水泥的试验检测培训讲义内容详细

目录第一部分水泥基本知识一、胶凝材料的定义和分类二、水泥的生产过程与方法三、硅酸盐水泥的矿物组成和水化反应能力四、水泥的分类五、与水泥性能和试验方法有关的术语六、水泥组批原则与取样方法七、常用六大水泥的强度要求和技术指标第二部分水泥试验方法一、水泥标准稠度用水量试验二、安定性的测定（沸煮法）三、凝结时间的测定四、水泥胶砂强度的检验（ISO法）五、水泥细度的检验第一部分水泥基本知识一、胶凝材料的定义和分类胶凝材料是指这样一类无机粉末材料，当其与水或水溶液拌和后形成的浆体，经过一系列的物理、化学作用后，能够逐渐硬化并形成具有强度的人造石。

无机胶凝材料一般可分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料两大类。

1）气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，而不能在水中硬化，如石灰、石膏、镁质胶凝材料等。2）水硬性胶凝材料既能在空气中硬化，又能在水中硬化，这类材料常统称为水泥，如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。

二、水泥的生产过程与方法水泥的生产过程水泥的生产过程概括起来，叫做两磨一烧。（1）生料的配制与磨细（2）将生料经煅烧使之部分熔融形成熟料（3）将熟料与适量石膏共同磨细成为水泥水泥生产方法（1）水泥生产方法根据生料的配制可分为干法和湿法。（2）生产硅酸盐水泥的原料，主要是石灰质原料和粘土质原料两类。a、石灰质原料主要提供CaO，如石灰石、白垩、石灰质凝灰岩。b、粘土质原料主要提供SiO2、Al2O3以及少量的Fe2O3，如粘土、粘土质岩、黄土等。

三、硅酸盐水泥的矿物组成和水化反应能力硅酸盐水泥熟料矿物组成主要是：C3S、C2S、C3A、C4AF，其中C3S和C2S占水泥质量的70％以上。硅酸盐水泥熟料各矿物的水化速度为C3A＞C4AF＞C3S＞C2S硅酸盐水泥中各矿物对强度的影响C3S主要起强度作用C2S主要起后期强度作用C3A主要起早期强度作用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四、水泥的分类硅酸盐水泥P.Ⅰ：由硅酸盐水泥熟料、适量石膏磨细而成的水硬性胶凝材料。P.Ⅱ：由硅酸盐水泥熟料、0～5％石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细而成的水硬性胶凝材料。普通硅酸盐水泥P.O：由硅酸盐水泥熟料、6～15％混合材料、适量石膏磨细而成的水硬性胶凝材料。矿渣硅酸盐水泥P.S：由硅酸盐水泥熟料、20～70％粒化高炉矿渣、适量石膏磨细而成的水硬性胶凝材料。火山灰质硅酸盐水泥P.P：由硅酸盐水泥熟料、20～50％火山灰质混合材料、适量石膏磨细而成的水硬性胶凝材料。粉煤灰质硅酸盐水泥P.F：由硅酸盐水泥熟料、20～40％粉煤灰、适量石膏磨细而成的水硬性胶凝材料。复合硅酸盐水泥P.C：由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、适量石膏磨细而成的水硬性胶凝材料。白色硅酸盐水泥P.W：由含氧化铁较少的硅酸盐水泥熟料、GB/T2015-2005规定的混合材料、适量石膏磨细而成的水硬性胶凝材料。五、与水水泥性能能和试验验方法有有关的术术语水泥净浆浆标准稠稠度为测定水水泥凝结结时间、、安定性性等性能能，使其其具有准准确的可可比性，，水泥净净浆以标标准方法法测试所所达到统统一规定定的浆体体可塑性性程度。。凝结时间间水泥从加加水拌和和开始到到失去流流动性，，即从可可塑状态态发展到到固体状状态所需需的时间间，可分分为初凝凝和终凝凝。水灰比水泥浆、、水泥胶胶砂、混混凝土混混合料中中拌合水水与水泥泥的质量量比值。。水泥体积积安定性性水泥浆体体硬化后后体积变变化的稳稳定性。。六、水泥泥组批原原则与取取样方法法按照GB12573《水泥取样样方法》进行。对同一厂厂家、同同品种、、同强度度等级、、同编号号的水泥泥为一批批。以每每一编号号为一取取样单位位，取样样应具有有代表性性，可连连续取，，亦可从从20个以上不不同部位位取等量量样品经经混合均均匀后组组成至少少12kg。将所取水水泥混合合样通过过0.9mm方孔筛。。GB50204-2002规定，按同一生产厂家、同一等级、同一品种、同一批号且连连续进场场的水泥泥，袋装不超超过200吨为一批批，散装不超超500吨为一批批。当在使用用中对水水泥质量量有怀疑疑或水泥泥出厂超超过三个个月（快快硬硅酸酸盐水泥泥超过一一个月））时，应应进行复复检。七、常用用六大水水泥的强强度要求求和技术术指标1、强度等等级硅酸盐水水泥强度度等级分分为：42.5、42.5R、52.5、、52.5R、、62.5、62.5R普通硅酸酸盐水泥泥强度等等级分为为：32.5、32.5R、42.5、、42.5R、、52.5、52.5R矿渣水泥泥、火山山灰质水水泥、粉粉煤灰水水泥强度度等级分分为：32.5、32.5R、42.5、、42.5R、、52.5、52.5R复合硅酸酸盐水泥泥强度等等级分为为：32.5、32.5R、42.5、、42.5R、、52.5、52.5R2、技术指指标水泥品种技术指标硅酸盐水泥GB175-1999普通硅酸盐水泥GB175-1999矿渣水泥、火山灰质水泥、粉煤灰水泥GB1344-1999、复合硅酸盐水泥GB12958-1999不溶物I型≤0.75%；II型≤1.50%--------烧失量Ⅰ型≤3.0%；Ⅱ型≤3.5%≤5.0%----氧化镁≤5.0%；压蒸合格后≤6.0％≤5.0%≤5.0%；压蒸合格≤6.0％三氧化硫≤3.5%≤3.5%火、粉、复合≤3.5%；矿渣≤4.0%细度比表面积＞300m2/kg≤10.0%≤10.0%凝结时间初凝≥45min；终凝≤6.5h初凝≥45min；终凝≤10h安定性沸煮法必须合格沸煮法必须合格沸煮法必须合格强度3天，28天抗压、抗折3天，28天抗压、抗折3天，28天抗压、抗折碱碱含量≤0.60%或供需双方商定供需双方商定3、废品与与不合格格品废品凡氧化镁镁、三氧氧化硫、、初凝时时间、安安定性中中任一项项不符合合标准规规定，均均为废品品。不合格品品不合格品品凡细度度、终凝凝时间、、不溶物物和烧失失量中的的任一项项不符合合标准规规定或混混合材料料掺加量量超过最最大限量量和强度度低于商商品强度度等级的的指标时时为不合合格品，，水泥包包装标志志中水泥泥品种、、强度等等级、生生产者名名称和出出厂编号号不全的的也属不不合格品品。第二部分水水泥试验验方法一、试验验条件及样品品要求试验室温度：：20℃±2℃℃，相对湿度≥50%；水泥试样、拌拌和水、仪器器和用具的温温度应与试验验室一致；湿湿气养护箱的的温度：20℃±1℃℃，相对湿度≥90%；试件养护池水水温：20℃±1℃℃。※水泥样品应通通过0.9mm方孔筛，样品品不得混入杂杂物及结块;水泥样品从取取样至试验要要保持24小时以上,应把它贮存在在基本装满和和气密的容器器里,不与起反应.※ISO标准砂——在105-110℃℃下,用代表性砂样样烘2小时的质量损损失来测定,以干基的质量量百分数应小小于0.2%.※标准粉二、试验方法水泥各项性能能指标氧化镁、烧失失量和三氧化化硫按照GB/T176-1996《水泥化学分析析方法》进行。细度按照GB/T1345-2005《《水泥细度检验验方法筛筛析法》进行。凝结时间和安安定性按照GB/T1346-2001《水泥标准稠度度用水量、凝凝结时间、安安定性检验方方法》进行。强度按照GB/T17671-1999《《水泥胶砂强度度检验方法（（ISO法）》进行。水泥胶砂流动动度按照GB/T2419-2005《水泥胶砂流动动度测定方法法》进行。密度按照GB/T208-94《水泥密度测定定方法》进行。水泥比表面积积测定按照GB8074-87《《水泥比表面积积测定方法（（勃氏法）》进行。压蒸安定性测测定按照GB/T750-92《《水泥压蒸安定定性试验方法法》进行。（一）水泥标准稠度度用水量试验验水泥净浆需水水性是指水泥泥加水后，用用一定仪器经经一定时间的的搅拌，使水水泥净浆达到到特定的可塑塑性状态时的的需水量，用用拌和水质量量和水泥质量量之比的百分分数表示，称称为水泥标准准稠度用水量量。影响水泥净浆浆用水量的主主要因素——熟料成分、水水泥细度、水水泥中混合材材料种类及其其掺加量，C3A----需水性较大，，C2S----需水性较小fCaO及碱含量高----需水性较大，，水泥越细----需水性越大。。试验目的：不仅可直接了了解水泥需水水性，还可保保证凝结时间间及安定性等等其他性能测测试准确可比比。试验方法：标准法和代用用法。仪器设备：水泥净浆搅拌机、、标准法维卡仪、、代用法维卡仪、、量水器、天平。。试验步骤：（1）标准法搅拌锅和搅拌叶片片先用湿布擦过，，将拌和水倒入搅搅拌锅内，然后在在5s-10s内小心将称好的500g水泥加入水中，防防止水和水泥溅出出；拌和时，先将将锅放在搅拌机的的锅座上，升至搅搅拌位置，启动搅搅拌机，低速搅拌拌120s，停15s，同时将叶片和锅壁壁上的水泥浆刮入入锅中间，接着高高速搅拌120s停机。拌和结束后，立即即将拌制好的水泥泥净浆装入已置于于玻璃板上的试模模中，用小刀插捣捣，轻轻振动数次次，刮去多余的净净浆；抹平后迅速速将试模和底板移移到维卡仪上，并并将其中心定在试试杆下，降低试杆杆直至与水泥净浆浆表面接触，拧紧紧螺丝1s~2s后，突然放松，使使试杆垂直自由地地沉入水泥净浆中中。在试杆停止沉沉入或释放试杆30s时记录试杆底板之之间的距离，升起起试杆后，立即擦擦净；整个操作应应在搅拌后1.5min内完成。以试杆沉沉入净浆并距底板板6mm±1mm的水泥净浆为标准准稠度净浆。其拌拌和水量为该水泥泥的标准稠度用水水量（P），按水泥质量的百分分比计。（2）代用法（试锥法法）——调整水量法和不变变水量法两种方法法。在条件具备的情况况下，应首先采用用标准法测定水泥泥净浆的标准稠度度。在采用代用法时，，如果固定用水量量法的结果和调整整用水量法的结果果有冲突时，以调调整用水量法的结结果为准。当采用不变水量法法测得的试锥下沉沉深度小于13mm时，此时应改用调调整水量法测定。。试模放置在玻璃板板上的时候，事先先在玻璃扳上抹一一层黄油等类似材材料，防止水泥粘粘在玻璃上不好清清除。（二）安定性的测测定（沸煮法）试验目的：保证水泥质量，安安定性不合格定为为废品不得使用。。测定方法：（1）雷氏法是观测由由二个试针的相对对位移所指示的水水泥标准稠度净浆浆体积膨胀的程度度。雷氏夹的核查——将一根指针的根部部先悬挂在一根金金属丝或尼龙丝上上，另一根指针的的根部再挂上300g质量的砝码时，两两根指针针尖的距距离增加量应在17.5mm±2.5mm，当去掉砝码后针尖尖的距离能恢复至至挂砝码前的状态态。（2）试饼法是通过观观测水泥标准稠度度净浆试饼的外形形变化来判断安定定性是否合格。仪器设备：雷氏夹、沸煮箱、、雷氏夹膨胀测定定仪、量水器、天天平、标准维卡仪仪、试模试验步骤（雷氏氏法）：标准稠度净浆的的搅拌雷氏夹试件的成成型养护，拆模，测测初始值调整好沸煮箱内内的水位，使之之能保证在30min±5min内升至沸腾，恒恒沸180min±5min。试件放入沸煮箱箱水中的试件架架，指针朝上判定规则雷氏法——沸煮结束后，立立即放掉箱中的的热水，打开箱箱盖，待箱体冷冷却至室温，取取出试件测量雷雷氏夹指针尖端端的距离（C），准确至0.5mm，当两个试件煮后后增加距离（C—A）的平均值不大于于5.0mm时，即认为该水水泥安定性合格格，当两个试件件的（C—A）值相差超过4.0mm时，应用同一样样品立即重做一一次试验。再如如此，则认为该该水泥为安定性性不合格。试饼法——目测试饼未发现现裂缝，用钢直直尺检查没有弯弯曲（使钢直尺尺和试饼底部紧紧靠，两者间不不透光为不弯曲曲）的试饼为安安定性合格，反反之为不合格。。当两个试饼判判别结果有矛盾盾是，该水泥的的安定性为不合合格。（三）凝结时间间的测定试验目的：凝结时间快慢直直接影响施工，，应控制在一定定范围。测定方法：初凝时间和终凝凝时间的测定。。仪器设备：标准维卡仪、试试模、初凝用针针、终凝用针定义：由水泥全部加入入水中至初凝状状态的时间为水水泥的初凝时间间；由水泥全部部加入水中至终终凝状态的时间间为水泥的终凝凝时间。操作步骤试件的制备：标标准稠度净浆一一次装满试模，，振动数次刮平平，立即放入湿湿气养护箱中。。记录水泥全部部加入水中的时时间作为凝结时时间的起始时间间。初凝时间的测定定：试件在湿气气养护箱中养护护至加水后30min时进行第一次测测定。测定时，，从湿气养护箱箱中取出试模放放到试针下，降降低试针与水泥泥净浆表面接触触。拧紧螺丝1s-2s后，突然放松，，试针垂直自由由地沉入水泥净净浆。观察试针针停止下沉或释释放试针30s时指针的读数。。当试针沉至距距底板4mm±1mm时，为水泥达到到初凝状态；由由水泥全部加入入水中至初凝状状态的时间为水水泥的初凝时间间，用"min"表示。终凝时间的测定定：为了准确观观测试针沉入的的状况，在终凝凝针上安装了一一个环形附件。。在完成初凝时时间测定后，立立即将试模连同同浆体以平移的的方式从玻璃板板取下，翻转180°,直径大端向上,小端向下放在玻玻璃板上,再放入湿气养护护箱中继续养护护,临近终凝凝时间时时每隔15min测定一次次,当试针沉沉入试体体0.5mm时，即环环形附件件开始不不能在试试体上留留下痕迹迹时，为为水泥达达到终凝凝状态，，由水泥泥全部加加入水中中至终凝凝状态的的时间为为水泥的的终凝时时间，用用"min"表示。试验注意事事项：在最初测定定的操作时时应轻轻扶扶持金属杆杆，以防试试针撞弯，，但结果以以自由下落落为准。在在整个测试试过程中试试针沉入的的位置至少少要距试模模内壁10mm。试针不得落落入原针孔孔。临近初凝时时，每隔5min测定一次，，临近终凝凝时，每隔隔15min测定一次，，到达初凝凝或终凝时时应重复测测一次，当当两次结论论相同时才才能定为到到达初凝或或终凝状态态。每次测测完应将试试模放回湿湿气养护箱箱内。（四）水泥泥胶砂强度度的检验（（ISO法）试验目的：根据水泥胶砂抗折折与抗压强度两项项指标确定水泥强强度等级是否合格格。测定方法：水泥胶砂试件抗折折与抗压强度。仪器设备：试验筛、胶砂搅拌拌机、试模、振实实台、抗折强度试试验机、抗压强度度试验机、抗压强强度试验机用夹具具试验步骤每锅胶砂材料组成成为：水泥：ISO标准砂：水＝450g：1350g：：225mL。把水加入锅里，再再加入水泥，把锅锅放在固定架上，，上升至固定位置置。立即开动机器器，低速搅拌30s后，在第二个30s开始的同时均匀地地将砂子加入。当当各级砂是分装时时，从最粗粒级开开始，依次将所需需的每级砂量加完完。把机器转至高高速再拌30s。停拌90s，在第1个15s内用一胶皮刮具将将叶片和锅壁上的的胶砂，刮人锅中中间。在高速下继继续搅拌60s。各个搅拌阶段，时时间误差应在±1s以内。胶砂制备备后立即即进行成成型。将将空试模模和模套套固定在在振实台台上，用用一个适适当勺子子直接从从搅拌锅锅里将胶胶砂分二二层装入入试模，，装第一一层时，，每个槽槽里约放放300克胶砂，，用大播播料器垂垂直架在在模套顶顶部沿每每个模槽槽来回一一次将料料层播平平，接着着振实60次。再装装入第二二层胶砂砂，用小小播料器器播平，，再振实实60次。移走走模套，，从振实实台上取取下试模模，用一一金属直直尺以近近似90°的角度架架在试模模顶的一一端，然然后沿试试模长度度方向以以横向锯锯割动作作慢慢向向另一端端移动，，一次将将超过试试模部分分的胶砂砂刮去，，并用同同一直尺尺以近乎乎水平的的情况下下将试体体表面抹抹平。试件养护护：去掉掉留在模模子四周周的胶砂砂。立即即将作好好标记的的试模放放人雾室室或湿箱箱的水平平架子上上养护，，湿空气气应能与与试模各各边接触触。养护护时不应应将试模模放在其其他试模模上。一一直养护护到规定定的脱模模时间时时取出脱脱模。脱脱模前，，用防水水墨汁或或颜料笔笔对试体体进行编编号和做做其他标标记。二二个龄期期以上的的试体，，在编号号时应将将同一试试模中的的三条试试体分在在二个以以上龄期期内。将将做好标标记的试试件立即即水平或或竖直放放在20℃±±1℃水中养护护，水平平放置时时刮平面面应朝上上。试件件放在不不易腐烂烂的篦子子上，并并彼此间间保持一一定间距距，以让让水与试试件的六六个面接接触。养养护期间间试件之之间间隔隔或试体体上表面面的水深深不得小小于5mm。强度试验验：养护护至规定定龄期时时，从养养护环境境中取出出待测试试件，进进行强度度测定。。首先进进行抗折折试验。。将抗折折机调平平衡，试试件的侧侧面朝上上放在试试验机内内，调整整夹具，，使杠杆杆在试件件折断时时尽可能能接近水水平位置置。接通通开关，，抗折机机以50N/s±±10N/s的速率均均匀施加加荷载，，直到试试件折断断，记录录破坏时时的荷载载。接着着进行抗抗压强度度试验。。将折断断的半截截试件放放在抗压压夹具里里，注意意受压面面为侧面面，压力力机以2400N/s±±200N/s的速率均均匀地加加荷直至至破坏，，记录录破坏荷荷载。试验注意意事项胶砂制制备时时，每每层每每个槽槽装料料约300g，刮模方方法要要正确确。任何龄龄期的的试件件应在在破型型前15min从水中中取出出，并并擦去去试体体上表表面沉沉积物物，并并用湿湿布覆覆盖至至试验验为止止。试件养养护期期间试试件间间间隔隔或试试体上上表面面的水水深不不得小小于5mm,每个养养护池池只养养护同同类型型的水水泥试试件。。不同龄龄期强强度试试验应应在规规定时时间里里进行行：24h±15min；48h±30min；72h±45min；7d±±2h；28d±±8h。试验结结果计计算：：抗折强强度按按下式式进行行计算算：Rf－水泥胶胶砂抗抗折强强度，，精确确至0.1MPa；Ff－水泥胶胶砂试试件折折断时时施加加的荷荷载，，N；L－－支撑圆圆柱之之间的的距离离，100mm；；b－－水泥胶胶砂试试件正正方形形截面面的边边长，，40mm。。结果处处理：：以一一组三三个棱棱柱体体抗折折结果果的平平均值值作为为试验验结果果。当当三个个强度度值中中有超超出平平均值值±10%时，应应剔除除后再再取平平均值值作为为抗折折强度度试验验结果果。抗压强强度按按下式式进行行计算算：Rc－水泥胶胶砂抗抗压强强度，，精确确至0.1MPa；Fc－破坏时时的最最大荷荷载，，N；A－－受压面面积40mm××40mm；以一组组三个个棱柱柱体上上得到到的六六个抗抗压强强度测测定值值的算算术平平均值值为试试验结结果。。如六个个测定定值中中有一一个超超出六六个平平均值值的±10%，就应应剔除除这个个结果果，而而以剩剩下五五个的的平均均数为为结果果。如如果五五个测测定值值中再再有超超过它它们平平均数数±lo%的，则则此组组结果果作废废。（五））水泥泥细度度的检检验试验目目的：：表示粉粉状物物料粗粗细程程度。。它是是控制制水泥泥质量量的指指标之之一。。测定方方法：：负压筛筛析法法、水水筛法法、手手工筛筛析法法仪器设设备：：试验筛筛、负负压筛筛析仪仪、水水筛架架和喷喷头、、天平平试验步步骤：：负压筛筛析法法——筛析试试验前前应把把负压压筛放放在筛筛座上上，盖盖上筛筛盖，，接通通电源源，检检查控控制系系统，，调节节负压压至4000Pa～～6000Pa范围内内，称称取试试样精精确至至0.01g，置于洁洁净的的负压压筛中中，放放在筛筛座上上，盖盖上筛筛盖，，接通通电源源，开开动筛筛析仪仪连续续筛析析2min，如果有有试样样附着着在筛筛盖上上，可可轻轻轻地敲敲击筛筛盖使使试样样落