水泥试验幻灯片

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1、水泥试验,各位同行，大家好,水泥试验方法 一、水泥的组成基本概念； 二、试验方法标准及水泥技术指标： 三、试验条件（仪器、环境、样品） 四、试验方法及注意事项 （标准稠度用水量、凝结时间，安定性、胶砂流动度、强度、细度(筛析法、比表面积） 五、结果处理与试验精度,定义：以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏，及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。 水泥属于水硬性胶凝材料，既能在空气中硬化，又能在水中硬化。 胶凝材料，是一类无机粉末材料，当与水拌和后形成浆体，经过物理、化学作用后，能够逐渐硬化并形成具有强度的人造石。,一、通用硅酸盐水泥基本概念,水泥的主要原料： 主要是石灰质和粘土质这两类原料。 石灰质原

2、料： 主要提供CaO，如石灰石、石灰质凝灰岩等。 粘土质原料： 主要提供SiO2（二氧化硅）、Al2O3（三氧化二铝）以及少量的Fe2O3（三氧化二铁）。 水泥的生产方法及品种名称代号,石灰石 粘 土 铁矿粉,生料,石膏,按比例混合,磨细,1450,煅烧,熟料,混合材料 1-5%,型硅酸盐水泥P,型硅酸盐水泥 P,混合 材料 6-15%,矿渣slag 20-70%,粉煤灰 flyash 20-40%,火山灰 Pozzolana20-50%,几种 混合材 10-50%,2. 普通硅酸盐水泥 PO,3. 矿渣硅酸盐水泥 PS,4. 火山灰硅酸盐水泥PP,5. 粉煤灰硅酸盐水泥PF,6. 复合硅酸盐

3、水泥 PC,1.硅酸盐水泥,磨 细,磨 细,磨 细,磨 细,磨 细,磨 细,磨 细,1,PSA,PSB,硅酸三钙 Ca3SiO5 3CaOSiO2 代号： C3S 36-60% 硅酸二钙Ca2SiO4 2CaOSiO2 代号： C2S 15-37% 铝酸三钙Ca3(AIO2)23CaOAIO代号： C3A 7-15% 铁铝酸四钙 Ca4(AIFe)O524CaOAI2O3 Fe2O3代号：C4AF 10-18%,有 用 矿 物,有 害 矿 物,硅酸盐水泥熟料- 的矿物成份,游离氧化钙 CaO FreeCaO代号FC 游离氧化镁 MgO FreeMgO代号FM 含碱矿物及玻璃体Na2O, K2O

4、、氯、碱等,硅酸盐水泥中各矿物对强度的影响,硅酸三钙C3S主要起强度作用 硅酸二钙C2S主要起后期强度作用 铝酸三钙C3A主要起早期强度作用 铁铝酸四钙C4AF主要起耐久性作用 水泥安定性的主要影响因素为游离CaO、MgO,二、 、 试验方法标准： 、 通用硅酸盐水泥 GB175-2007 ； 、 公路工程水泥及水泥混凝土试验规程 JTJ G E30-2006 ； 、 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法 GB/T1346-2001； 、 水泥胶砂强度检验方法GB/T17671-99； 、水泥细度筛析法GB/T1345-2005； 、水泥比表面积测定方法（勃氏法）GB/T8074-20

5、08； 、 水泥胶砂流动度测定方法GB/T2419-2005 、 水泥强度快速检验方法JTGE30-2005 ； 、 水泥碱含量、氯离子含量检测 GB176-2009；,3、强度等级： 硅酸盐水泥（42.5、42.5R；52.5 、52.5R； 62.5 、62.5R ）这里数字是强度的意思,R是早强； 普通硅酸盐水泥（42.5、42.5R；52.5 、52.5R）； 矿渣、火山灰质、粉煤灰、复合硅酸盐水泥（ 32.5、32.5R ；42.5、42.5R；52.5 、52.5R） 4、技术要求（分二类：化学指标，物理指标） 化学指标：不溶物、烧失量、三氧化硫、氧化镁、氯离子、碱含量,选择性指标

6、,物理指标：凝结时间、安定性（标准稠度用水量）、强度、细度（比表面积、80um，45um筛余）。不同品种不同强度等级的通用硅酸盐水泥,其不同龄期的强度应符合下表,凝结时间: 、硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于390min 、其余的初凝不小于45min ，终凝不大于600min 细度： 、硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度以比表面积表示，其比表面积不小于300m2/kg； 、其余品种的水泥细度以筛余表示，其80um方孔筛余不大于10%或45 um方孔筛余不大于30%,选择性指标,强度： 火山灰、粉煤灰、复合、掺火山灰质混合材料的普通硅酸盐水泥在进行胶砂强度检验时，其用水量按0.50水灰比

7、和胶砂流动度不小于180mm来确定,当流动度小于180mm时,应以0.01的整数倍递增的方法将水灰比调整至胶砂流动度不小180mm。,什么叫火山灰质混合材料？ 天然火山灰质混合材料： 火山灰 、 凝灰岩、沸石岩、浮石、硅藻土或硅藻石。 人工火山灰质混合材料： 煤矸石、烧页岩、烧粘土、煤渣、硅质渣。GB/T2847,成型一组胶砂强度试件用量 水泥： 标准砂： 水 450g 1350g： 225mL 1 ： 3 ： 0.50 0.51-4500.51=229.5mL 0.52-4500.52=234.0mL 0.53.至流动度不小于180mm。是递增的，不能一次加到,如0.60450=270mL。

8、,现有各种较好品牌的水泥,有: 台泥、海螺、万年青、炼石、三德、金牛等,判断规则,各个指标（化学指标、凝结时间、安定性、强度）均合格才能判定产品合格，否则为不合格。 (碱含量、细度未含在里面，因为它是选择性指标),考考符号的意思,P.O42.5R： 普通硅酸盐水泥,强度等级42.5,是早强的,含有的意思包括 (3d抗压强度 22.0MPa, 28d抗压强度 42.5MPa, 3d抗折强度 4.0MPa, 28d抗折强度 6.5MPa,初凝不小于45min ，终凝不大于600min,比表面积不小于300m2/kg等等),不同水泥及强度等级的适用范围(经验),路面混凝土（主要是抗折强度）： PO4

9、2.5,PO42.5R,一般就够了, PO52.5,PO52.5R也有用（高速公路隧道路面）。水泥混凝土路面施工技术规范JTG F30-2003 T梁、箱梁、预制梁等部位中（C40）高强度（C50）的混凝土：不低于 42.5的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。 桩基、承台、墩柱、台帽等部位C20、C25、C30、C35低中标号的混凝土： PO42.5,PO42.5R一般用的多，也有用P.C32.5类的。,桥梁,承台,0# 台 身,1# 墩 柱,2# 台 身,台帽,梁板,桩基：灌注桩、挖孔桩,台帽,地面,橡胶支座,伸缩缝,桩 基,承台,承台,桩 基,桩 基,台帽,搭板,涵洞,台 身,台 身,台帽,台帽

10、,盖板,基础 （片石砼）,搭板,搭板,片石混凝土基础、挡墙、水沟边沟等砌体工程：PO32.5,PO32.5R,PC32.5,PC32.5R,当然也可用42.5强度级别的水泥。 泵送混凝土（坍落度不低于100mm用泵送施工的）：普通硅酸盐水泥,硅酸盐水泥,矿渣硅酸盐水泥,粉煤灰硅酸盐水泥，不适合火山灰质硅酸盐水泥（因为它需水量大，易泌水）。粉煤灰的掺入为减少对管壁的摩阻力，改善其可泵性，但掺入后会使混凝土用水量增加，对强度和耐久性不利。 大体积混凝土（结构物实体最小尺寸1m或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土）：应选用水化热低和凝结时间长的水泥：如低热矿渣硅酸盐水泥、中热

11、硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等；,当采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时，应采取措施延缓水化热的释放：,如 1、碎石用连续级配，砂用中砂； 2、掺缓凝的外加剂或掺合料（如粉煤灰、矿渣） 3、在保证强度及坍落度的前提下，提高掺合料和骨料（碎石、砂）的用量。以降低每立方米混凝土的水泥用量。,三、试验条件：,1、试验室温度202，相对湿度应不低于50%；试样、水、仪器相同温度。 2、湿气养护箱的温度为201，相对湿度应不低于90%； 3、成型时每天至少记录1次，养护时自动控制时每天二次。（规范是至少每4h记录一次）,四、水泥材料试验方法,主要介绍水泥标准稠度用水量、水

12、泥净浆凝结时间、安定性、胶砂流动度、胶砂强度五个试验，是常用的，与工程密切相关的。 (一)水泥试样的准备方法： 1、散装水泥：同厂家生产的同期出厂的同品种、同标号的水泥，一次运进的同一出厂编号的水泥为一批，但一批的总量不超过500t。随机从不少于3个车罐中各取等量水泥，经拌和均匀后，再从中称取不少于12kg的水泥。（吨数） 2、袋装水泥：同厂家生产的同期出厂的同品种、同标号的水泥，一次运进的同一出厂编号的水泥为一批，但一批的总量不超过200t。随机从不少于20袋中各取等量水泥，经拌和均匀后，再从中称取不少于12kg的水泥。（袋数）,3、取的试样应先充分拌匀，后过0.9mm方孔筛,记录筛余情况,

13、防止过筛时混进其他水泥。均分为试验样和封存样。,如有异常要作相应的检测：如水泥有少部分结块、颜色不对等现象。 一般水泥存放时间为三个月，超出时间为过期水泥，其强度将降低10%15%，所以要求复检； 高级水泥(如62.5、72.5)存放为1.5个月,快硬水泥为1个月时间; 留样为再现性检验。,4、水泥样品的存放：,一般用干净、干燥的塑料袋装，然后装在容品中。 容器应洁净、干燥、不易受污染，防潮、密闭、不易破损。 存放样品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、地点、人员的密封印，如只有一处标志应在器壁上。 存放在通风、干燥的环境中。 封存样应密封保管3个月。（以后如水泥质量有问

14、题时，施工方和水泥厂提交上一级部门（省级或省级以上质检部门）进行试验仲裁。）,水泥、粉煤灰、粉状外加剂等样品保存,桶装样品需正面粘帖材料和样品的标签,编号、水泥品种及标号、取样人、见证人、取样日期等,胶砂试件 试验结束 留样检查,再现检验留样标识,留样方法：,（1）标准稠度用水量试验 （标准法） （代用法：调整水量法和不变水量法,如发生争议以调整水量法为准，调整水量法，试锥下沉深度为282mm,拌和水量按经验确定加水量、不变水量法，拌合水量为142.5mL, 根据试锥下沉深度S(mm),通过公式P=33.4-0.185S确定, ）当试锥下沉13mm时,应改用调整水量法测定,概念：标准稠度用水量

15、是指水泥净浆达到规定稠度时的加水量，以水泥质量百分率表示，用于测定水泥浆凝结时间和安定性的用水量。 （水泥净浆在标准稠度仪上，当标准试杆沉入净浆并距底板6mm1 mm的拌和用水量）。 目的：对水泥净浆在标准稠度的条件下测水泥凝结时间和安定性试验，使不同的水泥具有可比性。,所用仪器设备,标准稠度与凝结时间仪。 （试杆有效长度50 mm1 mm，直径为10 mm0.05的圆柱体） 秒表 净浆搅拌机 电子天平 锥模 玻璃板 刮刀 湿气养护箱,初凝测针,终凝测针,标准稠度用试杆,标准稠度和凝结时间测定仪,滑动杆与试针总质量均为300g1g。能自由滑动,净浆搅拌机,标准养护箱,温度湿度201 90%,胶

16、砂养护盒 内养护两组,标准稠度用水量（标准法）步骤：,1、试验前要做到： 金属棒能自由滑动 试杆接触玻璃板时指针为零 净浆搅拌机运行正常 试模和玻璃涂油（薄薄一层）。,滑动杆与试针总质量均为300g1g。能自由滑动,2、锅、搅拌机用湿布擦，入约120145mL（精至0.1L，具体数）水，在5S10S内倒入称好的500g水泥，记录时间。低速搅拌120s，停15s，将叶片和锅壁水泥浆刮入锅中，高速搅拌120s。,3、拌和结束，净浆入模，宽约25mm直边刀在浆体表面轻轻插捣5次，再轻振5次。 4、移至维卡仪上，中心在试杆下，试杆与水泥净浆表面接触，拧紧螺丝1S2S后，突然放松，杆自由垂直下落 5、待试杆停止沉入或30s后，以试杆