水泥学习PPT幻灯片

水泥,2019年3月,2019年试验检测备考培训之,（张懿编写）,1,第1节水泥的基本概念了解：（师）通用硅酸盐水泥的分类、特点；水泥的生产过程、掺加石膏及外掺料的原因所在。了解：（员）通用硅酸盐水泥品种的分类、特点及适用范围。水泥水硬性胶凝材料，即能在水中凝结，又能在空气中凝结。石灰气硬性胶凝材料，只能在空气中凝结。一、概述1、通用硅酸盐系水泥（6大品种）2、水泥的生产3、水泥中掺入的石膏、混合材,2,1.六大品种硅酸盐水泥（简称水泥）,水泥熟料+适量石膏,不掺混合材+掺少量混合材（水泥量5%）,+少量混合材(水泥量6%15%),+多量混合材(水泥量20%),+2种或2种以上混合材,PO,PS,硅酸盐水泥,PP,普通硅酸盐水泥,粒化高炉矿渣,(PSA、PSB),矿渣硅酸盐水泥,火山灰硅酸盐水泥,PP火山灰,PF粉煤灰,PC复合硅酸盐水泥,粉煤灰硅酸盐水泥,3,2.水泥的生产,（1）生产工艺两磨一烧生料制备、熟料煅烧和水泥粉磨（2）生产原料,石灰石质原料石灰石、白垩等,粘土质原料粘土、页岩等,校正原料（少量）铁粉,CaOSiO2、Al2O3、Fe2O3,Fe2O3,4,3.硅酸盐水泥的组成材料（1）硅酸盐水泥熟料（2）石膏（3）混合材料4.石膏作用：（1）缓凝剂（2）还有利于提高水泥早期强度（3）降低干缩变形用量：过量会引起水泥体积安定性不良。原因:（CaSO4或CaSO4H2O或SO3）含量过多，产物体积膨胀。,5,5、混合材料（1）活性混合材料（2）非活性混合材料,粒化高炉矿渣,粉煤灰,山灰质混合材料,定义：本身具有水硬性,提高水泥产量，降低水化热,常用种类：磨细的石灰、石英岩、黏土、石英砂,6,二、水泥的技术性质物理性质指标:细度、凝结时间、安定性2、力学性质指标：胶砂强度3、化学性质指标:氧化镁含量、三氧化硫含量、碱含量氯离子含量、不溶物含量、烧失量。水泥的物理性质：一、水泥细度试验,7,1、表示方法（指标）,比表面积：m/kg，勃式法（适用硅酸盐水泥，普通水泥,0.08mm或0.045mm筛余量负压筛法（适用于其他水泥：矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥。,水泥细度试验方法（筛析法）水筛法、干筛法、负压筛析法,8,2.水泥细度试验方法(负压筛析法)(1)筛析试验前:调节负压至4000-6000Pa范围内。(2)称取试样25g,置于负压筛，筛析2min。(3)筛毕，称量筛余物ms。(4)结果计算1)水泥试样筛余百分数:F=ms/251002)筛余结果的修正:Fc=CxFC修正系数，0.801.20(5)评定:2个试样，结果取其平均值。若2次结果绝对误差大于0.5%(筛余值大于5.0%时，可放宽至1.0%)，应再做一次试验，取2次相近结果的算术平均值为最终结果。,9,(二)水泥标准稠度用水量试验(标准方法维卡仪法)了解:水泥净浆稠度和标准稠度概念，确定水泥净浆标准稠度用水量的意义。熟悉:两种标准稠度测定的方法标准方法（维卡仪法)和代用法(试锥法)的试验原理。两种方法各自对标准稠度判断方法。掌握：维卡仪法稠度测定的方法:试锥法中调整用水量法和固定用水量法的关系及操作过程。二、水泥标准稠度用水量试验（标准方法维卡仪法）目的：试验结果具有可比性，用于测定凝结时间和安定性。,10,2、测定试验仪器：维卡仪试验方法：标准法、调整水量法3、标准稠度净浆标准试杆距底板距离为：61mm4、标准稠度用水量达到标准稠度净浆时的用水量,11,分析：（1）软土地基处置方式中，一般“桩长”和“混凝土强度”是关键项目。（2）粒料桩、加固土桩等需要做地基承载力试验，抽查桩数的0.1%且不少于3处。3.5.土工合成材料处置层（1）土工合成材料处置层基本要求土工合成材料应无老化,外观应无破损、污染。土工合成材料应紧贴下承层,按设计和施工要求铺设、张拉、固定。土工合成材料的接缝搭接、黏结强度和长度应满足设计要求,上、下层土工合成材料搭接缝应交替错开。,12,标准稠度用水量(代用法试锥法)的标准:1、试锥沉入深度为30mm土1mm2、试验方法:固定用水量法500g水泥+142.5m水3、测定下沉深度S(mm)试锥停止下沉或释放试锥30s;整个操作时间1.5min。4、计算公式:P（%)=33.40.185S5、P(%)的意义:100g水泥+PmL水6、试锥下沉深度小于13mm时，改为调整水量法,13,(三)凝结时间测定熟悉，水泥凝结时间的定义、凝结时间长短对工程应用的意义。掌握:凝结时间测定的操作方法、步骤、注意事项。,14,(三)凝结时间测定1.水泥凝结时间的定义(1)凝结时间是指水泥从加水开始，到水泥浆失去可塑性所需要的时间。分为初凝时间和终凝时间。初凝时间是指水泥从加水到水泥浆开始失去塑性所经历的时间;终凝时间是指从水泥加水到水泥浆完全失去塑件所经历的时间,15,(2)采用标准法维卡仪测试:从水泥全部加入水中起至试针沉入标准稠度净浆中距底板之间的距离为4mm1mn时所经历的时间为初凝时间；从水泥全部加入水中起，至试针沉入净浆试体0.5mm时(即环形附件开始不能在试体上留下痕迹时）所经历的时间为终凝时间。,16,2.凝结时间长短对工程应用的意义初凝时间太短，不利于混凝土施工工序的正常进行;终凝时间过长，不利于混凝土结构成型、模具的周转、养护时间的控制。要求:初凝时间不能太短，终凝时间不能过长。对硅酸盐水泥，初凝时间不得早于45min;终凝时间不得超过6.5h其余水泥(普通水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥、大山灰水泥)初凝时间不得早于45min，终凝时间本得超过10h。,17,3.凝结时间测定方法(1)测定前的准备工作调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃板时，指针对准标尺零点。（2)试件的制备在玻璃底板上及试模内侧稍稍涂上一层油，然后将试模放在玻璃底板上。以标准稠度用水量按试验标准拌制方法制成标准稠度净浆，并次装满试模，振动数次刮平，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。,18,(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1s2s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，每隔5min(或更短时间)测定一次。当试针沉至距底板4mm土1m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。初凝状态:试针距底板距离为4mm1mm。,19,(4)终凝时间的测定为准确观测试针沉入的状况，在终凝针上安装了一个环形附件。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。终凝状态: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。注意，到达初凝或终凝时，均应立即重复一次试验，当2次结论相同，才能认定达到初凝或终凝状态。,20,(四)安定性试验1.水泥安定性定义水泥安定性是表征水泥硬化后体积变化均匀性的物理性能指标2.水泥安定性好坏对工程带来的影响水泥安定性不良会造成:混凝构件产生变形、膨胀，严重时造成开裂，影响混凝上质量。3.安定性主要影响因:水泥熟料中氧化镁(Mg0)含量、水泥中三氧化硫(S03,)含量。游离氧化钙（Ca0）,21,4.我国现行规定有两种测定方法雷氏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，为标准法;试饼法是观测水泥标准稠度净浆试饼的外形变化程度，为代用法。如测定结果有争议时以雷氏法为准。注:水煮法(雷氏法、试饼法):测定(SO3)含量；压蒸法:测定(MgO)含量,22,4、测定方法（雷氏法）（1）试验目的：测定水泥安定性，可以观测水泥硬化后体积变化的均匀性，用以评定水泥的技术性能；可以间接地反映出引起水泥体积安定性不良的化学因素（2）试验仪具1、雷氏夹2、沸煮箱3、雷氏夹膨胀值测定仪,23,雷氏夹检验:当根指针的根部先悬挂在根金属丝或尼龙丝上，另一根指针的根部在挂上300g质量的砝码，两根指针针尖的距离增加应在17.5mm2.5mm范围内。每个雷氏夹需配备质量为75g85g的玻璃板两块。(3)试验方法1)测定前的准备工作:每个试样需成型两个试件，在玻璃板表面和雷氏夹内表面要稍稍涂上一层油(矿物油)。2)雷氏夹试件的成型:将预先准备好的雷氏夹放在已稍擦油的玻璃板上，并立刻将己制好的标准稠度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，然后抹平，盖上稍涂油的玻璃板，接着立刻将试件移至湿气养护箱内养护24h2h。,24,3)沸煮调整好沸煮箱内的水位，使能保证在整个煮沸过程中都超过试件，不需中途添补试验用水，同时又能保证在30min士5min内升至沸腾。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水中的试件架上,指针朝上，然后在30min士5min内加热至沸并恒沸180min土5min(3h土5min)。沸煮结束后，立即放掉沸煮箱中的热水，打开箱盖，待箱体冷却至室温，取出试件进行判别。4)测量C:沸煮后，冷却，取出试件测量雷氏夹指针尖端的距离C。,25,5)结果判定(有变化)当两个试件煮后增加距离CA平均值5.0mm时，安定性合格;当两个试件煮后增加距离CA平均值5.0mm时，应用同一样品重做一次试验，以复检结果为准。,26,试饼法（代用法）：试饼形状:直径约7080mm、中心厚度约10mm、边缘渐薄、表面光滑的试饼。标准养护:24h土2h。(同雷氏法)沸煮时间:在30min士5min内加热至沸并恒沸180min土5min(同雷氏法)结果评定:目测试饼未发现裂缝，用钢直尺检查底部平面也没有弯曲，认定合格,27,二、水泥力学性质检验1.水泥胶砂流动的意义对于需水量较大的水泥(如火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥和掺火山灰质混合材的普通水泥、矿渣水泥等)进行胶砂强度检验时，其用水量应按0.50水灰比和胶砂流动度不小于180mm来确定。2.水泥胶砂流动度的测定方法(1)如跳桌在24h内未被使用，先空跳一个周期25次。(2)在制备胶砂的同时，用潮湿棉布擦拭跳桌台面、试模内壁、捣棒以及与胶砂接触的用具，将试模放在跳桌台面中央并用潮湿棉布覆盖,28,(3)将拌好的胶砂分两层迅速装入流动试模，第一层装至截锥圆模高度约2/3处，用小刀在相互垂直的两个方向上各划5次，用捣棒由边缘至中心均匀捣压15次，之后装第二层胶砂，装至高出截锥圆模约20mm,用小刀在相互垂直的两个方向上各划5次，再用捣棒由边缘至中心均匀捣压10次。捣压后应使胶砂略高于截锥圆模。捣压深度，第-一层捣至胶砂高度的1/2，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。（4)捣压完毕，取下模套，用小刀由中间向边缘分两次以近水平的角度将高出截锥圆模的胶砂刮去并抹平，擦去落在桌面上的胶砂。将截锥圆模垂直向上轻轻提起，立刻开动跳桌，每秒钟一次，在25s土1s内完成25次跳动。,29,(5)跳动完毕，用卡尺测量胶砂底面最大扩散直径及与其重直方向的直径，计算平均值，精确至1mm,即为该水量下的水泥胶砂流动度。流动度试验，从胶砂拌合开始到测量扩散直径结束，须在6min内完成。(6)电动跳桌与手动跳桌测定的试验结果发生争议时，以电动跳桌为准。（二)水泥胶砂强度试验1、检验方法(ISO法)水泥:标准砂=1:3;水灰比0.5，制40mm40mn160mm棱柱体试件,标准养护3d、28d分别测定抗折强度、抗压强度抗压强度夹具面积:40mm40mm,30,2.强度等级fce,k(1)以水泥28d抗压强度确定(2)为强度范围的下限(3)水泥实际强度fce=cfce,kc水泥富裕系数，1.01.5，3、分类:普通型、早强型,31,水泥胶砂强度试验(ISO法)1.试验目的本方法适用测定硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等的抗折与抗压强度，用以评定水泥的强度等级。2.试验设备与材料仪器:(1)试验筛(2)搅拌机(3)试模(4)振实(5)雾室或湿箱(6)抗折强度试验机(7)抗压强度试验机、抗压强度试验机用夹具,32,材料:(1)中国IS0标准砂:可以单级分包装，也可以各级预配合以1350g土5g量的塑料袋混合包装，但所用塑料袋材料不得影响强度试验结果。(2)水泥:当试验水泥从取样至试验要保持24h以上时，应把它贮存在基本装满和气密的容器里，这个容器应不与水泥起反应。(3)水:饮用水。仲裁试验或其他重要试验用蒸馏水。试验方法：(1)胶砂的制备,33,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)。锅胶砂成三条试体，每锅材料需要量:水泥(g)标准砂(g)水(g)450土21350土5225土1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土1g。当用自动滴管加225mL水时，滴管精度应达到土1mL,34,搅拌:a.把水加入锅里，再加入水泥，把锅放在固定架上，上升至固定位置。b.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入。当各级砂是分装时，从最粗粒级开始，依次将所需的每级砂量加完。把机器转至高速再拌30s。c.停拌90s，在第个15s内用一胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂刮入锅中间。在高速下继续搅拌60s。各个搅拌阶段，时间误差应在土1s以内,35,(2)试件的制备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两层装入试模，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。再装入第二层胶砂，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。,36,37,(3)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入雾室或湿箱的水平架子上养护(温度保持在20C1C，相对湿度不低于90%),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。两个龄期以上的试体，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。脱模:脱模应非常小心。对于24h龄期的，应在破型试验前20分钟内脱模。对于24h以上龄期的，应在成型后2024h之间脱模。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，应用湿布覆盖全做试验为止。,38,水中养护:将作好标记的试件立即水平或竖直放在20C土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箅子上，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。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。,39,强度试验试体的龄期:a、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。24h1