水泥性能检测.ppt

第三章水泥性能检测 无机非金属系主讲 籍凤秋教授Email jifq Tel本章教学目标知识教学点水泥试验基本规定水泥细度与比表面积检测水泥标准稠度用水量 凝结时间 体积安定性检测水泥胶砂强度检测水泥胶砂流动度的检测能力训练点能够检验水泥各种技术指标能够进行水泥合格性判定 第一节水泥试验的基本规定 教学目的 一 水泥性能检测的一般规定1 常用水泥的必试项目2 执行标准二 水泥试验的取样方法1 散装水泥2 袋装水泥3 已进场的水泥4 其它 本节教学目标知识目标熟悉水泥的执行标准掌握水泥试验的取样方法能力目标能够正确对各种情况下的水泥进行取样 1 常用水泥的必试项目水泥胶砂强度 水泥安定性 水泥凝结时间2 执行标准 水泥比表面积测定方法勃氏法 GB T8074 2008 水泥细度检测方法筛析法 GB T1345 2005 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 ISO法 GB T17671 1999 水泥胶砂流动度检验方法 GB T2419 2005 通用硅酸盐水泥 GB175 2007 一 水泥性能检测的一般规定 水泥出厂前按同品种 同强度等级编号和取样 袋装和散装水泥应分别进行编号和取样 每一编号为一取样单位 水泥出厂编号按年生产能力规定为 200 104t以上 不超过4000t为一编号 120 104t 200 104t以上 不超过2400t为一编号 60 104t 120 104t以上 不超过1000t为一编号 30 104t 60 104t以上 不超过600t为一编号 10 104t 30 104t以上 不超过400t为一编号 10 104t以下 不超过200t为一编号 二 水泥试验的取样方法 二 水泥试验的取样方法 取样方法按 水泥取样方法 GB12573进行 可连续取 亦可从20个以上不同部位取等量样品 总量至少12kg 当散装水泥运输工具额容量超过该厂规定出厂编号吨数时 允许该编号的数量超过取样规定吨数 1 散装水泥 一批水泥 500t 同一水泥厂 同期出厂 同一批出厂编号 同品种同强度等级 检验试样 12kg 从3个罐中随机抽取 等量混合 槽型管 取样器 图1散装水泥取样管图2袋装水泥取样管 二 水泥试验的取样方法 2 袋装水泥 一批水泥 200t 同一水泥厂 同期出厂 同一批出厂编号 同品种同强度等级 从20袋中随机抽取 等量混合 检验试样 12kg 取样管 二 水泥试验的取样方法 3 已进场的每批水泥重新采集试样复验其强度和安定性 超过3个月必须复验 4 取样要有代表性且总数 12kg分两等份用于试验密封保存 4 建筑施工企业应分别按单位工程施工 5 构件厂 搅拌站应在水泥厂 站 时取样 并定期复验 三 试样及用水 试样应充分搅匀 并通过0 9mm方孔筛 记录筛余百分率及筛余物情况 仲裁试验及其他重要试验用蒸馏水 其他试验可用饮用水 试验室温 湿度实验室温度为20 2 相对湿度 50 养护箱温度20 1 相对湿度 90 养护池水温20 1 水泥细度检验有三种方法 负压筛 水筛 手工筛析当发生争议时以负压筛为准 筛的孔径 80 m或45 m 一 主要仪器设备1 试验筛2 负压筛析仪 如图 3 水筛架和喷头 图 4 天平最大称量为100g 感量0 01g 第二节水泥细度检验 筛析法 水筛 负压筛 第二节水泥细度检验 二 试验步骤1 负压筛析法试样质量 80 m 25g 45 m 10g2 水筛法3 手工筛 略 检查系统负压4000 6000Pa 称样筛析2min精确至0 01g 称取筛余物 调整水压及水筛架 称样筛析3min精确至0 01g 烘干称取筛余物 三 试验结果评定 1 水泥试样筛余百分数按下式计算 式中F 水泥试样筛余百分数 Ri 水泥筛余物的质量 g W 水泥试样的质量 g 三 试验结果评定 2 筛余结果的修正应采用试验筛余修正系数方法修正计算结果 2 试验筛修正系数C计算 精确至0 01 标准样选取已知标准筛筛余 测定标准样在试验筛上的筛余百分数 2 筛余结果的修正 3 水泥试样筛余百分数结果修正按下式计算 式中FC 水泥试样修正后的筛余百分数 C 试验筛修正系数 F 水泥试样修正前的筛余百分数 4 合格性评定每个样品应称取两个试样分别筛析 取剩余平均值作为筛析结果 若两次试验结果的绝对误差 0 5 或1 应再做一次试验 取两次相近试验结果的算术平均值作为最后的最终结果 三 试验结果评定 第三节水泥比表面积测定 勃氏法 1定义与原理 1 定义水泥比表面积是指单位质量的水泥粉末所具有的总表面积 以m2 kg来表示 2 原理本方法主要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 2 主要仪器设备 Blaine透气仪如图所示 由透气圆筒 压力计 抽气装置等三部分组成 分析天平分度值为1mg 计时秒表精确读到0 5s 烘干箱 Blaine透气仪 Blaine透气仪 二 检测步骤 测定水泥密度 漏气检查 确定空隙率 空隙率调整 抽取压力计中部分气体 GB T208 P P 水泥0 500 0 005其它水泥0 530 0 005 2000g砝码将试样压制规定的位置 确定试样量 二 检测步骤 试样量按下试计算 m 需要的试样量 g 试样密度 g cm3 V 试料层体积cm3 试料层空隙率 二 检测步骤 5 试料层的准备 1 将穿孔板放入透气圆筒的凸缘上 用捣棒将一片滤纸放在金属的空孔板上 缘放平并压紧 称量试样 精确至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 2 穿孔板上的滤纸为 12 7mm边缘光滑的圆形滤纸片 二 检测步骤 6 透气试验 1 把装有试料层的透气圆筒连接到压力计上 要保证紧密连接不致漏气 并不振动所制备的试料层 2 打开微型电磁泵慢慢从压力计一臂中抽出空气 直到压力计内液面上升到扩大部下端时关闭阀门 当压力计内液体的凹月面下降到第一个刻线时开始计时 当液体的凹月面下降到第二条刻线时停止计时 记录液面从第一条刻度线到第二条刻度线所需的时间 以秒记录 并记下试验时的温度 三 结果计算 1 当被测物料的密度 试料层中空隙率与标准试样相同时 试验时的温度与校准温度之差 3 时 按下式计算水泥比表面积 S 被测试样的比表面积 cm2 g SS 标准试样的比表面积 cm2 g T 被检测试样试验时 压力计中液面降落测得的时间 s TS 标准试样试验时 压力计中液面降落测得的时间 s 三 结果计算 当被测物料的密度 试料层中空隙率与标准试样不相同时 试验时的温度与校准温度之差 3 时 按下式计算水泥比表面积 试验时的温度与校准温度之差 3 时 按下式计算水泥比表面积 被测试样试料层空隙率 S 标准试样试料层空隙率 四 结果评定 1 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 计算应精确至10cm2 g 10cm2 g以下的数值按四舍五入计 2 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 亦手动勃氏透气仪测定的结果为准 第三节主要内容水泥标准稠度用水量凝结时间体积安定性的测定 教学目标知识教学点掌握三组试验的测试原理掌握试验方法与试验结果处理能力教学点能对水泥的合格性进行正确判定 一 检测原理 1 水泥标准稠度净浆对标准试杆 试锥 的沉入具有一定的阻力 通过试验不同含水量水泥净浆的穿透性 以确定水泥标准稠度净浆中所需加入的水量 2 凝结时间由试针沉入水泥标准稠度净浆中所需加入的水 3 雷式法是观测由两个试针的相对位移所指示的水泥标准稠度净浆体积膨胀的程度 4 试饼法师观测水泥标准稠度净浆试饼的外形变化程度 二 主要仪器设备 1 水泥净浆搅拌机 符合JC T729 2005的要求 2 标准法维卡仪 3 待用法维卡仪 4 湿气养护箱 5 雷式夹 6 雷式夹膨胀测定仪 7 沸煮箱 8 水泥净浆试模 二 主要仪器设备 图1水泥净浆搅拌机图2沸煮箱 二 主要仪器设备 图3标准维卡仪与试针 图4代用法维卡仪与试模 二 主要仪器设备 图4标准恒温恒湿养护箱 雷式夹 雷式夹测定仪 二 主要仪器设备 三 标准稠度用水量的测定 1 标准法试验过程见录像 试验注意事项 1 拌合水量按经验找水 2 拌合锅和搅拌机要事先用湿布擦拭 3 先加水 再加水泥500g 在5 10s内加入到搅拌锅内 4 在试杆停止或沉入水泥浆30s时记录试杆距底板的距离 整个操作在1 5min内完成 5 以试杆沉入水泥净浆并距底板6 1mm的水泥浆为标准稠度的净浆 其拌合水量为标准稠度的用水量 P 按下式计算 2 待用法 可用调整水量和固定水量两种方法 试验过程注意事项 1 固定加水量方法水泥500g 水为142 5ml 2 试验结果 1 调整水量法以试锥下沉深度S为28 2mm时的净浆为标准稠度净浆 其拌合水量P为标准稠度用水量 其计算方法同上 2 采用固定加水量法测定时 根据测得的试锥下沉深度S计算P 若S小于13mm 应改用调整水量法 四 水泥净浆凝结时间的测定 可用人工法和自动测定仪两种方法 两者有矛盾时以前者为准 具体的试验方法看录像 试验注意事项 1 制作标准稠度的净浆 2初凝时间的测定 第一次测定是试件在湿气养护箱中养护至加水后30min 观察试针停止下沉或释放30s时指针的读数 当试针沉至距底板4 1mm时 为水泥达到初凝状态 临近初凝时 每隔5min测定一次 四 水泥净浆凝结时间的测定 3 终凝时间的测定 在终凝针上安装一个环形附件 临近终凝时间每隔15min测定一次 当试针沉入试体0 5mm时 水泥达到终凝状态 4 到达初凝或终凝时 应立即重复测定一次 两次结果相同时才达到初凝或终凝 在确定初凝时间时 如有疑问 应连续测定三个点 以其中结果相同的两个点来判断 五 安定性的测定 1 标准法 雷氏法测定水泥净浆在雷式夹中煮沸后的膨胀值 据此检验水泥的体积安定性 1 试验步骤与方法看录像 试验注意事项 每个试样需需成型两个试件 试件在养护箱中养护24 2h 时间为在30 5min内加热至沸腾并恒沸180 5min 五 安定性的测定 2 试验结果的判定 两个试件煮沸后增加的距离C A的平均值不大于5 0mm时 即认为该水泥安定性合格 当两个试件的C A值相差超过4 0mm时 应用同一样品立即重做一次 再如此 则认为该水泥安定性不合格 第五节水泥胶砂强度检测 ISO法 一 主要仪器设备二 胶砂的配制三 试件的制备四 试件的养护五 强度检测六 强度标准 一 主要仪器设备 图1水泥胶砂搅拌机 图2拨料器和振实台 一 主要仪器设备 图3抗折强度试验机 一 主要仪器设备 图3抗压强度试验机 图4水泥抗压夹具 二 胶砂的制备 1 胶砂组成每锅胶砂成型三条试体 每锅需要材料为 水泥 标准砂 水 450g 1350g 225ml 2 胶砂制备 先将水倒入搅拌锅内 再加入水泥 然后将搅拌锅固定在机座上 上升至固定位置 立即开动机器 先低速搅拌30S 在第二个30S开始的同时均匀的将砂子通过加砂漏斗加至到锅中 再高速搅拌30S 停拌90S后 再高速搅拌60S 注意在最后一分钟搅拌时 要将锅壁上粘附的胶砂刮入锅内 三 胶砂试件成型 1 先把试模和模套固定在振动台上 用小勺从搅拌锅中将胶砂分两层装入试模 2 振实成型 装第一层时用大播料器垂直架在模套顶部 将料层播平 随后振实60次 再装入第二层胶砂 用小播料器播平 再振实60次后 去掉套模 从振实台上卸下试模 用一金属直尺以近似垂直的角度在试模顶的一端 沿试模长度方向以割锯动作慢慢向另一端移动 一次将试模上多余的胶砂刮去 并用直尺将试件表面抹平 3 对试模做标记 四 试件的养护 1 将试件带模放置在养护箱 温度20 1 湿度 90 中养护 直到规定脱模时间 大多为24h 脱模 脱模时先在试件上进行编号 注意进行两个龄期以上的试验时 应将一个试模中的三根试件分别编在二个以上的龄期内 2 随后将试件水平或垂直放在20 1 水中养护 需要时要及时补充水量 但不允许养护期间全部换水 28d换一次水 五 强度检测 1 抗折强度的检测 1 试件受压面为非成型面 2 试件放入前杠杆应调成平衡状态 3 加荷速度为50 10N s 4 单块抗折强度的计算 精确到0 01MPa 1 抗折强度的检测 5 抗折强度以三个抗折结果的平均值计算 精确到0 1MPa 当三个强度值中有超出平均值的 10 时 应剔除后再取平均值作为抗折强度试验结果 如果有1个超出平均值的 10 时 则以剩下的一个测定值作为抗折强度结果 若2个测定值全部超过平均值的 10 时 必须重做试验 2 抗压强度的检测 1 受压面为非成型面 2 加荷速率为2400 200N s 3 单块抗压强度按试计算 精确0 1MPa A 受压面积 为1600mm2 2 抗压强度的检测 4 抗压强度以六个抗压强度测定值的平均值为试验结果 精确0 1MPa 如六个测定值中有一个超出六个平均值的 10 时 应剔除这个值 以剩下的五个平均值作为结果 若五个测定值中再有超过它们平均值的 10 时 则此组结果作废 3 结果评定 水泥胶砂强度检验方法 ISO法 GB T 1999 规定抗折强度记录至0 01MPa 平均值计算精确至0 1MPa 为使记录精度与平均值计算精度一致 抗折强度与其平均值的计算精度可取小数点后两位 即0 01MPa 抗压单块强度结果与平均值可计算到0 1MPa 报告时再修约和标准值精度一致 第六节水泥胶砂流动度检测 水泥胶砂流动度是反映水泥胶砂流动性能的一个指标 以一定配比的水泥胶砂在规定振动状态下的扩展的平均直径表示 单位 mm 本方法主要用于测定水泥胶砂流动度 以确定水泥胶砂的适宜加水量 测定泥胶砂流动度的目的 用流动度来控制水泥胶砂强度成型加水量 所测得的水泥强度与混凝土强度间有较好的相关性 更能反映实际使用效果 第八节水泥胶砂流动度检测 一 主要仪器设备 水泥胶砂搅拌机 一 仪器设备 跳桌 试模 捣棒 二 试验步骤 1 制备胶砂 按水泥胶砂强度检验方法 ISO 法 的规定进行搅拌 2 润湿仪器3 装模分两层装模 第一层装至圆锥模高的2 3处 用小刀在相互垂直的两个方向上各划5次 在用捣棒自边缘至中心均匀捣压15次 接着装第二层 高出圆锥模20mm 同样在两个方向各划5次 捣压10