等 具有某种性能比较突出的水泥,如快硬硅 酸盐水泥、抗硫酸盐水泥等 通用水泥 水泥 专用水泥 特种水泥 本章内容 ? 一、通用水泥 ? 二、专用水泥 ? 三、特性水泥 ? 四、典型报告及记录注意事项 一、通用水泥( GB175-2007 ) ? (一)常用水泥品种 ? (二)水泥生产工艺及掺入的混合材料 ? (三)水泥技术性质及要求 ? (四)水泥试验检测方法 ? (五)取样方法及频次 (一)常用水泥品种 ? 尽管水泥类型众多,但路桥工程中涉及的水泥品种主要是通用型硅酸盐类水泥,这类通用水泥根据水泥熟料在磨 细过程中掺入的混合材料类型和数量,分为6个品种:硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰 质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥。 (一)常用水泥品种 ? 1、硅酸盐水泥:硅酸盐水泥是在水泥熟料中掺入0~5%的石灰石或粒化高炉矿渣等混合材料,以及适量 石膏混合磨细制成的水泥。其中完全不掺混合材料的称为 Ⅰ型硅酸盐水泥(代号P· Ⅰ),掺入量不超过 5%称为Ⅱ型硅酸盐水泥(代号P· Ⅱ); (一)常用水泥品种 ? 2、普通硅酸盐水泥:在硅酸盐水泥熟料中掺入大于5%不超过20%的混合材料及适量石膏加工磨细后制成的硅酸 盐水泥(代号P· 0); ? 3、火山灰硅酸盐水泥:在硅酸盐水泥熟料中掺入20%~50%的火山灰质材料和适量石膏加工磨细制成的硅酸盐 水泥(代号P· P); (一)常用水泥品种 ? 4 、矿渣硅酸盐水泥 : 在硅酸盐水泥熟料中掺入 20%~70% 的粒 化高炉矿渣和适量石膏加工磨细制成的水泥。当矿渣掺入量大 于 20% 且小于等于 50% ,为 A 型矿渣硅酸盐水泥(代号 P· S· A );当矿渣掺入量大于 50% 且小于等于 70% ,为 B 型矿 渣硅酸盐水泥(代号 P· S· B ); ? 5 、粉煤灰硅酸盐水泥:在硅酸盐水泥熟料中掺入 20%~40% 的粉煤灰和适量石膏加工磨细制成的硅酸盐水泥(代号 P· F ); (一)常用水泥品种 ? 6、复合硅酸盐水泥:在硅酸盐水泥熟料中掺入两种以上活性或非活性混合材料(掺入量占 20%~50%)与适量石 膏加工制得的硅酸盐水泥(代号P· C); ? 由于硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥在实际工程中应用较为普遍,性能相近,且这两类水泥性能特点具有代表 性,所以主要针对这两类水泥进行讨论。 (二)水泥生产工艺及掺入的混合材 料 ? 生产工艺:水泥原材料是石灰质原料和黏土质原料,www.80544.com,按一定比例掺配,混合磨细成水泥生料。该生料在水泥烧制 窑中经1450℃的高温煅烧,形成以硅酸钙为主要成分的水泥熟料。随后在熟料中添加 3%左右的石膏以及不同类 型和不同数量的外掺料,二次加工磨细,就得到通用型硅酸盐水泥。熟料中加入石膏是用来调节水泥的凝结时间。 (二)水泥生产工艺及掺入的混合材 料 ? 掺入的混合料:水泥熟料中或多或少要掺入一些混合材料,这些外加混合材料所起的作用是在增加水泥产量、降低生产成 本的同时,改善水泥品质。如掺入一定量混合材料的水泥不仅可以促进水泥后期强度的提高,而且还能有效降低水泥的水 化热,非常适合大体积混凝土施工和结构形成的需要,同时还可以改善水泥对环境的适用性,提高水泥及其构造物的耐久 性。 (三)水泥技术性质 ? 物理性质: ? (1)细度 ? (2)标准稠度 ? (3)凝结时间 ? (4)安定性 (三)水泥技术性质 ? 力学性质: ? (1)强度 ? 认定水泥强度等级的重要依据,也是水泥混凝土配合比设计的重要参数。 (三)水泥技术性质 ? 化学指标: ? ( 1 )不溶物 ? ( 2 )烧失量 ? ( 3 )三氧化硫 ? ( 4 )氧化镁 ? ( 5 )氯离子 ? ( 6 )碱含量 (三)水泥技术要求 ? 1 、物理指标: ? ( 1 )凝结时间:硅酸盐水泥初凝时间不小于 45min ,终凝时间不 大于 390min ;其他类水泥初凝时间不小于 45min ,终凝时间不大 于 600min ; ? ( 2 )安定性:沸煮法合格; ? ( 3 )细度:硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度采用比表面积 表示,要求不小于 300m 2 /kg ;其他类型水泥采用筛余量表示,要 求 80um 方孔筛筛余量不大于 10% 或 45um 方孔筛不大于 30% 。 (三)水泥技术要求 2、力学指标: 不同品种、不同强度等级水泥对应强度: 强度等 级 42.5 42.5R 52.5 硅酸盐水泥 52.5R 62.5 62.5R 42.5 42.5R 普通硅酸盐水泥 52.5 52.5R 32.5 矿渣硅酸盐水泥、 32.5R 火山灰质硅酸盐 42.5 水泥、粉煤灰硅 42.5R 酸盐水泥、复合 52.5 硅酸盐水泥 52.5R 品种 抗压强度(MPa) 3d 28d ≥17.0 ≥42.5 ≥22.0 ≥23.0 ≥52.5 ≥27.0 ≥28.0 ≥62.5 ≥32.0 ≥17.0 ≥42.5 ≥22.0 ≥23.0 ≥52.5 ≥27.0 ≥10.0 ≥32.5 ≥15.0 ≥15.0 ≥42.5 ≥19.0 ≥21.0 ≥52.5 ≥23.0 抗折强度(MPa) 3d 28d ≥3.5 ≥6.5 ≥4.0 ≥4.0 ≥7.0 ≥5.0 ≥5.0 ≥8.0 ≥5.5 ≥3.5 ≥6.5 ≥4.0 ≥4.0 ≥7.0 ≥5.0 ≥2.5 ≥5.5 ≥3.5 ≥3.5 ≥6.5 ≥4.0 ≥4.0 ≥7.0 ≥4.5 (三)水泥技术要求 3 、化学指标: % (三)水泥技术要求 评定:当不满足化学指标以及凝结时间、安定性、强度等指标中任 一项时,该水泥判定为不合格品。 对应技术规范: GB/T1346-2011 《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方 法》 GB/T8074-2008 《水泥比表面积测定方法 ( 勃氏法 ) 》 GB/T1345-2005 《水泥细度检验方法(筛析法)》 GB/T17671-1999 《水泥胶砂强度检验方法( ISO 法 ) 》 GB/T2419-2005 《水泥胶砂流动度测定方法》 (四)水泥试验检测方法 1 、凝结时间; 2 、安定性; 3 、比表面积; 4 、细度; 5 、胶砂强度; 6 、胶砂流动度; 7 、化学性能; (四)水泥试验方法(凝结时间) 1 、凝结时间 标准:《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》 GB/T1346-2011 ; 试验条件:试验室温度为20℃±2℃,相对湿度应不低于 50% ; 水泥试样、拌和水、仪器和用具的温度应与实验室一致;湿 气养护箱的温度为20℃±1℃,相对湿度应不低于 90% 。 (四)水泥试验方法(凝结时间) 凝结时间 水泥从加水时至水泥浆失去可塑性所需的时间。凝结时间分初 凝时间和终凝时间。 初凝时间:从水泥加水至水泥浆开始失去可塑性所经历的时间; 终凝时间:从水泥加水至水泥浆完全失去可塑性所经历的时间。 (四)水泥试验方法(凝结时间) 操作步骤: 用水泥净浆拌机搅拌,搅拌锅和搅拌叶片先用湿 布擦过,将拌和水倒入搅拌锅内,然后在 5s -10s 内小心 将称好的 500g 水泥加入水中,防止水和水泥溅出;拌和 时,先锅放在搅拌机的锅座上,升至搅拌位置,启动搅 拌机,低速搅拌 120s ,停 15s ,同时将叶片和锅壁上的水 泥浆刮入锅中间,接着高速搅拌 120s 停机。 (四)水泥试验方法(凝结时间) 标准稠度用水量的测定步骤: 试验前准备工作,维卡仪的滑动杆能自由滑动。试 模和玻璃底板用湿布檫拭,将试模放在底板上。调整至 试杆接触玻璃板时指针对准零点。 拌和结束后,立即取适量水泥净浆一次性将其装入 已置于玻璃底板上的试模中,用宽约 25mm 的直边刀轻轻 拍打超出试模部分的浆体 5 次以排除浆体中的空隙,然后 在试模表面约 1/3 处,略倾斜于试模分别向外轻轻锯掉多 余净浆,再从试模边沿轻抹顶部一次,使净浆表面光滑, 在锯掉多余净浆和抹平的操作过程中,注意不要压实净 浆;抹平后迅速将试模和底板移到维卡仪上,并将其中 心定在试杆上,降低试杆直至与水泥净浆表面接触,拧 紧螺线s 后,突然放松,使试杆垂直自由地沉入水泥 净浆中。 (四)水泥试验方法(凝结时间) 标准稠度用水量的测定步骤: 试杆停止沉入或释放试杆 30s 记录试杆距底板之间 的距离,升起试杆后,立即擦净;整个操作应在搅拌后 1.5min 内完成。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。其拌和水量为该水泥的标准稠 度用水量( P ),按水质量的百分比计。 (四)水泥试验方法(凝结时间) b) 凝结时间的测定: 试验前准备工作,调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃 板时指针对准零点。 以标准稠度用水量操作步骤制成净浆,装模和刮平后 (步骤与标准稠度用水量操作步骤相同),立即放入湿气养 护箱中。记录水泥全部加入水中的时间作为凝结时间的起始 时间。 试件在湿气养护箱中养护至加水后 30min 时进行第一次测 定。测定时,从湿气养护箱中取出试模放到试针下,降低试 针与泥净浆表面接触。拧紧螺丝 1s-2s 后,突然放松,试针垂 直自由地沉入水泥净浆。观察试针停止下沉或释放试针 30s 时 指针的读数。临近初凝时间时每隔 5min (或更短时间)测定 一次,当试针沉至距底板 4mm ± 1mm 时,为水泥达到初凝状态; 由水泥全部加入水中至初凝状态的时间为水泥的初凝时间, 用 min 表示。 (四)水泥试验方法(凝结时间) c) 终凝时间的测定: 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 玻璃板取下,翻转 180 °,直径大端向上,小端向下放在玻璃板上, 再放入湿气养护箱中继续养护,临近终凝时间时每隔 15min (或更 短时间)测定一次 , 当试针沉入试体 0.5mm 时,即环形附件开始不 能在试体上留下痕迹时,为水泥达到终凝状态,由水泥全部加入水 中至终凝状态的时间为水泥的终凝时间,用 min 表示。 (四)水泥试验方法(凝结时间) 注意事项: 在最初测定的操作时应轻轻扶持金属柱,使其徐徐下降,以防试针撞 弯,但结果以自由下落为准;在整个测度过程中试针沉入的位置至少要距 试模内壁 10mm 。临近初凝时,每隔 5min (或更短时间)测定一次,临近 终凝时每隔 15min (或更短时间)测定一次,到达初凝或终凝时应立即重 复测一次,当两次结论相同时才能定为到达初凝,到达终凝时,需要在试 体另外两个不同点测试,确认结论相同才能定到达终凝状态。每次测定不 能让试针落入原针孔,每次测试完毕须将试针擦净并将试模放回湿气养护 箱内,整个测试过程要防止试模受振。 (四)水泥试验方法(安定性) 2 、安定性 标准:《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》 GB/T1346-2011 ; a) 雷氏夹的校准:由铜质材料制成,当一根指针的根部先悬挂在一根 金属丝或尼龙丝上,另一根指针的根部再挂上 300g 质量砝码时,两根 指针针尖的距离增加应在 17.5mm ± 2.5mm (见图 3 )范围内,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。 (四)水泥试验方法(安定性) (四)水泥试验方法(安定性) b) 试验前准备工作 每个试样需成型两个试件,每个雷氏夹需配备两个边长或直径约 80mm 、厚度 4mm~5mm 的玻璃板,凡与水泥净浆接触的玻璃板和雷氏夹内 都要稍稍涂上一层油。(注:有些 油会影响凝结时间、矿物油比较合 适。) c) 雷氏夹试件的成型 将预先准备好的雷氏夹放在已稍檫油的玻璃板上,把立即将已制 好的标准稠度水泥净浆装一次性装满雷氏夹,装浆时一只手轻轻扶持 雷氏夹,另一只手用宽度约 25mm 的直边刀在浆体表面轻轻插捣 3 次,然 后抹平,盖上稍檫油的玻璃板,接着立即将试件移至湿气养护箱内养 护 24h ± 2h 。 (四)水泥试验方法(安定性) d) 沸煮试件 调整好煮沸箱内水位,使能保证在整个过程中都能 超过试件,不需中途添补试验用水,同时又能保证在 30min ± 5min 内开始沸腾。脱去玻璃板取下试件 ,先测 量雷氏夹指针尖端间的距离( A ),精确到 0.5mm ,接着 将试件放入沸煮箱中的试件架上,指针朝上,然后在 30min ± 5min 内加热至沸并恒沸 180min ± 5min 。 (四)水泥试验方法(安定性) (四)水泥试验方法(安定性) e) 结果判别 沸煮结束后,立即放掉箱中的热水,打开箱盖,待 箱体冷却至室温,取出试件进行判别。测定雷氏夹指针 尖端的距离( C ),精确到 0.5mm ,当两个试件煮后指针 尖端增加的距离( C-A )的平均值不大于 5.0mm 时,即认 为该水泥安定性合格。当两个试件煮后增加距离的距离 ( C-A )的平均值差大于 5.0mm 时,应用同一样品立即重 做一次试验。以复检结果为准。 (四)水泥试验方法(比表面积) 3 、比表面积 标准:《水泥比表面积测定方法 勃氏法》 GB/T 8074-2008 、《水泥 密度测定方法》 GB/T 208-2014 1) 试验条件及样品准备:相对湿度 不大于 50% 。样品过 0.9mm 方孔筛, 在 110 ±5℃下烘干 1h ,并在干燥器中冷却至室温。 2) 操作步骤 a) 密度测定步骤: 干净李氏瓶 N 个(具体数量看试验需要做的个数),烘干,将无 水煤油用橡皮管注入李氏瓶内至 0 到 1mL 刻度线后(以弯月面下弧为 准),盖上瓶塞轻轻放入养护室恒温水槽内(要保证有煤油的部分全 部没入水中并且不能淹没李氏瓶),使整个刻度部分浸入水中(水温 控制在 20 ±1℃),恒温 30min ,记下初始第一次读数 V1 (读数时, 李氏瓶一定要竖直,视线应与液面弯月面下弧水平,数值以弯月面下 弧为准)。 (四)水泥试验方法(比表面积) 从恒温水槽中取出李氏瓶后,用搓成圆筒形型的滤纸棍(直径约 为 1cm )将李氏瓶细长颈内没有煤油的部份仔细擦干净,并用滤纸将瓶 口擦干,用圆筒形滤纸棍将瓶口堵住。称取干燥水泥试样 60g ,准确至 0.01g ,一手持称样盘,一手用小勺将称样盘中水泥试样慢慢装入李氏 瓶内,防止堵塞(如有堵塞应先将瓶口的水泥用毛笔刷入瓶内,用手 提住瓶口,轻轻的上下抖动直至水泥落入瓶底)。用铁丝将瓶壁上粘 附的水泥刮入煤油中,直至干净,盖上瓶塞。 (四)水泥试验方法(比表面积) 一手用掌心握住瓶底,一手轻轻捏住瓶口,瓶与水 平面的倾斜角约为 60 ? ,按顺时针方向摇动李氏瓶(摇动 李氏瓶时,注意勿使无水煤油溅出瓶外或溅粘在液面上 壁上),直至没有气泡排出,再次将李氏瓶静置于养护 室的恒温水槽内(要保证有煤油的部分全部没入水中并 且不能淹没李氏瓶),在同温度下恒温 30min ,第一次读 数和第二次读数时恒温水槽的温度差不大于0.2℃,记下 第二次液面的体积刻度 V2 (读数时,李氏瓶一定要竖直, 视线应与液面弯月面下弧水平,数值以弯月面下弧为 准)。 (四)水泥试验方法(比表面积) 密度计算: (四)水泥试验方法(比表面积) 密度要点: 1 、为使水泥颗粒不产生水化反应,液体介质采用无水煤 油。 2 、前一天将无水煤油注入李氏瓶 0~1mL 。 水泥试样预先通过 0.9mm 方孔筛,在110℃干燥 1 小时, 在干燥器中冷却。 3 、装水泥时注意粘壁、堵口问题。 4 、排气泡时的手法。 (四)水泥试验方法(比表面积) b) 比表面积 方法原理: 本方法主要是根据一定量的空气通过具有一定空隙 率和固定厚度的水泥层时,所受阻力不同而引起流速的 变化来测定水泥的比表面积。在一定空隙率的水泥层中, 孔隙的大小和数量是颗粒尺寸的函数,同时也决定了通 过料层的气流速度。 2008 版标准主要修改点: —规定 PI 、 PII 型水泥空隙率选用 0.500 ,其他水泥空隙 率选用 0.530 ;—规定在改变空隙率时用 2000g 砝码压 实捣器。 (四)水泥试验方法(比表面积) b) 比表面积 i. 空隙率(ε)的确定 PⅠ、PⅡ型水泥的空隙率采用 0.500 ± 0.005 其他水泥或粉料的空隙率选 用 0.530 ± 0.005. 当按上述空隙率不能将试样压至支持环与圆筒顶边接 触时,允许改变空隙率。空隙率调整以 2000g 砝码将试样压实至捣器的支 持环与圆筒顶边接触,不留缝隙为止。 ii. 确定试样量 试样量按式( 1 )计算: 式中: m ——需要的试样量,( g );ρ——试样密度,( g/cm 3 ); v ——试料层体积,( cm 3 );ε——试料层的空隙率。 (四)水泥试验方法(比表面积) iii. 试料层的制备 将穿孔板放入透气圆筒的突缘上,用捣棒把一片滤纸放到穿孔板上,边缘放平并压 紧。称取已计算确定的试样量,精确到 0.001g ,倒入圆筒。轻敲圆筒的边,使水 泥平坦。再放入一片滤纸,用捣器均匀捣实试料直至捣器的支持环与圆筒顶边接 触,并旋转 1 ~ 2 圈,慢慢取出捣器。 穿孔板上的滤纸为 φ12.7mm 边缘光滑的圆形滤纸片。每次测定需用新的滤纸片。 iv. 透气试验 把装有试料层的透气圆筒下锥面涂一薄层油脂,然后把它插入压力计顶端锥形磨口 处,旋转 1 ~ 2 圈。要保证紧密连接不致漏气。 打开微型电磁泵慢慢从压力计一端抽出气体,直到压力计内液面上升到扩大部分下 端时关闭阀门。当压力计内液体的凹月面下降到第一刻线是开始计时(参见构造 图),当液体的凹月面下降到第二条刻线时停止计时,记录液面从第一刻线到第 二刻线所需的时间。以秒记录。 v. 结果处理 水泥表面积应有二次透气试验结果的平均值确定 . 如二次试验结果相差 2% 以上时 , 应重新试验 . 计算结果保留至 10c m2/g 。 当同一水泥用手动勃氏透气仪测定的结果与自动勃氏透气仪测定的结果有争议时, (四)水泥试验方法(细度) 4 、细度 标准:《水泥细度检验方法 筛析法》 GB/T 1345-2005 1) 试验准备 试验前所用试验筛应保持清洁,负压筛和手工筛应保持干燥。试验 时,80μm筛析试验称取试样 25g ,45μm筛析试验称取试样 10g 。 (四)水泥试验方法(细度) 2) 负压筛析法 筛析试验前,应把负压筛放在筛座上,盖上筛盖,接通电源, 检查控制系统,调节负压至 4000~6000Pa 范围内。 称取试样精度至 0.01g ,置于洁净的负压筛中,放在筛座上, 接通电源,开动筛析仪连续筛析 2min ,在此期间如有试样附着在筛 盖上,可轻轻地敲击筛盖使试样落下。筛毕,用天平称量全部筛余 物。 (四)水泥试验方法(细度) 4 、细度结果计算及处理 a) 水泥试样筛余百分数按下式计算: b) 筛余结果的修正 试验筛的筛网会在试样中磨损,因此筛析结果应进行修正。修 正的方法是将计算结果乘以该试验筛标定后得到的有效修正系数, 即为最终结果。 合格评定时,每个样品应称取二个试样分别筛析,取筛余平均 值为筛析结果。若两次筛余结果绝对误差大于 0.5 %时(筛余值大 于 5.0 %时可放宽至 1.0 %)应再做一次试样,取两次相近结果的算 术平均值作为最终结果。 (四)水泥试验方法(细度) 4) 水泥试验筛的标定方法 a) 试验条件 水泥细度标准样品应符合 GSB14 - 1511 要求,或相同等级的标准 样品。有争议时以 GSB14 - 1511 标准样品为准。 被标定试验筛应事先经过清洗,去污,干燥(水筛除外)并和标 定试验室温度一致。 b) 标定操作 将标准样装入干燥洁净的密闭广口瓶中,盖上盖子摇动 2 分钟, 消除结块。静置 2 分钟后,用一根干燥洁净的搅拌棒搅匀样品。同 上称量标准样品精确至 0.01g ,将标准样品倒进被标定试验筛,中 途不得有任何损失。接着同上进行筛析试样操作。每个试验筛的标 定应称取二个标准样品进行连续进行,中间不得插做其它样品试验。 (四)水泥试验方法(细度) c) 标定结果 二个样品结果的算术平均值为最终值,但当二个样品筛余结果 相差大于 0.3 %时应称第三个样品进行试验,并取接近的两个结果 进行平均作为最终结果。 d) 修正系数计算 修正系数按下式计算,计算至 0.01 。 e) 合格判定 (四)水泥试验方法(胶砂强度) 5 、胶砂强度 标准:《水泥胶砂强度检验方法( ISO 法)》 GB/T 17671 一 1999 ( 1 )试验条件 试体成型试验室的温度应保持在20℃土2℃,相对湿度应不低 于 50% 。试体带模养护的养护箱或雾室温度保持在20℃±1℃,相对 湿度不低于 90% 。试体养护池水温度应在20℃±1℃范围内。试验室 空气温度和相对湿度及养护池水温在工作期间每天至少记录一次。 养护箱或雾室的温度与相对湿度至少每 4h 记录一次,在自动控制 的情况下记录次数可以酌减至一天记录二次。 (四)水泥试验方法(胶砂强度) ( 2 )操作步骤 a) 配合比 胶砂的质量配合比应为一份水泥三份标准砂和半份水(水灰比 为 0.5 )。一锅胶砂成三条试体,每锅材料需要量如下: 水泥: 450 ± 2g ; 标准砂: 1350 ± 5g ;水 225 ± 1g 注:水必须是恒温水 b) 配料 水泥、砂、水和试验用具的温度与试验室相同,称量用的天平 精度应为± lg 。当用自动滴管加 225mL 水时,滴管精度应达到 ± 1mL 。水泥称量前过 0.9mm 方孔筛。 (四)水泥试验方法(胶砂强度) c) 搅拌 把水加人锅里,再加人水泥,把锅放在固定架上,上升至固定 位置。然后立即开动机器,低速搅拌 30s 后,在第二个 30s 开始的 同时均匀地将砂子加人。当各级砂是分装时,从最粗料级开始,依 次将所需的每级砂量加完。把机器转至高速再拌 30s 。停拌 90s ,在 第 1 个 15s 内用一胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂,刮人锅中间。 在高速下继续搅拌 60s 。各个搅拌阶段,时间误差应在± 1s 以内。 (四)水泥试验方法(胶砂强度) d) 成型 胶砂试模尺寸应是 40mm × 40mm × 160mm 的棱柱体。 胶砂制备后立即进行成型。将空试模和模套固定在振实台上, 用一个适当勺子直接从搅拌锅里将胶砂分二层装人试模,装第一层 时,每个槽里约放 300g 胶砂,用大播料器垂直架在模套顶部沿每 个模槽来回一次将料层播平,接着振实 60 次。再装人第二层胶砂, 用小播料器播平,再振实 60 次。移走模套,从振实台上取下试模, 用一金属直尺以近似 90 。的角度架在试模模顶的一端,然后沿试模 长度方向以横向锯割动作慢慢向另一端移动,一次将超过试模部分 的胶砂刮去,并用同一直尺以近乎水平的情况下将试体表面抹平。 在试模上作标记或加字条标明试件编号和试件相对于振实台的位置。 (四)水泥试验方法(胶砂强度) (四)水泥试验方法(胶砂强度) (四)水泥试验方法(胶砂强度) (四)水泥试验方法(胶砂强度) e) 试件的养护 脱模前的处理和养护: 去掉留在模子四周的胶砂。立即将作好标记的试模放人雾室或 湿箱的水平架子上养护,湿空气应能与试模各边接触。养护时不应 将试模放在其他试模上。一直养护到规定的脱模时间时取出脱模。 脱模前,用防水墨汁或颜料笔对试体进行编号和做其他标记。二个 龄期以上的试体,在编号时应将同一试模中的三条试体分在二个以 上龄期内。 (四)水泥试验方法(胶砂强度) 脱模: 脱模应非常小心。对于 24h 龄期的,应在破型试验前 20min 内 脱模。对于 24h 以上龄期的,应在成型后 20--24h 之间脱模。 注:如经 24h 养护,会因脱模对强度造成损害时,可以延迟到 24h 以后脱模,但在试验报告中应予说明。 已确定作为 24h 龄期试验(或其他不下水直接做试验)的已脱 模试体,应用湿布覆盖至做试验时为止。 (四)水泥试验方法(胶砂强度) 水中养护: 将做好标记的试件立即水平或竖直放在20℃士1℃水中养护,水 平放置时刮平面应朝上。试件放在不易腐烂的蓖子上,并彼此间保 持一定间距,以让水与试件的六个面接触。养护期间试件之间间隔 或试体上表面的水深不得小于 5mm 。 注:不宜用木蓖子。 每个养护池只养护同类型的水泥试件。最初用自来水装满养护 池(或容器),随后随时加水保持适当的恒定水位,不允许在养护 期间全部换水。 除 24h 龄期或延迟至 48h 脱模的试体外,任何到龄期的试体应 在试验(破型)前 15min 从水中取出。揩去试体表面沉积物,并用 湿布覆盖至试验为止。 (四)水泥试验方法(胶砂强度) 强度试验试体的龄期: 试体龄期是从水泥加水搅拌开始试验时算起。不同龄期强度试 验在下列时间里进行。 ――24h ± 15min ; ――48h ± 30min ; ――72h ± 45min ; ――7d ± 2h ; —— > 28d ± 8h 。 (四)水泥试验方法(胶砂强度) ( 3 )抗折、抗压强度试验 a) 抗折强度测定 将试体一个侧面放在试验机(见 4.2.6) 支撑圆柱上,试体长轴 垂直于支撑圆柱,通过加荷圆柱以 50N/s ± lON/s 的速率均匀地将 荷载垂直地加在棱柱体相对侧面上,直至折断。保持两个半截棱柱 体处于潮湿状态直至抗压试验。抗折强度 Rf 以牛顿每平方毫米 ( MPa )表示,按式( 1 )进行计算: 式中 Ff ——折断时施加于棱柱体中部的荷载, N ; L ——支撑圆柱之间的距离, mm ; (四)水泥试验方法(胶砂强度) b) 抗压强度测定 抗压强度试验通过规定的仪器,在半截棱柱体的侧面上进行。 半截棱柱体中心与压力机压板受压中心差应在± 0.5mm 内,棱柱体 露在压板外的部分约有 l0mm 。在整个加荷过程中以 2400N/s ± 200N/s 的速率均匀地加荷直至破坏。抗压强度 Rc 以牛 顿每平方毫米( MPa )为单位,按式 (2) 进行计算: 式中: Fc ——破坏时的最大荷载, N ; A ——受压部分面积, mm2 ( 40mm ± 40mm ± 1600mm2 )。 (四)水泥试验方法(胶砂强度) ( 4 )试验结果的确定 a) 抗折强度 以一组三个棱柱体抗折结果的平均值作为试验结果。当三个强度值中 有超出平均值士 10% 时,应剔除后再取平均值作为抗折强度试验结果。 b) 抗压强度 以一组三个棱柱体上得到的六个抗压强度测定值的算术平均值为试验 结果。 如六个测定值中有一个超出六个平均值的± 10% ,就应剔除这个结果, 而以剩下五个的平均数为结果。如果五个测定值中再有超过它们平均数 ± 10% 的,则此组结果作废。 c) 试验结果的计算 各试体的抗折强度记录至 0.1MPa ,平均值计算精确至 0.1Mpa 。 (四)水泥试验方法(胶砂流动 度) 6 、胶砂流动度 标准:《水泥胶砂流动度测定方法》 GB/T2419-2005 原理:反映水泥胶砂性能振动-动能 8 仪器:流动度跳桌 ,圆盘桌面为铸钢,表面镀铬 9 7 10 6 5 4 3 2 1 (四)水泥试验方法(胶砂流动 度) 6 、胶砂流动度 注意事项:调桌宜通过膨胀螺栓安装在已硬化的水 平混凝土基座上。基座由容重至少 2240kg/m 3 的重混凝土 浇筑而成,基部约 400 × 400mm ,高约 690mm 。 检定:调桌安装好后,采用流动度标准样进行检定, 测得标样的流动度值如与给定的流动度值相差在规定范 围内,则该调桌的使用性能合格。 (四)水泥试验方法(胶砂流动 度) 6 、胶砂流动度 方法:将拌好的胶砂分两层迅速装入试模,第一层 装至截锥圆模高度约三分之二处,用小刀在相互垂直两 个方向各划 5 次,用捣棒由边缘至中心均匀捣压 15 次;随 后,装第二层胶砂,装至高出截锥圆模约 20mm ,用小刀 在相互垂直两个方向各划 5 次,再用捣棒由边缘至中心均 匀捣压 10 次。捣压后胶砂应略高于试模。捣压深度,第 一层捣至胶砂高度的二分之一,第二层捣实不超过已捣 实底层表面。装胶砂和捣压时,用手扶稳试模,不要使 其移动。 (四)水泥试验方法(胶砂流动 度) 6 、胶砂流动度 捣压完毕,取下模套,将小刀倾斜,从中间向边缘 分两次以近水平角度抹去高出截锥圆模的胶砂,并擦去 落在桌面上的胶砂,将截锥圆模垂直向上轻轻提起,立 刻开动调桌,以每秒钟一次频率,在 25s ± 1s 内完成 25 次 跳动。 流动度试验,从胶砂加水开始到测量扩散直径结束, 应在 6min 内完成。 跳动完毕,用卡尺测量胶砂底面互相垂直的两个方 向直径,计算平均值,取整数,单位为毫米。该平均值 即为该水量的水泥胶砂流动度。 (四)水泥试验方法(胶砂流动 度) 6 、胶砂流动度 要点: 1 操作速度要快 2 捣压目的是使胶砂布满整个试模,不能太用 力 3 水泥胶砂流动度标准样品的使用 先用剩余油擦圆盘、试模、搅拌锅和翅 不需另外加标准砂, 可反复几次使用,快转 15 秒 (四)水泥试验方法(化学) 7 、化学性能试验 “不溶物、烧失量、三氧化硫、氧化镁、氯离子、碱含量” 试验方法详见《水泥化学分析方法》 GB176-2017 2017 年 12 月 29 日发布 变化如下: ——在范围中增加了电感耦合等离子体发射光谱法; ——在进行化学分析时,建议同时进行烧失量测定; ——试样制备改为全部通过孔径为 150um 方孔筛;提示中增加 “分析水泥和水泥熟料试样前,不需要烘干试样”; ——烧失量的测定分为“水泥烧失量的测定”和矿渣硅酸盐 水泥烧失量的测定,在矿渣硅酸盐水泥烧失量的测定中,对 灼烧后试料中硫酸盐三氧化硫的测定方法做了具体规定; 2018 年 11 月 01 日实施 (四)水泥试验方法(化学) ——增加了“除另有说明外,标准滴定溶液的有效期为 3 个月,如果超过 3 个月,重新进行标定”; ——硫代硫酸钠标准滴定溶液的标定由“重铬酸钾标准 滴定溶液”改为“碘酸钾标准滴定溶液”; ——“三氧化硫”修改为“硫酸盐三氧化硫”; ——硫酸盐三氧化硫的测定:硫酸钡重量法中,试样分 解时间由“微沸( 5 ± 0.5 ) min ”修改为“微沸 5min ~10min ”; ——不溶物的测定:盐酸氢氧化钠处理中,在“热的硝 酸铵溶液充分洗涤残渣和滤纸至少 14 次”后增加“每次 等上次洗液漏完后再洗涤下次”; ——二氧化硅的测定:氯化铵重量法(基准法)中,二 氧化硅沉淀的灼烧温度由“950 ℃ ~1000 ℃的高温炉内灼 烧 60min ”修改为“( 1175 ± 25 ) ℃或 950 ℃ ~1000 ℃的 高温炉内灼烧 1h ,有争议时,以 ( 1175 ± 25 ) ℃灼烧的 (四)水泥试验方法(化学) ——三氧化二铁的测定,邻菲罗啉分光光度法修改为基准法, EDTA 直接滴定法修改为代用法; ——三氧化二铝的测定,增加了 EDTA 直接滴定铁铝合量作为 基准法, EDTA 直接滴定法修改为代用法; ——氧化镁的测定:原子吸收分光光度法(基准法)中增加 了碳酸钠熔融试样的方法; ——氧化镁的测定:原子吸收分光光度法(基准法)氢氟 酸—高氯酸分解试样中,增加了采用聚四氟乙烯器皿分解试 样; ——氧化钾和氯化钠的测定:火焰光度法(基准法)分解试 样中,增加了采用聚四氟乙烯器皿分解试样; ——二氧化碳的测定:碱石棉吸收重量法中,取消了分析步 骤中“如果第二根 U 形管 12 的质量变化连续超过 0.0010g ,应 更换第一根 U 形管 11 ,并重新开始试验”; (四)水泥试验方法(化学) ——二氧化硅的测定:氟硅酸钾容量法(代用法)中, “加入 10mL ~15 mL 硝酸”修改为“加入 15mL 硝酸”; “在 30 ℃以下放置 15min ~20min ”修改为“在 10 ℃ ~26 ℃下放置 15min ~20min ”; ——三氧化二铁的测定: EDTA 直接滴定法(代用法)中, “PH1.8 ~2.0 ”修改为“PH1.8”; ——三氧化二铝的测定:硫酸铜返滴定法(代用法)中, 增加了如果硫酸铜标准滴定溶液消耗量小于 10mL ,增加 EDTA 标准滴定溶液的加入量重新试验; ——硫酸盐三氧化硫的测定:库仑滴定法(代用法)中, 修改为“试样中含有大量的硫化物或其他状态硫时,硫 化物或其他状态的硫可能未完全被甲酸所分解,将给测 定结果造成正误差,如掺入大量矿渣的水泥”; ——硫酸盐三氧化硫的测定:离子交换法(代用法)中, 增加了“本方法只作为企业生产控制用”的规定; (四)水泥试验方法(化学) ——取消了三氧化硫的测定:铬酸钡分光光度法(代用法); ——增加了氯离子的测定:(自动)电位滴定法(代用法); ——增加了氯离子的测定:离子色谱法(代用法); ——取消了氯离子的测定:磷酸蒸馏汞盐滴定法(代用法); ——游离氧化钙的测定:乙二醇法(代用法)中,取消了分 析步骤中加热微沸 4min 后抽气过滤,修改为加热微沸 5min 后 立即滴定; ——增加了游离氧化钙的测定:乙二醇萃取 EDTA 滴定法(代 用法); ——增加了矿渣硅酸盐水泥烧失量的测定:校正法(代用 法); ——增加了硅酸盐水泥生料全硫的测定; ——对水泥化学分析方法测定结果的重复性限和再现性限进 行了修改; ——对 X 射线荧光分析方法中“校准曲线、方程的建立和验证” (五)取样方法及频次 取样: GB/T12573-2008 ? 散装水泥:当所取水泥深度不超过 2m 时,采用槽形 管式取样器,通过转动取样器内管控制开关,在适当位 置插入水泥一定深度,关闭后小心抽出,经混拌均匀后 取不少于 12kg 作为试样放入洁净、干燥、不易污染的密 封容器中 。取得的样品,进行检验前,将其分成两等份, 一份用于标准检验,一份密封保管三个月,以备有疑问 时复验。 ? 袋装水泥:取样应有代表性,可以从 20 个以上不同部 位的袋中取等量样品水泥(将取样管插入水泥适当深度, 用大拇指按住气孔,小心抽出样管),经混拌均匀后取 不少于 12kg 。将所取样品放入洁净、干燥、不易污染的 密封容器中。取得的样品,进行检验前,将其分成两等 份,一份用于标准检验,一份密封保管三个月,以备有 疑问时复验。 (五)取样方法及频次 频次: ①新选货源或者使用同厂家、同批号、同品种的水泥达 3 个月及出厂日期达 3 个月的水泥需要做全指标型式检验。 ②在用水泥,同厂家、同批号、同品种、同强度等级、 同出厂日期且连续进场的散装水泥每 500t (袋装水泥每 200t )为一批,不足上述数量也按一批计。 ③在进行送检时必须能提供出厂家质量证明文件。 (五)取样方法及频次 贮存: 1 、贮存应在密闭的容器中,封存样要加封条。容器应洁 净、干燥、防潮、密闭、不易破损并且不影响水泥性能; 2 、存放封存样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、取样地点和取样人的密封印; 封存样应贮存于干燥、通风的环境中。 二、专用水泥 道路水泥 随着我国高等级道路的迅速发展,水泥混凝土路面已 成为主要路面类型之一。道路硅酸盐水泥是专供公路、 城市道路和机场道面用的一种水泥。 以适当成分生料烧至部分熔融,得到以硅酸钙为主要 成分和较多量的铁铝酸四钙的硅酸盐水泥熟料,加 0 ~ 10 %活性混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料, 称为道路硅酸盐水泥(简称道路水泥)。 二、专用水泥 矿物组成:高铁(铁铝酸四钙)低铝(铝酸三钙) 特性与应用:道路硅酸盐水泥强度高,特别是抗折强度 高,耐磨性好,干缩小,抗冲击性好,抗冻性好,抗硫 酸盐腐蚀性能好。适用于道路路面、机场跑道道面、城 市广场等工程。 二、专用水泥 大坝水泥 中热水泥适用于要求水化热较低的大体积混凝土,如 大坝、大体积建筑物和厚大基础等工程中,可以克服因 水化热引起的温差应力而导致混凝土的破坏;低热矿渣 水泥主要适用于大坝或大体积混凝土及水下等要求低水 化热的工程。 三、特性水泥 标准:《中热硅酸盐水泥 低热硅酸盐水泥 低热矿渣硅 酸盐水泥》 GB 200-2003 与通用水泥区别: 1 、水化热有要求;《水泥水化热测定方法》 GB/T12959-2008 2 、安定性试验方法不是雷氏夹法,而是《水泥压蒸安定 性试验方法》 GB/T 750-1992 三、特性水泥 快硬硅酸盐水泥 由硅酸盐水泥熟料和适量石膏磨细制成,以 3d 抗压强 度表示强度等级的水硬性胶凝材料称为快硬硅酸盐水泥 (简称快硬水泥)。 快硬硅酸盐水泥凝结硬化快,早期强度高,后期强度 也高,抗冻性及抗渗性强,水化放热量大,耐腐蚀性差。 适用于要求早期强度高的工程,紧急抢修工程,冬期施 工工程以及制作预应力钢筋混凝土或高强混凝土预制构 件。不适用于大体积混凝土工程及与腐蚀介质接触的混 凝土工程。 三、特性水泥 铝酸盐水泥 凡以铝酸钙为主的铝酸盐水泥熟料,磨细制成的水 硬性胶凝材料称为铝酸盐水泥,代号为 CA 。 铝酸盐水泥的特点是快硬早强,后期强度下降;耐 热性强;水化热高,放热快;抗渗性及耐腐蚀性强。 三、特性水泥 膨胀水泥 硬化过程中不产生收缩而具有一定膨胀性能的水泥。 按膨胀值的大小,膨胀水泥可分为补偿收缩水泥和自应 力水泥两大类。 补偿收缩水泥膨胀率较小,因此又叫做无收缩水泥, 这种水泥可防止混凝土产生收缩裂缝;自应力水泥的膨 胀值较大这种靠水泥自身水化产生膨胀来张拉钢筋达到 的预应力称为自应力。 在路桥工程中,膨胀水泥常用于水泥混凝土路面、 机场道面或桥梁结构中修补混凝土。 四、典型报告及记录注意事项 谢谢大家!



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