水泥和水泥混凝土试验检测技术

水泥和水泥混凝土试验检测技术

硅酸盐水泥主要矿物组成与特性

水泥的生产工艺:生产水泥的原材料主要是石灰质原料<如石灰石、

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白云石等)和粘土质原料(如粘土、黄土等)，前者主要为水泥提供CaO，而后者主要为水泥提供siO2、A12O3和Fe2O3等氧化物。将原料按一定的比例掺配，混合磨细，在水泥生产窑中经1450度的高温煅烧，形成以硅酸钙为主要成分的水泥熟料。然后在熟料中加入3,左右的石膏(或其他棍合料)再加工磨细，就得到硅酸盐水泥。

二、水泥的技术性质

(1)细度及其影响:的大小反映了水泥颗粒粗细程度或本泥的分散程度，它对水泥的水化速度、需水量、和易性、放热速率和强度的形成都有一定的影响。水泥的水化、硬化过程都是从水泥颗粒的表面开始的，水泥的颗粒愈细，水泥与水发生反应的表面积愈大，水化反应和凝结速度就愈快，早期强度就愈高，因此,水泥颗粒达到较高的细度是确保水泥品质的基本要求。但随着水泥细度的提高，需水量随之增加，水泥水化过程中产生的收缩变形明显加大，且不易长期存放。同时，提高水泥细度必定加大粉磨投入，增加成本。因此，水泥细度应控制在合理范围。

水泥细度测定常采用的方法是筛析法，它以80gan标准水泥筛上存留量的多少来表示细度，操作方法又分为水筛法和负压筛法，当两种不同筛析方式所得的试验结果有争议时，以负压筛法为准。另一种测定方法是比

表面积法，它以单位质量水泥材料表面积的大小来表示细度。

(2)标准稠度:水泥标准稠度是指水泥净浆对标准试杆沉入时所产生的阻力达到规定状态所具有的水和水泥用量百分率。在水泥凝结时间、安定性检测试验中所用的水和水泥的拌和物必须是标准稠度水泥净浆。

水泥标准稠度测定方法试杆法(标准法)和试锥法(代用法):试杆法是让标准试杆沉人净浆(当试杆沉人的距离正好离底板6?1mm时的水泥浆就是标准稠度净浆，此时的拌和用水量为水泥标准稠度用水量;试锥法是以水泥净浆稠度仪的试锥沉人深度正好为28?2mm的水泥浆为标准稠度净浆，此时的拌和水量即为标准稠度用水量。

(3)凝结时间:初凝时间是指从水泥全部加入水中到水泥浆开始失去塑性所需的时间;终凝时间是指从水泥全部加入水中到完全失去塑性所需的时间。初凝时间太短，不利于整个混凝土施工工序的正常进行;但终凝时间过长，又不利于混凝土结构的形成、模具的周转，以及影响到养护周期时间的长短。

(4)安定性:安定性是表示水泥浆体硬化后是否发生不均匀性体积变化的指标。但如果水泥产生不均匀变形或在水泥硬化后变凝土构件产生变形、膨胀，严重时造成开裂，从而影响混凝土的质量，此时这种,J安定的水泥。水泥安定性丕良是由于水泥中某些有害成分造成的，如掺加石膏时带入的三氧化硫，水泥煅烧时残存的游离氧化镁或游离氧化钙等。这些成分在水泥浆体硬化过程和硬化后会继续与水或周围的介质发生反应，而后形成的产物体积增大，引起水泥石内部的不均匀体积变化。当这种变化形成的应力超出水泥结构所能承受的极限时，将会给整个结构造成极为不利的

影响，严重时引起结构的破坏。检测方法采用雷氏夹法(标准法)和试饼法(代用法)，以雷氏夹法为准。目前采用的安定性检测方法只是针对游离GaO的影响，未涉及氧化镁和石膏造成的安定性问题。 2

2(力学性质 (1)强度:水泥强度包括抗压强度和抗折强度两个方面，强度除了与水泥自身熟料矿物组成和细度有关外，还与水和水泥用量之比(水灰比)、试件制作方法、养护条件和时间密切相关。(2)强度等级:水泥的强度等级是根据规定龄期测定的抗压强度和抗折强度来划分的。硅酸盐水泥42.5~62.5R，普通硅酸盐水泥32.5~52.5R。

3(化学性质:(1)有害成分:水泥中游离氧化镁、三氧化硫或碱含量过高时，会对水泥的性能产生诸如体积安定性不良或碱一集料反应等不利影响，必须限定这些有害成分的含量在一定的范围之内。(2)不溶物:水泥中的不溶物来自原料中的粘土和氧化硅，由于煅烧不良、化学反应不充分而未能形成熟料矿物，这些物质的存在将影响水泥的有效成分含量。(3)烧失量:水泥煅烧不佳或受潮都会使水泥在规定温度加热时增加质量损失，表明水泥的品质受到不利因素的影响。

三、技术标准及试验步骤:废品及不合格品:凡游离氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项指标不符合相关规定的水泥，均判定为废品水泥，严禁在工程中使用。凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中任一项指标不符合规定，或混合料掺入量超过最大限量和强度低于商品强度等级指标时，判为不合格品。当水泥馐标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂标号不全的也属于不合格品。

1、水泥细度负压筛法试验步骤:(1)正式筛析试验前，先通过接通电

源打开仪器，检查仪器是否能够达到4000-6000Pa负压压力。如低于4000Pa 时，应先清理吸尘器中的水泥积存物，以保证达到负压要求。(2)称取已过0.9mm 筛的水泥试样25g，记作m0倒在负压筛上，扣上筛盖并放

到筛座上。开动负压筛析仪，持续过筛2min。如筛析过程中看到有水泥附着在筛盖上，可通过敲击使试样落下。(3)筛析结束后，用天平称取筛中的筛余物，记作m1。用筛余物的多少表示水泥的细度。(m1/ m0)*100%

2(水筛法试验步骤:(1)称取水泥试样50g，记作mo，倒入0.080mm

标准筛中。先用水冲刷，将大部分水泥冲洗过筛，然后再将水筛安放在水筛架上，用喷头连续冲洗3min。(2)冲洗结束后，取下标准筛，用少量水把筛上的筛余物冲到蒸发器皿中，在水泥颗粒全部沉淀后，倾倒出上部的清水，放入烘箱烘干，称出筛上的筛余物，记作m1。(m1/ m0)*100%

3(水泥标准稠度用水量的测定

标准法——维卡仪法:(1)水泥净浆的制备:先将搅拌锅和搅拌叶片用湿布湿润，倒入拌和用水。然后称取500g待测水泥，在规定的5—l0s中加入到锅内，小心防止有水或水泥溅出。将拌和锅安置在搅拌设备上，启动搅拌机，按照规定设置的搅拌方式搅拌(搅拌方式是低速搅拌120s，停150s，再高速搅拌120s)。2)完成搅拌后，随即将拌制好的水泥净浆装填到放在玻璃板上的圆台形试模中，用小刀插捣，并轻轻震动数次，保证水泥浆装填密实，刮去多余的水泥浆并抹平。(3)立刻将试模移到维卡仪上(注意维卡仪事先调整试杆在接触玻璃板时指针对准零刻度)，调整试杆正好与水泥净浆表面接触，拧紧螺丝。稍停片刻，突然打开螺丝，使试杆垂直自由地沉入水泥净浆中，在试杆停止沉人或释放试杆30s时记录试杆距离底板之间的距离。试杆沉入净浆距底板6?lmm时，该水泥 3

净浆为标准稠度净浆，此时其拌和水量为该水泥的标准稠度用水量，以水和水泥质量比的百分率计。如未能实现上述试验结果应调整加水量重新试验，直至达到规定的试验结果。每次测试后升起试杆，要立即擦净试秆上的水泥浆。

方法二:代用法——试锥法

(1)水泥净浆拌制方法与标准方法相同，但该代用法水量多少可通过调整用水量法或固定用水量法两种方式来确定。 (2)在采用调整用水量法时，水泥仍称取500g，可根据经验先确定一个初步的拌制水泥净浆所需的水量。按标准方法拌好之后，立即将水泥浆装入锥模中，用小刀插捣，并轻轻震动数次，保证水泥浆装填密实，刮去多余的水泥浆，抹平。随即将试锥模固定在稠度仪相应位置上，调整试锥