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1、主要物资性能及试验方法石家庄铁道大学吕臣敬主要内容胶凝材料水泥、粉煤灰、矿渣粉、石灰骨料粗、细骨料外加剂减水剂、引气剂、压浆剂、膨胀剂建筑钢材钢筋、钢绞线、钢筋连接防水材料防水板、止水带预应力材料锚板、夹片第一章胶凝材料主要内容：概述水泥及其检验方法；粉煤灰及其检验方法矿渣粉及其检验方法1.0概述胶凝材料的基本定义：凡能在物理、化学作用下，从浆体变为坚固的石状体，并能胶结散粒、块状物料，成为具有一定机械强度的整体的物质，统称为胶凝材料。1.0概述v胶凝材料的作用：v胶材浆体:硬化前:润滑硬化后:胶结和填充既能在空气中凝结硬化也能在水中凝结硬化胶凝胶凝材料材料有机胶凝材料有机胶凝材料无机胶凝材料
2、无机胶凝材料石膏、石灰石膏、石灰水玻璃、菱苦土水玻璃、菱苦土水泥水泥沥青、树脂气硬性水硬性只能在空气中凝结硬化1.0概述1.0概述当代混凝土中常用的胶凝材料：水泥、粉煤灰、矿渣粉1.1水泥主要品种：硅酸盐水泥-P.I、P.II普通硅酸盐水泥-P.O矿渣硅酸盐水泥-P.S粉煤灰硅酸盐水泥-P.F火山灰质硅酸盐水泥-P.P复合硅酸盐水泥-P.C主要检验项目：化学指标凝结时间安定性强度其他指标1.1水泥1.1水泥-主要检验指标化学指标：氯离子含量、三氧化硫含量、氧化镁含量、碱含量、游离氧化钙含量凝结时间：初凝时间、终凝时间细度、比表面积安定性胶砂强度：3d、28d抗折和抗压强度熟料中铝酸三钙含量1.
3、1水泥标准规范：GB175-2007通用硅酸盐水泥GBT8074-2008水泥比表面积测定方法GBT1345水泥细度试验方法GBT1346-2011水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检测方法GBT176-2008水泥化学分析实验方法GBT17671-1999水泥胶砂强度试验方法1.1水泥铁路规范：TBT3275-2011铁路混凝土TB10424-2010铁路混凝土施工质量验收规范TBT3432-2016高速铁路预制后张法预应力混凝土简支梁1.1.1水泥细度试验方法GBT1345-20051.适用范围：用45m和80m方孔标准筛进行矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰、火山灰、复合水泥及适用本标准的其他水泥
4、和粉料的细度分析试验。2.试验原理：用45m和80m方孔标准筛水泥和粉料进行筛分分析，用筛上筛余物的质量百分数来表示细度。3.方法分类：手筛法、水筛法、负压筛析法。4.操作程序4.1试样称取，80m筛筛析试验称取试样25.00g45um筛筛析试验称取试样10.00g。4.2负压筛析法4.2.1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4000Pa6000Pa范围内。4.2.2称取试样，精确至0.01g。置于洁净的负压筛中，放在筛座上，盖上筛盖，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
5、物。4.3水筛法4.3.1检查水中无泥沙，控制喷头距筛网35-75mm；4.3.2称取试样，精确至0.01g，立即用淡水冲洗至大部分细粉通过筛孔，在将水筛放于筛架上。4.3.3用水压为0.050.02MPa的喷头，连续冲洗3min，筛必，清水移入蒸发皿，颗粒沉淀后倒出上部清水，烘干、称重。4.4手筛法4.4.1称取试样，精确至0.01g，倒入筛内。4.4.2一只手持筛往复摇动、另一只手轻轻拍打，尽量保持水平，每分钟约120次，每40次向同一方向转动60，至每分钟通过试样量不超过0.03g。称量筛余物。5.结果计算及处理水泥试样筛余百分数按下式计算:F=RtW100%式中:F水泥试样的筛余百分数
6、，单位为质量百分数(%)Rt水泥筛余物的质量，单位为克(g)W水泥试样的质量，单位为克(g)。结果计算至0.1%。6筛余结果的修正将水泥试样的筛余百分数F乘以试验筛的修正系数C即为：Fc=FC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%时可放至1.0%）应再做一次试验，取两次相近结果的算术平均值，作为最终结果。7.注意事项7.1试验筛标定：C=FsFt式中：Fs-标准粉的筛余标准值；Ft-标准粉在试验筛上的筛余；计算值0.01，当C=0.801.20继续使用，超出此范围，予以淘汰。试验筛每使用100次，应标定一次。
7、7.2试验筛每使用10次应清洗一次。7.3当三种方法发生争议时，以负压筛为准。1.1.2水泥比表面积测定方法GBT8074-20081.范围：是用于测定比表面积在2000-6000cm2g，200-600m2kg的水泥和其他各种粉料的比表面积。不适用于测定多孔及超细粉料；。2.原理：一定量空气通过具有一定空隙率和固定厚度的水泥层，因受阻力不同而引起的流速变化测定比表面积。而空隙率的大小与水泥颗粒有关。3.主要设备及条件要求：烘箱：1；分析天平：0.001g；秒表：0.5s；水泥样品：过0.9mm筛，1105烘干1h；相对湿度：50%。4.操作步骤1）测定水泥密度GBT208；2）漏气检查3）空
8、隙率的确定P、P型水泥的空隙率采用0.500士0.005，其他水泥或粉料的空隙率选用0.5300.005。4）确定试样量：m=V（1-）5）试料层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。称取试样量，精确到0.001g，倒入圆筒。轻敲圆筒的边，使水泥层表面平坦。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。每次测定需用新的滤纸片。6）透气试验：将装有粉料层的圆筒涂油脂后插入锥形磨口处，不得漏气；抽气至液面上升至扩大部下端，记录液面从第一条刻度线到第二条刻度线所需的时间。以秒记录，并记录下试验时的温度()。每
9、次透气试验，应重新制备试料层。5.结果处理：水泥比表面积应由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10cm2g。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，以手动勃氏透气仪测定结果为准。1.1.3水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检测方法GBT1346-20111.范围：通用硅酸盐水泥。2.原理：标准稠度用水量：静浆对标准试杆的沉入具有一定阻力，稠度不同阻力不同，下沉深度不同，测定达到标准下沉深度时的用水量，为该水泥标准稠度用水量。凝结时间：水泥的凝结程度不同，对标准试针下沉阻力不同，标准试针沉入水泥浆标准深度的时间
10、。安定性：a雷氏夹法通过沸煮法测定水泥净浆沸煮后试针的相对位移表征体积膨胀程度。b试饼法通过观察静浆试饼沸煮后外形变化表征体积膨胀程度。3.主要设备和实验条件要求天平：分度值不大于1g实验室温度：202，相对湿度不低于50%，试样、水、仪器用具温度与实验室一致湿气养护箱：201，相对湿度90%雷氏夹：用300g砝码悬挂针尖距离增加在17.52.5mm范围。注：沸煮箱，比表面积测定仪不应放在水泥物理性能室。4.标准稠度用水量实验步骤1）准备工作a维卡仪的滑动杆能自由滑动。试模和玻璃底板用湿布擦拭，将试模放在底板上。b调整至试杆接触玻璃板时指针对准零点。2）水泥净浆的拌制搅拌锅和搅拌叶片先用湿布擦
11、过，将拌和水倒入搅拌锅内，然后在5s一10s内小心将称好的500g水泥加人水中，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，高速搅拌120s停机。3）标准稠度用水量的测定步骤净浆一次性装入试模中，浆体超过试模上端，用宽约25mm的直边刀轻轻拍打超出试模部分的浆体5次，然后在试模上表面约13处，轻锯掉多余净浆，再从试模边沿轻抹顶部一次。注意不要压实净浆降低试杆直至与水泥净浆表面接触，拧紧螺丝12s后，突然放松，使试杆垂直自由地沉入水泥净浆中。在试杆停止沉入或释放试杆30s时记录试杆距底板之间的距离，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士1mm。
12、其拌和水量为该水泥的标准稠度用水.量(P)，按水泥质量的百分比计。5.凝结时间测定方法、1）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。2）试件的制备以标准稠度用水量按7.2制成标准稠度净浆，按7.3装模和刮平后，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。3）初凝时间的测定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，降低试针与水泥净浆表面接触。拧紧螺丝1s-2s后，突然放松，试针垂直自由地沉人水泥净浆。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
13、定一次，当试针沉至距底板4mm士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来表示。4）终凝时间的测定为了准确观测试针沉人的状况，在终凝针上安装了一个环形附件见图le)。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。由水泥全部加人水中至终凝状态的时间为水泥的终凝时间，用min来表示。5）测定时应注意，在最初测定的操作时应
14、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试过程中试针沉人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，到达初凝时应立即重复测一次，当两次结论相同时才能确定到达初凝状态，到达终凝时，需要在试体另外两个不同点测试，确认结论相同才能确定到达终凝状态。每次测定不能让试针落人原针孔，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。注:可以使用能得出与标准中规定方法相同结果的凝结时间自动测定仪，有矛盾时以标准规定方法为准。6.水泥体积安定性检验方法1）标准法1.
15、1准备工作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，玻璃板和雷氏夹内表面涂油。1.2试件的成型净浆一次装满雷氏夹，装浆时一只手轻轻扶持雷氏夹，另一只手用宽约25mm的直边刀在浆体表面轻轻插捣3次，抹平，盖上玻璃板，接着立即移至湿气养护箱内养护24h士2h。1.3沸煮1.3.1沸煮箱内的水位能保证在整个沸煮过程中都超过试件，不需中途添补试验用水，保证在305min内升至沸腾。1.3.2测量雷氏夹指针尖端间的距离(A)，精确到0.5mm，将试件放入沸煮箱水中的试件架上，指针朝上，然后在30min5min内加热至沸并恒沸180min5min。1.4.结果判别沸煮结束后，立
16、即放热水，打开箱盖，冷却至室温，测量雷氏夹指针尖端的距离(C)，准确至0.5mm，当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，当两个试件煮后增加距离(C-A)的平均值大于5.0mm时，应用同一样品立即重做一次试验。以复检结果为准。2）试饼法(代用法)2.1准备工作每个样品需准备两块边长约100mm的玻璃板，玻璃板涂油。2.2试饼的成型将制好的标准稠度净浆取出一部分分成两等份，使之成球形，放在玻璃板上，做成直径70mm-80mm、中心厚约10mm的试饼，接着将试饼放人湿气养护箱内养护24h2h。2.3沸煮2.3.1沸煮箱内的水位能保证在整个沸煮过程中都超过试件，不需中途添补试验用水，同时又能保证在30min5min内升至沸腾。2.3.2将试饼放在沸煮箱水中的蓖板上，在30min5min内加热至沸并恒沸180min5min。2.4结果判别沸煮结束后放掉箱
