水泥的技术性质及试验(上)详解
水泥技术性质(1)
5.1 水泥技术性质检测（1）
按性能和用途分
通用水泥
硅酸盐水泥
普通硅酸盐水泥
矿渣硅酸盐水泥 粉煤灰硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥 石灰石硅酸盐水泥
水 泥
专用水泥
如砌筑水泥、油井水泥、 道路水泥、大坝水泥等
如白色硅酸盐水泥、快凝 快硬硅酸盐水泥等
特性水泥
5.1 水泥技术性质检测（1）
二、主要依据的规范：
1、《水泥细度检验方法（80μm筛筛析法）》（GB l345—2005）
2、《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检 验方法》（GB1346—2001） 3、《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》GB176711999） 4、《水泥通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）
5.1 水泥技术性质检测（1）
衡阳“11·3”特大火灾坍塌事故
5.1 水泥技术性质检测（1）
将来我们也是人民的 “安全保卫战士”！
坚决把好水泥质量关！
5.1 水泥技术性质检测（1）
5.1 水泥技术性质检测（1）
抽样
外观质量 取样 检测
袋装 散装 细度 凝结时间 技术性能 安定性 强度 其它性能
一、检测流程
5.1 水泥技术性质检测（1）
1、如何抽样？
1、袋装水泥以同期到达的同一生产 厂家、同品种、同强度等级的水泥 为一批（一般不超过200t）； 2 、 散 装 水 泥 以 500t 为 一 批 ， 不 足 500t的按一批计算。
5.1 水泥技术性质检测（1）
2、 如何取样？
1、取样应有代表性，可连续取，亦可从20个 以上不同部位取等量样品，总量不少于12kg。 2、试样应充分拌匀，通过0．9mm的方孔筛， 记录筛余百分率及筛余物情况。将样品分成 两份，一份密封保存3个月，一份用于试验。
水泥试验检测方法精选文档
⑤、各龄期试件进行强度试验时试验时间
龄期
试验时间
24h
24h±15min
48h
48h±30min
72h
72h±45min
7d
7d±2h
28d
28d±8h
•14
3、水泥抗折强度试验
（1）、试验步骤： 养护到规定龄期时，从养护环境中取出待
测试件，进行强度测定。将抗折试验机调平 衡，试件的侧面朝上放在试验机内，调整夹 具，使杠杆在试件折断时尽可能接近水平位 置。接通开关，抗折机以50N/S ±10N/S的 速率均匀施加荷载，直至试件折断，记录破 坏时的荷载。
•24
⑤ 跳动完毕，用卡尺测量胶砂底面最大扩散 直径及与其垂直方向的直径，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和开始到测量扩散直 径结束，须在6min内完成
若测出流动度＜180mm，则按0.50水灰比 的0.01整数倍递增方法，调整水灰比使其流 动度≥180mm。
•15
（2）、试验结果处理： 抗折强度Rf=（1.5Ff×L）/b3 Rf：水泥胶砂抗折强度，MPa，精确至
0.1MPa。 Ff：水泥胶砂试件折断时施加的荷载，N L：试件支撑间距离，mm b:水泥胶砂试件正方形截面的边长，40mm
•16
以一组三个试件抗折结果的平均值作 为试验结果。
•12
④、试件养护：
对试模作标记，带模放置在养护室或养护 箱中养护，直到规定的脱模试件（对于24h 龄期应在破型试验前20min内）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 别编在两个以上的龄期内。随后将试件水平 （可竖直）放在20℃±1 ℃的水中养护，彼 此间保持一定间隔。养护期间保证水面超过 试件5mm，需要时要及时补充水量，但不允 许养护期间全部换水。
水泥基本性质实验报告doc
水泥基本性质实验报告篇一：建筑材料水泥试验报告建筑材料水泥试验报告1. 实验目的1.1.掌握水泥各种技术性质定义 .通过试验进一理解水灰比、掺和料对水泥强度的影响。
1.2.学会操作水泥强度和与外加剂相容性的实验方法。
1.3.了解水泥安定性、凝结时间的测试方法。
2. 实验内容2.1.水泥与外加剂相容性实验 1.实验原理相容性的概念：对于混凝土外加剂与水泥适应性的定义，普遍认为：依据混凝土外加剂应用技术规范，将经过检验符合标准的某种外加剂掺入按规定可以使用该品种外加剂的水泥中，用该水泥所配制的混凝土或砂浆若能够产生应有的效果，就认为该水泥与这种外加剂是适应的；相反，如果不能产生应有的效果，则该水泥与这种外加剂不适应。
选用PO42.5水泥300g，水87g（水灰比相同），减水剂掺量不同，分别测定水泥净浆流动度(mm)。
画出减水剂掺量与净浆流动度之间的关系曲线并进行分析。
2.主要设备水泥净浆搅拌机、水平玻璃板、湿布、截锥圆模、电子称、钢尺等。
3.实验步骤我们组负责的是减水剂掺量1.8%的水泥的净浆流动度：(1)将截锥圆模置于水平玻璃板上，先用湿布擦拭截锥圆模内壁和玻璃板，然后将湿布覆盖它们的上方。
(2)称量300g水泥，倒入用湿布擦拭过的搅拌锅内。
(3) 称量5.4g减水剂，加入搅拌锅。
然后称量87g水，加入搅拌锅，搅拌3min。
(4)将拌好的净浆迅速诸如截锥圆模内，刮平，将截锥圆模按垂直方向迅速提起，30s以后量取相互垂直的两直径，并去它们的平均值作为次胶凝材料净浆的流动度。
其它减水剂掺量的实验步骤类似。
2.2.水泥胶砂强度实验 1.实验原理选用PO42.5水泥，改变水灰比和粉煤灰的掺量。
测定不同龄期的抗压、抗折强度，并对其结果进行分析。
其重量比为：水泥:标准砂=1:3。
水灰比分别为：0.45、0.50、0.55。
粉煤灰掺量（内掺）：10%、20%。
水泥用量450g，标准砂用量1350g。
2.实验仪器电子称、搅拌机、伸臂式胶砂振动台、可拆卸的三联模、水泥电动抗折实验机、压力实验机和抗压夹具等。
水泥技术性质与水泥标号及含义
水泥技术性质与水泥标号及含义
水泥技术性质：
a）细度
水泥的细度是指其颗粒的粗细程度，一般在7—200微米之间。
水泥颗粒愈细，与水反应的表面积愈大，水化反应速度也就愈快，并且比较完全。
因此，水泥的强度增加的快，但硬化收缩较大，且磨细成本增高，所以水泥的细度要适当。
b）体积安定性
水泥的体积安定性是指水泥浆体硬化过程中，体积是否均匀变化的性能。
体积安定性不良的水泥会使水泥制品、混凝土结构产生裂缝甚至破坏。
体积安定性不良的水泥为废品，不得用于建筑工程中。
c）强度
水泥的强度是水泥性能的重要指标，也是划分水泥强度等级的依据。
硅酸盐水泥的强度等级采用40mm×40mm×160mm标准试件，经标准条件（20±3℃，相对湿度90%以上）养护后，按规定的龄期测定抗压强度和抗折强度，并依此分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.
5、62.5R六个强度等级。
d）凝结时间
水泥的凝结时间分初凝和终凝。
对标准稠度的净浆，从加水拌和起，至开始失去可塑性所需时间为初凝时间。
至完全失去可塑性并开始产生强度所需时间为终凝时间。
水泥的初凝时间不能太早，以保证。
水泥混凝土技术性质
10 ~ 30
3 普通配筋的钢筋混凝土结构如钢筋混凝土板、梁、柱等
30 ~ 50
4 钢筋较密、断面较小的钢筋混凝土结构（梁、柱、墙等）
50 ~ 70
5 钢筋配置特密、断面高而狭小极不便灌注捣实的特殊结构部位 70 ~ 80
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影响新拌混凝土工作性的因素
影 响 因 素
单位用水量 集灰比 砂率
抗折强度试验条件
试件尺寸 150×150×550mm； 养护龄期 28d； 加荷方式 按三分点加荷测定抗折强度； 跨中单点加荷得到的抗折强度，应乘以折算系 数0.85。
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影响水泥混凝土强度的因素
水泥强度和水灰比 集料的品种、质量与数量对强度的影响 养护条件对强度的影响 龄期对强度的影响 试验条件对强度的影响
耐久性
耐久性概念 提高混凝土耐久性的措施
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水泥强度和水灰比
水泥强度(f ce)与混凝土强度(f cu, 28)的关系
高强度水泥制成的混凝土的强度高;
水灰比与混凝土强度(f cu, 28)的关系
水泥强度一定时，混凝土强度在一定范围内随
水灰比的减小而有规律的提高。
混凝土强度计算公式
f cu,28
合理选用水泥品种； 合理确定最大水灰比和最小水泥用量； 合理选用材料质量，改善骨料级配； 掺入外加剂； 施工中加强搅拌、振捣、养护，严格控制施工 质量。
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混凝土的抗冻性
抗冻性试验
用100mm×100mm×100mm棱柱体混凝土试件， 经28d龄期，于-17℃和5℃条件下快速冻结和融化循 环。每25次进行一次横向基频的测试并称重。当冻 融至300次或相对动弹模量下降至60％以下，或质量 损失达到5%，即可停止试验。
水泥试验方法
水泥试验方法水泥试验方法是指对水泥进行各种性能指标的测试和评定的方法。
水泥是建筑材料中的重要组成部分，其性能直接影响着混凝土的质量和工程的使用效果。
因此，对水泥进行准确、全面的试验是非常重要的。
下面将介绍水泥试验方法的一些常用内容。
首先，水泥的化学成分是影响其性能的重要因素之一。
常用的化学分析方法有X射线荧光光谱法和原子吸收光谱法。
X射线荧光光谱法是通过激发水泥样品发出X射线，再根据不同元素的特征X射线强度来确定水泥中各元素的含量。
原子吸收光谱法则是将水泥样品溶解后，使用特定波长的光谱进行吸收测定，从而得出水泥中各元素的含量。
这两种方法都能够准确快速地测定水泥的化学成分，为水泥性能的评定提供了重要依据。
其次，水泥的物理性能也是需要进行试验的重要内容之一。
水泥的比表面积、密度、凝结时间等参数都是影响其质量和使用性能的重要指标。
常用的测试方法包括比表面积的测定、密度的测定和凝结时间的测定。
比表面积的测定可以采用比表面积仪或氮气吸附法，通过测定单位质量水泥的表面积来评定水泥的活性和细度。
密度的测定可以采用密度瓶法或气体置换法，通过测定单位体积水泥的质量来评定水泥的密实度。
凝结时间的测定则是通过观察水泥在一定条件下的凝结情况来评定其凝结时间和凝结特性。
这些试验方法可以全面地评定水泥的物理性能，为水泥的选用和使用提供了重要依据。
最后，水泥的强度是其最重要的性能之一。
水泥的强度试验是通过对水泥样品进行压缩试验、抗拉试验、抗弯试验等来评定其强度指标。
通过这些试验可以得出水泥的抗压强度、抗拉强度、抗弯强度等参数，从而评定水泥的力学性能。
水泥的强度试验是水泥试验方法中最为重要的一部分，也是最直接影响混凝土工程质量的内容。
综上所述，水泥试验方法涉及到水泥的化学成分、物理性能和力学性能等多个方面。
通过对水泥进行全面、准确的试验，可以为水泥的生产、选用和使用提供重要的依据，保证工程质量和安全。
因此，对水泥试验方法的研究和实践具有重要意义，也需要不断地完善和提高。
水泥技术性质
一、通用硅酸盐水泥
单元 一
物理性质
b、凝结时间
◎ 初凝时间 水泥全部加入水中至初凝状态所经历的时间。 计时起始点— 水泥全部加入水中； 计时终止点— 初凝时刻（标准试针沉入净 浆至距玻璃底板3㎜～5㎜时）。
初凝时间测定
一、通用硅酸盐水泥
单元 一
物理性质
b、凝结时间
◎ 终凝时间 水泥全部加入水中至终凝状态所经历的时间。 计时起始点——水泥全部加入水中时。 计时终止点——终凝时刻（试针沉入试体不 大于0.5㎜，即终凝试针上的环形附件开始不 能在试体上留下痕迹时）。
一、通用硅酸盐水泥
单元 一
物理性质
b、凝结时间
◎ 终凝时间 水泥全部加入水中至终凝状态所经历的时间。 计时起始点——水泥全部加入水中时。 计时终止点——终凝时刻（试针沉入试体不 大于0.5㎜，即终凝试针上的环形附件开始不 能在试体上留下痕迹时）。
一、通用硅酸盐水泥
单元一
物理性质 b、凝结时间
国标（GB175终凝时间大于390min。 其他五种通用水泥初凝时间不小45min，终凝时间不大600min。
实际上，国产硅酸盐水泥初凝时间多为1h～3h， 终凝时间多为5h～8h。
一、通用硅酸盐水泥
单元一
物理性质 b、凝结时间
一、通用硅酸盐水泥
CaO
MgO
SO3
1、过量游离CaO或MgO 游离CaO或MgO水化很慢，生成Ca（OH）2晶体，体积膨胀 ９７％以上，且是不均匀的膨胀，导致水泥石开裂。
2、过量的石膏
在水泥硬化后，与水化铝酸钙继续反应生成钙矾石，体积 增大约1.5倍，导致水泥石开裂。
一、通用硅酸盐水泥
物理性质 c、体积安定性
水泥性能试验
（4）试件养护
（5）强度实验步骤及成果处理
抗折强度实验：
① 将抗折实验机夹具的圆柱表面清理干净，并调整杠杆处于平衡状态。
② 用湿布擦去试件表面的水分和砂粒，将试件放入夹具内，使试件成型时的侧面与夹具的圆柱接触。调整夹具，使杠杆在试件折断时的位置尽量接近平衡位置。
③ 以50±10N/s的速度进行加荷，直到试件被折断。记录破坏荷载P(N)或抗折强度f折（Mpa）.
④ 保持断块处于潮湿状态直至抗压实验开始。
⑤ 按下式计算每条试件的抗折强度(精确到0.1 Mpa)
⑥ 每组试件的抗折强度，以三条棱柱体试件抗折强度测定值的算术平均值作为实验结果。当三个测定值中仅有一个超出平均值的±10%时，应剔除这个结果，以其余两个测定值的平均值作为实验结果；如果有两个测定值超出平均值的±10%时，该组结果作废。
③ 计算雷氏夹膨胀值（C-A）。当两个试件煮后膨胀值的平均值不大于5.0mm时，认为该水泥体积安定性合格。如果两个试件的（C-A）值相差超过4.0mm，重做实验。
5、水泥胶砂强度实验
确定水泥强度等级。
（1）主要仪器设备：行星式胶砂搅拌机、胶砂振实台、胶砂试模、刮平直尺、抗折实验机、抗压实验机。
③ 在沸煮前，用雷氏夹膨胀值测定仪测量试件指针简短的距离A，精确到0.5mm.
④ 将试件放到沸煮箱水中的篦板上，指针朝上，试件相互不交叉，然后在30±5min内加热到沸腾，并恒费3h±5min。
（3）结果评定
① 煮毕，将热水放掉，打开箱盖，使箱体冷却到室温。
② 取出煮后的雷氏夹试件，测量试件指针尖端的距离C，精确到0.5mm。
(3) 实验结果处理
① 用调整水量法测定时，以试锥下沉深度为28±2㎜时的竟将为标准稠度净浆，其拌和水量与水泥试样质量之比为该水泥标准稠度用水量。
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道路建筑材料· 水泥
8.硅酸盐水泥的凝结和硬化
水泥加入适量水调成水泥浆后，经过一段时间因本身 物理变化会逐渐变稠，失去塑性，这一过程称为初凝， 开始具有强度称为终凝。 由初凝到终凝的过程称为水泥的凝结，终凝以后强度 逐渐提高，并形成人造石，这称“硬化”。
道路建筑材料· 水泥
9.硅酸盐水泥的技术指标与技术标准 （1）细度（Fineness）：水泥颗粒粗细的程度。
优 点：
高的强度及稳定性 料源广泛 经济性好 工艺简单
缺 点：
1、自重大 2、刚度大，变形小
3、收缩及裂缝现象
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道路建筑材料· 水泥
4.发展趋势
生产技术已经日臻完善；
降低成本，减少对环境的污染，如利用工业
废渣(冶金矿渣、粉煤灰等)；
特种水泥(特殊地区)的使用。
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道路建筑材料· 水泥
适用于： 大体积工程 水下工程 耐腐蚀要求较高的工程 海港工程 不适用于： 早期强度要求高的工程 抗冻性要求高的工程
工程实例
某电厂锅炉房施工后投入使用，经过一段时间发现， 室内混凝土结构的水泥表面出现了“起粉”现象， 而用同样混凝土的冷却水池却没有这种现象。 分析
道路建筑材料· 水泥
（1）掺混合材料的水泥品种 1)矿渣水泥 2）火山灰质水泥 3）粉煤灰水泥 （2）掺混合材料硅酸盐水泥的凝结硬化特性 1）活性混合材料的凝结硬化原理 2）混合材料对水泥性质的影响 ①水化速度慢②化学稳定性高③水化热低 ④抗冻性差
2.掺混合材料的水泥品种及其技术特性
掺混合料水泥的工程应用
（4）安定性（soundness）：表征水泥硬化后体积变
化均匀性的物理性能指标称为水泥的体积安定性。
主要影响因素：MgO、SO3含量。
测试方法：沸煮法（试饼法、雷氏夹法——SO3），压蒸 法——MgO
道路建筑材料· 水泥
（5）强度（strength）：国际上采用砂浆法作为水泥强
度的标准检验方法。
工程实例
水泥的技术性质及试验
2010.4
主要内容：
1
硅酸盐水泥
2
掺混合料的硅酸盐水泥
3
其他水泥
4
水泥试验
道路建筑材料· 水泥
第一节 硅酸盐水泥
道路建筑材料· 水泥
1.基本概念
水泥是一种多级分的人造矿物粉料，与水拌和后成为塑性 胶体，即能在空气中硬化，也能在水中硬化，并能将砂石 等材料结合成具有一定强度的整体，水泥是水硬性胶凝材 料，常用的水泥主要有： 硅酸盐水泥 P 普通硅酸盐水泥 P.O 矿渣硅酸盐水泥 P.S 火山灰质硅酸盐水泥 P.P 粉煤灰硅酸盐水泥 P.F 特种水泥（道路水泥、高铝水泥、膨胀水泥等）
测试方法 1、筛析法 ：大于0.080mm水泥颗粒质量小于10％； 2、比表面积法：勃氏透气法测试，硅酸盐水泥该指标应 大于300m2/Kg。 （2）标准稠度用水量 ：为使水泥凝结时间以及体积安定 性等多种性质具有可比性，必须采用标准稠度的水泥净浆。 测试方法:以试杆沉入净浆并距底板6mm±1mm的水泥 净浆为标准稠度净浆。其拌合水量为该水泥的标准稠度用 水量(P)
三峡工程施工过程中，由于混凝土搅拌车晚到工 地5分钟，工程指挥部决定将该批十余罐作为废品 处理，全部倒掉。 分析 水泥的初凝时间不得迟于45min，如果超过规定 的初凝时间水泥就开始凝结，如果继续浇筑，可 能会影响水泥混凝土的强度，结果可能导致三峡 大坝工程出现质量安全隐患。所以将这批混凝土 作为废品处理时正确的。
5.生产工艺概述
（1）生料的配制和磨细
主要原料是 石灰质原拌 与粘土质原拌 提供CaO 石灰石 提供SiO 2 , Al2O3 , Fe2O3 黄土, 粘土等提供
（2）熟料煅烧 温度介于500~1450℃，在1300~1450℃时是煅烧关键， 必须要有足够的时间，否则将影响水泥的技术性质。 （3）水泥粉磨 煅烧后形成的水泥熟料迅速冷却即为水泥塑料块再与石 膏（3%）共同磨细就形成硅酸盐水泥。
第二节
掺混合材料的硅酸盐 水泥
道路建筑材料· 水泥
1.水泥混合材料及其特性
（1）非活性混合材料：可以提高水泥产量、调节水泥 标号、降低水化热和改善新拌混凝土和易性。 （2）活性混合材料：1）粒化高炉矿渣；2）火山灰质 混合材料；3）粉煤灰 磨细活性混合材料雨水泥或石灰拌和在一起，加 水后即能在水中硬化又能在空气中硬化。
见视频
道路建筑材料· 水泥
6.熟料的矿物组成
3CaO.SiO2 2CaO.SiO2 3CaO.Al2O3 3CaO.Al2O3.Fe2O3
（简写） （简写） （简写） （简写）
C3S C2S C3A C4AF
道路建筑材料· 水泥
7.硅酸盐水泥矿物组成与反应特性
矿物组成 与水反应速度 水化热 早期强度 后期强度 耐化学侵蚀 干缩性 大致含量 C3S 中 中 优 优 中 中 35~65 C2S 慢 低 差 优 良 小 10~40 C3A 快 高 良 中 差 大 0~15 C4AF 中 中 良 中 优 小 5~15
道路建筑材料· 水泥
（3）凝结时间（setting time）：从向水里面加水泥
时刻起，到水泥浆开始失去塑性经过的时间称为初凝，当 完全失去可塑性的时间称之为终凝。 意义:对水泥砼施工有重要的意义，初凝时间太短，将影响 砼拌和料的运输浇灌，终凝时间过长，则影响砼工程的工 程进度。规定：硅酸盐水泥初凝时间不得早于45mm，终凝 时间不得迟于6.5h。
工程实例
某工程在地下一层施工结束进行地上一层施工时， 突然发生整体坍塌，现场混凝土结构破坏严重。 分析 经现场勘查发现混凝土面出现多处裂缝，后经现 场取样化验后发现水泥中的游离CaO超过国家标 准造成水泥体积安定性不良。后经水泥生产产家 证实该批次水泥复检安定性不合格。
道路建筑材料· 水泥
道路建筑材料· 水泥
2.发展历史
1824y, JHON.ASPDIN 硅酸盐水泥 五大水泥 特种水泥
国内水泥发展简介
中国国内 水泥产量
1950年代 300万T
1980年代， 1.0亿T
1985年， 2.0亿T
1995年， 4.5亿T
1996年， 4.9亿t
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道路建筑材料· 水泥
3.水泥ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ优缺点