土材试验-水泥试验-2011土木工程

1、.2 2.主要内容标准介绍标准介绍l分类、误差、代号分类、误差、代号水泥实验水泥实验l标准概览标准概览l通用规定通用规定l水泥实验水泥实验标准稠度、安定性、凝结时标准稠度、安定性、凝结时间，强度等级间，强度等级3 3.分类分类按发布单位与通用范围分为按发布单位与通用范围分为l 国标：国标：GBGB开头，如开头，如GB/T 17671-1999GB/T 17671-1999。l 部标：如部标：如JGJJGJ开头，开头，JGJ53JGJ5320062006。uJGJJGJ建工局建工局YBYB冶金部冶金部 SHSH石油部（沥青）石油部（沥青）JCJC建建材工业局材工业局JTJJTJ交通部交通部 JJ

2、G JJG 计量局计量局 SDSD水电（水利水电（水利电力部）电力部）地标：地标：DB32/165-1997DB32/165-1997，适用于相应省。，适用于相应省。企标：以开头，如企标：以开头，如/32500/32500、SG5002-1992SG5002-1992其他：其他：CECSCECS（中国工程建设标准化协会中国工程建设标准化协会）开头，）开头，CECS21:2000CECS21:2000超声法检测混凝土缺陷技术规程；超声法检测混凝土缺陷技术规程；4 4.误差误差地标、企标的平均相对误差地标、企标的平均相对误差，相对标，相对标准差准差SrSr小于国标、部标。小于国标、部标。标准适用范

3、围越广，其被承认程度和范标准适用范围越广，其被承认程度和范围就越高。适用的范围越窄，其标准相围就越高。适用的范围越窄，其标准相对标准差就越小对标准差就越小niicirRRne12%100111%1001Rn11inR计算实测5 5.技术标准的代号与编号技术标准的代号与编号 GB/T 175-2007GB/T 175-2007（19991999、8585）通用硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥GBGB国标；国标；T T推荐标准；推荐标准； 175175表国家标准编号表国家标准编号2007(19992007(1999、1985)-20071985)-2007（19991999、19851985）发布）发布6

4、 6.现有相关标准产品、方法标准现有相关标准产品、方法标准 GB 175-2007 GB 175-2007 通用硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥 GB/T1346GB/T13462001 2001 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法性检验方法 GB/T1345GB/T13452005 2005 水泥细度检验方法水泥细度检验方法 筛析法筛析法 GB/T17671GB/T176711999 1999 水泥胶砂强度检验方法（水泥胶砂强度检验方法（ISOISO法）法） GB/T2419-2005 GB/T2419-2005 水泥胶砂流动度测试方法水泥胶砂流动度测试方

5、法 GB/T 8074GB/T 80742008 2008 水泥比表面积测定方法（勃氏法）水泥比表面积测定方法（勃氏法） GB/T176-2008 GB/T176-2008 水泥化学分析方法水泥化学分析方法 GB/T208-1994 GB/T208-1994 水泥密度测定方法水泥密度测定方法 JC/T 603JC/T 6032004 2004 水泥胶砂干缩试验方法水泥胶砂干缩试验方法 JC/T421JC/T4212004 2004 水泥胶砂耐磨性试验方法水泥胶砂耐磨性试验方法 JTG E30JTG E302005 2005 公路水泥及水泥混凝土试验规程公路水泥及水泥混凝土试验规程 7 7.水泥

6、实验水泥实验依据：依据：GB/T1346GB/T134620012001，GB/T1345GB/T13452005 GB/T176712005 GB/T1767119991999。结果应满足结果应满足 GB175G通用硅酸盐，通用硅酸盐水泥水泥8 8.产品标准（产品标准（GB175GB1752007 2007 ）硅酸盐水泥硅酸盐水泥PIPI、P (5%)P (20%PS: 20%且且50%50%（PSAPSA），），50%50%且且70%70%（PSBPSB），），Slag Slag 火山灰硅水泥火山灰硅水泥P.P: 20%P.P: 20%且且40% 40% pozz

7、olanapozzolana粉煤灰硅水泥粉煤灰硅水泥 P.FP.F：2020且且40 FA40 FA复合硅水泥复合硅水泥PC (20%PC (20%且且50%50%两种混合材两种混合材) ) 9 9.一、水泥试验的一般规定一、水泥试验的一般规定取样方法取样方法: GB12573-2008: GB12573-2008，应有代表性，应有代表性，12kg12kg。取得的试样应取得的试样应充分拌匀充分拌匀，试验前，水泥，试验前，水泥过过0.9mm0.9mm方孔筛。方孔筛。实验室温度实验室温度T:20T:202 2，RH50RH50；湿；湿气养护箱气养护箱T=20T=2011，RH90RH90；养护池；

8、养护池水水T=20T=2011。材料温度应与环境温度相同。材料温度应与环境温度相同。1010.水泥的性能指标水泥的性能指标化学指标：化学指标：l不溶物不溶物( (0.75/1.50)0.75/1.50)： P P 、P P l烧失量烧失量（3.0/3.5/5.03.0/3.5/5.0）：）： P P I I、P P 、P P O Ol三氧化硫三氧化硫( (3.5/4.0/3.5)3.5/4.0/3.5)：AllAlll氧化镁氧化镁( (5.0/6.0)5.0/6.0)：AllAlll氯离子氯离子（0.060.06）：）：AllAlll( (碱含量碱含量):):NaNa2 2O+0.658KO+

9、0.658K2 2O O，0.6%0.6%物理指标物理指标：凝结时间，安定性：凝结时间，安定性，（标准稠，（标准稠度），度），强度强度，（细度），（细度）1111.标准稠度用水量标准稠度用水量凝结时间和安定性试验凝结时间和安定性试验, ,必须拌制成水泥净浆或必须拌制成水泥净浆或砂浆。砂浆。标准稠度用水量标准稠度用水量试验目的试验目的：为上述试验提供基：为上述试验提供基准砂浆，间接反映需水量准砂浆，间接反映需水量.1212试杆法试杆法主要设备：水泥净浆搅主要设备：水泥净浆搅拌机。拌机。标准维卡仪：滑动部分总标准维卡仪：滑动部分总m=300gm=300g1g1g，能靠重力自，能靠重力自由下落，不得

10、有紧涩和旷由下落，不得有紧涩和旷动现象。试模、其他等动现象。试模、其他等1313.实验步骤实验步骤1 1、检查检查：维卡仪金属棒能自由滑动；调零；：维卡仪金属棒能自由滑动；调零；搅拌机正常等。搅拌机正常等。2 2、拌制净浆拌制净浆：润湿，：润湿，将水倒入将水倒入搅拌锅，在搅拌锅，在5s5s10s10s内加入称好的内加入称好的500g500g水泥水泥，记录，记录加水加水时间时间，低速，低速120s120s，停，停15s15s，高速，高速120s120s停机。停机。3 3、立即装模测试：立即装模测试：降低试杆使表面刚好接降低试杆使表面刚好接触，拧紧螺丝触，拧紧螺丝1 12s2s后，突然放松，停止沉

11、后，突然放松，停止沉入或释放试杆入或释放试杆30s30s，记录试杆距底板的距离。记录试杆距底板的距离。整个操作整个操作1.5min1.5min内完成。内完成。1414.结果判定结果判定距底板距底板6mm6mm1mm1mm净浆为标准稠度净净浆为标准稠度净浆。其拌和水量浆。其拌和水量m m为水泥的标准稠为水泥的标准稠度用水量（度用水量（P P）。）。计算：计算：P Pm m100100/500(/500(精度精度0.10.1) )1515.凝结时间凝结时间主要主要仪器仪器：标准维卡仪，初、终凝针等。：标准维卡仪，初、终凝针等。 步骤步骤：1 1 调零调零。l2 2 试件制备试件制备：将标准稠度的净

12、浆装入试模中，插捣：将标准稠度的净浆装入试模中，插捣使其密实，湿气使其密实，湿气养护箱（养护箱（ T=20T=2011，RH90RH90 ）养护。养护。3 3测试测试：l取出试模，接触表面，停止下沉或释放试针取出试模，接触表面，停止下沉或释放试针30s30s时时指针读数。指针读数。l当试针沉到当试针沉到距底板距底板4mm4mm1mm1mm时，时，为初凝状态为初凝状态；l初凝时间：初凝时间：由水泥全部加入水中至初凝状态的时间，由水泥全部加入水中至初凝状态的时间，用用“min”min”表示。表示。l30min30min时第一次测定，临近初凝时每时第一次测定，临近初凝时每5min5min测定一次。测

13、定一次。1616.终凝时间的测定终凝时间的测定初凝测定完后，初凝测定完后，翻转翻转180180，直径大端向上，直径大端向上，小端向下，继续养护；小端向下，继续养护；当当试针沉入试体试针沉入试体0.5mm0.5mm时，即环形附件开始不时，即环形附件开始不能在试体上留下痕迹时，为能在试体上留下痕迹时，为终凝状态终凝状态；终凝时间终凝时间：由水泥全部加入水中至到达终凝：由水泥全部加入水中至到达终凝状态的时间，用状态的时间，用“min”min”表示。表示。临近终凝时每临近终凝时每15min15min测定一次；测定一次；1717.凝结时间测试注意事项凝结时间测试注意事项至少要至少要距试模内壁距试模内壁1

14、0mm10mm；每次测定每次测定试针不能落入原针孔试针不能落入原针孔整个过程要整个过程要试模防振试模防振。整个测试过程整个测试过程不测试时，应标养不测试时，应标养到达初凝或终凝时应立即重复一次到达初凝或终凝时应立即重复一次，当两次，当两次结论相同时才能定为到达初凝或终凝状态。结论相同时才能定为到达初凝或终凝状态。.1818安定性试验安定性试验鉴定游离氧化钙鉴定游离氧化钙对水泥安定性的影响。分雷对水泥安定性的影响。分雷氏法和试饼法（代用法）两种，有争议时以氏法和试饼法（代用法）两种，有争议时以雷氏法为准。雷氏法为准。主要仪器：主要仪器：l沸煮箱。沸煮箱。l雷氏夹：铜质材料，雷氏夹：铜质材料，30

15、0g300g砝码校正，针尖距离增加应砝码校正，针尖距离增加应在在17.517.52.5mm2.5mm范围内。范围内。l雷氏夹膨胀测定仪雷氏夹膨胀测定仪(0.5mm)(0.5mm)l757580g80g玻璃板等玻璃板等1919.雷氏法雷氏法检查雷氏夹是否满足使用要求，测量雷氏夹检查雷氏夹是否满足使用要求，测量雷氏夹针尖初始距离针尖初始距离(A)(A)(精度精度0.5mm)0.5mm)；成型成型2 2个雷氏夹试件，标养个雷氏夹试件，标养24242h2h；沸煮（在沸煮（在30305min5min内加热至沸并恒沸内加热至沸并恒沸3h3h5min5min）后取出试件，测量雷氏夹指针两）后取出试件，测量雷

16、氏夹指针两针尖之间的距离（针尖之间的距离（C C）；）；计算膨胀值（计算膨胀值（C CA A），取），取2 2个试件平均值；个试件平均值；若若不大于不大于5mm5mm时则判定该水泥安定性合格。时则判定该水泥安定性合格。但但若若2 2个膨胀值相差超过个膨胀值相差超过4mm4mm时时，应重做。再如，应重做。再如此，则认为该水泥安定性不合格。此，则认为该水泥安定性不合格。2020.试饼法试饼法做成做成707080mm80mm、中心厚约、中心厚约10mm10mm边缘渐薄、边缘渐薄、表面光滑的试饼，放入标准养护箱内标养表面光滑的试饼，放入标准养护箱内标养24242h2h。检查试饼，在检查试饼，在无缺陷的

17、情况沸煮无缺陷的情况沸煮。目测：目测：表面未发现裂纹、用直尺检查平面无表面未发现裂纹、用直尺检查平面无弯曲现象时为安定性合格，当两个试饼判别弯曲现象时为安定性合格，当两个试饼判别结果有矛盾时，也判为不合格。结果有矛盾时，也判为不合格。.2121胶砂试件成型设备胶砂试件成型设备l试模试模:40:404040160mm160mm，l抗折、抗压机：抗折、抗压机：I I级精度；抗压夹具受压面积级精度；抗压夹具受压面积 404040mm40mm。主要设备：主要设备：l胶砂搅拌机胶砂搅拌机: :叶片工作间隙叶片工作间隙3 31mm1mm。l振实台振实台: :振幅振幅15150.3mm0.3mm，频率，频率

18、6060次次/60s/60s2s2s。2222.胶砂试件成型胶砂试件成型标准砂要求标准砂要求：SiOSiO2 2含量含量98%98%，级配，级配0.080.082.0mm2.0mm配合比参数：灰砂比配合比参数：灰砂比1:31:3，水灰比水灰比0.500.50。成型成型1 1个三联模用量个三联模用量：水泥：水泥450g450g，标准砂，标准砂1350g1350g，水水225mL(225mL(精度精度1g)1g)。先加水，再加水泥，低速搅拌先加水，再加水泥，低速搅拌30s30s，在第二个，在第二个30s30s内加入标准砂，然后快速搅拌内加入标准砂，然后快速搅拌30s30s，停止，停止90s90s，

19、继，继续快速搅拌续快速搅拌60s60s。振实台成型：分两层，每层振动振实台成型：分两层，每层振动6060次。次。2323.胶砂试件养护胶砂试件养护带模养护，带模养护，T T202011，RH90RH90养护养护202024h24h脱模（对于龄期为脱模（对于龄期为24h24h的应在破的应在破型试验前型试验前20min20min内脱模）。内脱模）。编号，脱模。编号时应将编号，脱模。编号时应将每模中三条试每模中三条试件编在两个龄期内件编在两个龄期内，同时编上成型与测，同时编上成型与测试日期。硬化较慢允许试日期。硬化较慢允许24h24h后脱模。后脱模。脱膜后立即放入水槽养护脱膜后立即放入水槽养护，养护

20、水温为，养护水温为202011，试件之间有间隙，水面至少，试件之间有间隙，水面至少高出试件高出试件5mm5mm。2424.抗折和抗压强度一体机抗折和抗压强度一体机.2525 抗折试验机抗折试验机2626. 抗压试验机抗压试验机2727.抗折强度试验抗折强度试验 龄期：龄期：24h24h15min15min，48h48h30min30min，72h72h45min45min，7d7d2h2h，28d28d8h8h 破型前破型前15min15min从水中取出从水中取出 先抗折（先抗折（505010N/s10N/s速度），破坏荷载速度），破坏荷载F Ff f（N N）或直读强度。）或直读强度。 抗折

21、强度：抗折强度：R Rf f=(3F=(3Ff fL)/(2bhL)/(2bh2 2)(0.01MPa)(0.01MPa) L L100mm100mm；b b、h h为为40mm40mm。 取试件取试件三块的平均值三块的平均值；l 但但当有一个超过当有一个超过平均值平均值1010时，剔除，取时，剔除，取其余两块平均值。其余两块平均值。2828.抗压强度抗压强度抗折后的抗折后的六个断块，保持潮湿状态六个断块，保持潮湿状态立即抗压，立即抗压，加荷速度加荷速度2.42.40.2kN/s0.2kN/s，破坏荷载，破坏荷载F Fc c(N(N) )或直或直读。读。计算抗压强度计算抗压强度f fc c（0

22、.1MPa0.1MPa）：）：f fc c= =F Fc c/A/A A A40mm40mm40mm=1600mm40mm=1600mm2 2。六个平均六个平均；l但但如有一个超过如有一个超过平均值平均值 1010，剔除最大超过值，剔除最大超过值，以其余五个平均值作为抗压强度结果；如再有超以其余五个平均值作为抗压强度结果；如再有超过他们平均数过他们平均数1010时，则此组结果作废。时，则此组结果作废。2929.胶砂强度测试中的几点注意事项胶砂强度测试中的几点注意事项温湿度要求温湿度要求l试件制备时、养护时的温度要求，初始试件制备时、养护时的温度要求，初始养护在湿气养护箱中，拆模后养护水中。养护

23、在湿气养护箱中，拆模后养护水中。测试时试件的状态测试时试件的状态l测试时保持潮湿状态测试时保持潮湿状态l成型面不能作为受压面成型面不能作为受压面加荷速度的控制加荷速度的控制结果评定：与平均值偏差相差是否超过结果评定：与平均值偏差相差是否超过10%10%进行判定进行判定3030.水泥细度水泥细度P P ,P,P ，P P O:O:比表面积法。比表面积法。l以一定量的空气，透过具有一定空隙率和一定厚以一定量的空气，透过具有一定空隙率和一定厚度的压实粉层时所受阻力不同而进行测定。采用度的压实粉层时所受阻力不同而进行测定。采用已知比表面积的标准物料对仪器进行校正。已知比表面积的标准物料对仪器进行校正。

24、P P P P，P P S S，P P F F，P P C C：筛析法筛析法(80/45m)(80/45m)：l以剩余在一定筛孔的筛余百分比表示以剩余在一定筛孔的筛余百分比表示l三种方法：负压筛法、水筛法、手工干筛法；三种方法：负压筛法、水筛法、手工干筛法；l如结果有争议，以负压筛法为准。如结果有争议，以负压筛法为准。l筛用筛用1010次后次后应清洗，金属框筛、铜丝网筛应用专应清洗，金属框筛、铜丝网筛应用专门清洗剂，不可用弱酸浸泡。门清洗剂，不可用弱酸浸泡。.3131负压筛法负压筛法主要主要仪器仪器: :负压筛负压筛( (内径内径142142，高高25mm25mm方孔铜丝筛网，负压方孔铜丝筛网

25、，负压筛析仪筛析仪) )。试验试验步骤步骤检查仪器；检查仪器；称样品称样品W W，80m:25.00g80m:25.00g，45m:10.00g (0.01g)45m:10.00g (0.01g)。称筛余物重量称筛余物重量R Rt t，精度，精度0.01g0.01g。3232.筛析法的计算筛析法的计算筛余百分数筛余百分数F F（R Rt t/W/W）100%,100%,计算至计算至0.10.1。l必要时，进行筛网校准，并乘以校正系数。必要时，进行筛网校准，并乘以校正系数。取两次试验平均值取两次试验平均值。l当当F 5F 5时，绝对误差应小于时，绝对误差应小于0.50.5；l当当F5%F5%时，

26、绝对误差应小于时，绝对误差应小于1.01.0。结果结果修约规则修约规则：四舍六入五单双，五后非零：四舍六入五单双，五后非零应进一，五后为零视单双，单进双不进应进一，五后为零视单双，单进双不进。3333.试验筛的标定试验筛的标定 试验试验准备准备：标准样品，被标定筛：标准样品，被标定筛( (应事先清洗，去应事先清洗，去污，干燥污，干燥( (水筛除外水筛除外) )，并和标定试验室温度一致，并和标定试验室温度一致) )。 标定步骤：标定步骤：l标样放入密闭广口瓶，摇标样放入密闭广口瓶，摇2min2min，消除结块，搅拌均匀；，消除结块，搅拌均匀；l按测试方法称量，并试验；按测试方法称量，并试验；l平

27、行试验两次，中间不得进行其他样品的试验，取平均平行试验两次，中间不得进行其他样品的试验，取平均值。值。l当结果相差大于当结果相差大于0.30.3时，再进行第三次试验，取接近时，再进行第三次试验，取接近的两次试验的平均值的两次试验的平均值FtFt。l修正系数计算：修正系数计算：C CFs/Ft(Fs/Ft(计算至计算至0.01)0.01) C C0.800.801.201.20可用但应修正，否则不可用。可用但应修正，否则不可用。.3434水泥勃氏比表面仪水泥勃氏比表面仪.3535水泥比表面积水泥比表面积主要仪器：勃氏透气比表面仪，分析天主要仪器：勃氏透气比表面仪，分析天平（精确至平（精确至0.0

28、001g0.0001g）等）等试验步骤：试验步骤：对仪器进行校正，气密性检查；对仪器进行校正，气密性检查；测试水泥的密度；测试水泥的密度；计算试样量：计算试样量：称取烘干备用的水泥试样，制备粉料称取烘干备用的水泥试样，制备粉料层。层。)1 (Vm3636.步骤步骤( (续续) )透气，液面由指定高度下降至一定距离时的透气，液面由指定高度下降至一定距离时的时间（第二线至第三线），记录试验温度。时间（第二线至第三线），记录试验温度。S S计算（计算（10cm10cm2 2/g/g）：）：式中：下标式中：下标s ss s为标准数据，为标准数据， 为密度，为密度，T T为下落为下落时间，时间， 空隙率，空隙率， 为空气粘度，温度有关。为空气粘度，温度有关。取二次平均，如两次相差取二次平均，如两次相差2 2以上，应重新试以上，应重新试验。并将结果换算成验。并将结果换算成m m2 2/kg/kg为单位。为单位。)/()1()1(233gcmTTsSsSssss3737.水泥试验结果评定水泥试验结果评定物理性能评定物理性能评定初凝不早于初凝不早于45min45min，终凝不迟于，终凝不迟于600min600min（硅酸（硅酸盐水泥