水泥水化热测定方法
TCCAS 017-2021 水泥水化热测定方法(等温传导量热法)
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水泥的水化热作用
水泥的水化热作用水泥的水化作用是放热反应。
矿物成分产生溶解热，某些水化物产生沉淀热;此外，水分吸附在水化物土也将产生物理吸附热(约占水化热总量的1/4)。
这几种热量的总和构成了水泥在各龄期的水化热。
水泥的水化热大部分是在硬化的最初几天放出的，以后放出的热量则不大。
水化热对于大体积混凝土是有害的，它会使混凝土的温度上升到30～50℃，甚至更高。
由于混凝土热传导性较小，外层散热快，因此使内外温度不一致，胀缩现象不平衡，导致产生拉应力，造成混凝土发生裂缝，影响工程质量。
所以在大体积混凝土工程中，需采用低热水泥。
水化热的产生对于混凝土的冬季施工是有利的，可以提高混凝土硬化过程中的温度，促进强度发展。
水泥水化热的大小与水泥的矿物组成、玻璃体含量、细度、受潮程度、水灰比、环境温度等都有关系。
要了解水化热的情况，应当通过试验进行实测。
水化热的试验方法很多，一般采用蓄热法，此外还有溶解热法和绝热温升法。
(1)蓄热法。
将水泥胶砂试样放在保温瓶中，然后置保温瓶于恒温水槽内，根据水泥胶砂的温度升高、各种材料的比热容与质量，计算出水化热。
但用此法试验，最多只能测得7d的水化热。
由于试验过程中的散热，因此测得的水化热与大体积混凝土的实际观测值比较，是偏低的。
关于采用蓄热法测试水泥水化热的具体操作仪器、步骤在此不拟详逑。
(2)溶解热法。
测定干水泥与经一定龄期水化的水泥在硝酸与氢氟酸混合液中的溶解热，两个溶解热的差值就是水泥在该龄期的水化热。
但是，对于掺加掺合料的水泥，由于不能全部溶解，因此还存在一定的问题。
(3)绝热温升法。
按施工用的材料和配合比，塑制较大的混凝土试件，置放在任何时候都与混凝土内部温度相等的温度条件下，并密封起来，使混凝土中的热量不散失，也不吸入，即使外界气温与混凝土温度同步上升，直接观测混凝土的温升情况，然后根据温升、水泥用量、混凝土的比热容，计算出水泥的水化热。
在实际应用中，关注的不是水化热的量，而是放热速度。
水泥实验的实验原理
水泥实验的实验原理
水泥实验的实验原理是通过对水泥材料进行物理和化学性质的测试以及质量评估，从而确定其适用性和性能。
常见的水泥实验包括测定水泥的初凝时间、终凝时间、抗压强度、抗折强度、水化热等参数。
对于初凝时间的测定，常用的方法是细孔度计观察，即将水泥糊浆在规定条件下搅拌均匀，然后进行倒置试验，通过观察开始出现空气泡的时间，即可确定初凝时间。
终凝时间的测定一般采用针入度法，即用标准试验针在水泥糊浆表面垂直插入，确定其离开表面的时间，即终凝时间。
抗压强度和抗折强度的测定需要制备标准试件，在固定湿度和温度下放置一定时间，然后进行加载测试，测定试件的最大负荷，通过计算得到抗压强度和抗折强度。
水化热的测定一般采用热量计法，即将水泥与水混合形成糊浆后，通过测量反应过程中释放或吸收的热量来计算水化热。
水泥实验的原理基于水泥材料的特性和性能的研究，通过实验测定与分析，可以评估水泥的质量、性能以及与其他材料的相互作用，为材料的设计、选择和应用提供科学依据。
水泥物理检验技术
水泥物理检验技术发布时间：2004-9-5 作者：张大同中国建材院水泥与新材所水泥物理检验技术，就是指对水泥物理性能的检测方法及其相关条件的确定。
水泥物理性能是水泥作为胶凝材料时其制成品的材性。
由于水泥是现代成本最低，使用最广，耐久性最好的人工结构材料，所以人们需要对它了解和测定的物理性能就与其使用范围一样广泛。
如用于构筑物时，一定要知道构筑物的强度，当构筑物处在各种不同环境条件下时，又要知道这种强度随时间会怎样变化?常见的环境条件有地上、地下，咸水、淡水，冻融、干湿，静载、动载，高温、低温等。
如果我们不知道水泥在种种条件下的表现及各种表现存在的内在原因，人们将无法生产和使用水泥。
因此为了评价水泥的种种物理性能并为水泥生产和使用提供共同的依据，就必须通过研究建立水泥物理性能的检测方法和判定标准。
自水泥工业化生产以来各国对水泥物理性能检测技术的研究就一直没有间断过。
以水泥强度为例，从水泥开始规模生产到20世纪60年代的近100年里，世界上对水泥强度的检测方法就形成了五大体系，它们是英国的BS标准方法、美国的ASTM标准方法、欧洲水泥协会(CEMBUREAU)的R-C法(RILEM-CEMBUREAU)、原苏联的FOCT标准方法、日本的JIS标准方法。
由于水泥使用时并不是单独存在的，它往往只是一种粘结料，其制成品的材性除与水泥有关外还与被粘结材料及制作工艺过程有关，而这种性能随时间的变化还与使用的环境有关。
因此，对水泥物理性能的表述及检测是非常困难的。
如采用前述五种强度测定方法测定同一种水泥，最终得到的强度值将各不相同，因而长期以来各国给出的水泥强度只是其结构力学性能的一种概念，水泥实际使用时的材性是建立在与它的相关关系上。
从以上可知，由于水泥的特点决定了水泥物理性能检测只能采用模拟的办法，如前述五种水泥强度方法虽然强度结果不一样，但采用的指导思想和原则是一致的--即固定使用条件下的模拟方法--采用标准砂代表砼中的骨料，一定的胶砂流动性代表砼拌和物施工时的工作度，试件的振动成型代表砼的振捣，标准的养护温度和湿度代表砼常温养护条件等。
建筑工程检测中水泥检测的要素
建筑工程检测中水泥检测的要素水泥是建筑工程中常用的材料之一，它具有高强度、耐久性和可塑性等优点，在建筑结构中起到重要的作用。
为了确保水泥的质量和使用效果，建筑工程中需要对水泥进行检测。
水泥检测的主要要素包括以下内容。
1. 物理性能测试：水泥的物理性能是指其抗压强度、抗拉强度、硬度以及其它相关性能。
这些性能的测试可以通过实验室中的试样进行，常见的测试方法包括压缩试验、拉伸试验和硬度试验等。
这些测试可以直接反映水泥的质量和强度，为工程设计和使用提供依据。
2. 化学成分分析：水泥的化学成分对其性能和使用效果有着直接的影响。
常见的水泥化学成分包括硅酸盐、铝酸盐、氧化铁等。
通过化学分析方法，可以确定水泥中各组分的含量，进而判断其适用性和性能。
3. 表观密度测试：水泥的表观密度是指其在一定体积内的质量，可以通过简单的测量方法确定。
表观密度是水泥的重要参数之一，对于工程设计和施工具有重要意义。
4. 含水率测试：水泥在生产和存储过程中可能吸湿，导致含水率的增加，从而影响其性能和使用效果。
对水泥的含水率进行测试是十分重要的。
常见的测试方法包括干燥法、称重法等。
5. 思质测试：水泥的思质是指水泥与水混合后的粘度和流动性。
水泥的思质直接影响着施工过程中的流动性和易用性。
常见的思质测试方法包括塑度试验和标准稀释液法。
6. 渣球度测试：渣球度是水泥生产过程中的一个重要指标，用于评估水泥熟料的烧成程度和烧成均匀性。
通过渣球度测试，可以判断水泥的熟料的团聚性、胶结性和可磨性等。
7. 水化热测试：水泥与水混合后会发生水化反应，产生热量。
水化热测定是评价水泥水化反应速率和热效应的重要方法。
通过水化热测试，可以得到水泥的水化特性，为制定混凝土的施工方案提供依据。
8. 调和性测试：水泥具有强烈的碱性，有时会与其他材料发生反应，进而影响建筑结构的性能和使用寿命。
对水泥的调和性进行测试是十分重要的，可以通过实验室中的试样进行。
在建筑工程检测中，水泥的质量和性能是十分重要的，对于确保工程质量和使用效果具有重要意义。
水泥水化热试验方法
⽔泥⽔化热试验⽅法⽔泥⽔化热试验⽅法标准适⽤于测定⽔泥⽔化热。
本标准是在热量计周围温度不变条件下，直接测定热量计内⽔泥胶砂温度的变化，计算热量计内积蓄和散失热量的总和，从⽽求得⽔泥⽔化7天内的⽔化热（单位是卡／克）。
注：⽔泥⽔化7天今期的⽔化热可按附录⽅法推算，但试验结果有争议时，以实测法为准。
⼀、仪器设备1．热量计（1）保温瓶：可⽤备有软⽊塞的五磅⼴⼝保温瓶，内深约22厘⽶，内径为8．5厘⽶。
（2）截锥形圆筒：⽤厚约0．5毫⽶的铜⽪或⽩铁⽪制成，⾼17厘⽶，上⼝径7．5厘⽶，底径为6．5厘⽶。
（3）长尾温度计：0－50℃，刻度精确⾄0．1℃。
2．恒温⽔槽⽔槽容积可根据安放热量计的数量及温度易于控制的原则⽽定，⽔槽内⽔的温度应准确控制在20±0．1℃，⽔槽应装有下列附件：（1）搅拌器。
（2）温度控制装置：可采⽤低压电热丝及电⼦继电器等⾃动控制。
（3）温度计：精确度为±0．1℃。
（4）固定热量计⽤的⽀架与夹具。
⼆、准备⼯作3．温度计：须在15、20、25，30、35及40℃范围内，⽤标准温度计进⾏校核。
4·软⽊塞盆：为防⽌热量计的软⽊塞盖渗⽔或吸⽔，其上、下⾛向及周围应⽤蜡涂封。
较⼤孔洞可先⽤胶泥堵封，然后再涂蜡。
封蜡前先将软⽊塞中⼼钻⼀插温度计⽤的⼩孔并称重，底⾯封蜡后再称其重以求得蜡重，然后在⼩孔中插⼊温度计。
温度计插⼊的深度应为热量计中⼼稍低⼀些。
离软⽊塞底⾯约12厘⽶，最后再⽤蜡封软⽊塞上表⾯以及其与温度计间的空隙。
5．套管：温度计在插⼊⽔泥胶砂中时，必须先插⼊⼀端封⼝的薄玻璃营管或铜套管，其内径较温度计⼤约2毫⽶，长约12厘⽶，以免温度计与⽔泥胶砂直接接触。
6．保温瓶、软⽊塞、截锥形圆筒、温度计等均需编号并称量，每个热量计的部件不宜互换，否则需重新计算热量计的平均热容量。
三、热量计热容量的计算7．热量计的平均热容量C，按下式计算：g g1C＝0.2×──＋0.45×──＋0.2×g2＋0.095×g3＋0.79×g4＋0.4×g52 2＋0.46×V式中：C──不装⽔泥胶砂时热量计的热容量，卡／℃；g──保温瓶重，克；g1──软⽊塞重，克；g2──玻璃管重，克（如⽤铜管时系数改为0．095）；g3──铜截锥形圆筒重，克（如⽤⽩铁⽪制时系数改为0．11）；g4──软⽊塞底⾯的蜡重，克；g5──塑料薄膜重，克；V──温度计伸⼈热量计的体积，厘⽶[3]（0．46是玻璃的容积⽐热，卡／厘⽶[3]·℃）。
水泥水化热测定原理分析
水泥水化热测定方法（溶解热法）标准名称：水泥水化热测定方法（溶解热法）标准类型：中华人民共和国国家标准标准号：GB/T 12959-91发布单位：国家技术监督局标准名称（英） Test method for heat of hydration of cement-The heat of solution method标准发布日期 1992-06-04批准标准实施日期 1993-03-01实施标准正文1 主题内容与适用范围本标准规定了用溶解热法测定水泥水化热试验的方法原理、仪器设备、试验步骤及结果计算等。
本标准适用于中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、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、粉煤灰硅酸盐水泥和其他指定采用本方法的水泥品种。
2 方法原理本方法是依据热化学的盖斯定律，即化学反应的热效应只与体系的初态和终态有关而与反应的途径无关提出的。
它是在热量计周围温度一定的条件下，用未水化的水泥与水化一定龄期的水泥分别在一定浓度的标准酸中溶解，测得溶解热之差，即为该水泥在规定龄期内所放出的水化热。
3 仪器设备3.1 热量计：如下图所示。
由保温水槽、内筒、广口保温瓶、贝克曼差示温度计、搅拌装置等主要部件组成。
另配一个曲颈玻璃漏斗和一个直颈装酸漏斗。
3.1.1 保温水槽：水槽内外壳之间装有隔热层，内壳横断面为椭圆形的金属筒，横断面长长轴450mm，短轴300mm，深310mm，容积约30L。
并装有控制水位的溢流管。
溢流管高度距底部约270mm，水槽上装有二个搅拌器，分别用于搅拌水槽中的水和保温瓶中的酸液。
3.1.2 内筒：筒口为带法兰的不锈钢圆筒，内径150mm，深210mm筒内衬有软木层或泡沫塑料。
筒盖内镶嵌有橡胶圈以防漏水，盖上有三个孔，中孔安装酸液搅拌器，两侧的孔分别安装加料漏斗和贝克曼差示温度计。
3.1.3 广口保温瓶：容积约为600mL，当盛满比室温高5℃的水，静置30min时，其冷却速度不得超过0.001℃/min·℃。
水泥材料水化热探究
水泥材料水化热探究水泥是一种常用的建筑材料，它在使用时需要加入一定的水来进行水化反应。
随着水与水泥颗粒的接触，水泥中的化学成分开始逐渐发生化学反应，形成钙硅酸盐胶凝体。
这个过程伴随着水化热的产生，这篇文章将探究水泥材料水化热的相关知识。
一、水泥材料的水化反应水泥材料的主要成分是熟料和石膏，熟料是指经过高温煅烧后的混合料，包括硅酸盐、铝酸盐、钙酸盐等。
石膏是指二水型石膏，它的加入可以促进水泥熟化，调节水泥的凝固时间。
水泥材料加水后，会发生以下主要水化反应：1.硅酸钙水化生成钙硅酸盐胶凝体：C3S+H2O→C-S-H+Ca(OH)2+热量3.反应中生成的Ca(OH)2与二氧化碳气体反应生成碳酸钙：Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O+热量这些反应的发生会产生大量的水化热，使水泥结构产生体积收缩和温度升高。
二、水化热的影响水化热是影响水泥材料性能的重要因素之一，以下是水化热对水泥材料的影响：1.影响水泥的强度和性能水化热是让水泥颗粒形成胶凝体的推动力之一，可以加速胶凝体的形成和硬化。
但如果水化热过大，会导致水泥结构体积收缩和温度升高，可能会使水泥产生裂缝和变形，降低水泥强度和性能。
2.影响混凝土的裂缝和变形混凝土中的水泥水化热会引起混凝土内部温度升高，产生内部应力，导致混凝土出现裂缝和变形。
因此，在混凝土的设计和施工过程中需要考虑控制水泥水化热的释放，避免过度的温度升高和结构的变形。
3.影响施工现场水泥材料水化热在高温季节和封闭空间内会加剧室内温度升高，给施工现场造成很大的困扰。
尤其是在室内施工环境中，需要采取措施降温和保持通风良好。
为了控制水泥材料的水化热释放，可以从以下方面入手：1.减少水泥熟料中的三氧化二铝含量：三氧化二铝是水泥材料中产生水化热的重要成分之一，减少三氧化二铝的含量可以降低水泥材料的水化热。
2.调节混合料的配合比和掺合料的类型：通过调节混合料的配合比和掺合料的类型可以改变水泥的性能，降低其水化热的释放。
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《水泥水化热测定方法(溶解热法))GB /T 12959-91
1 主题内容与适用范围
本标准规定了用溶解热法测定水泥水化热试验的方法原理、仪器设备、试验步骤及结果计算等。
本标准适用于中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、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、粉煤灰硅酸盐水泥和其他指定采用本方法的水泥品种。
2 方法原理
本方法是依据热化学的盖斯定律，即化学反应的热效应只与体系的初态和终态有关而与反应的途径无关提出的。
它是在热量计周围温度一定的条件下，用未水化的水泥与水化一定龄期的水泥分别在一定浓度的标准酸中溶解，测得溶解热之差，即为该水泥在规定龄期内所放出的水化热。
3 仪器设备
3.1 热量计:如图1所示。
由保温水槽、内筒、广口保温瓶、贝克曼差示温度计、搅拌装置等主要部件组成。
另配一个曲颈玻璃漏斗和一个直颈装酸漏斗。
3.1.1 保温水槽:水槽内外壳之间装有隔热层，内壳横断面为椭圆形的金属筒，横断面长轴450mm I短轴300mm，深310mm，容积约30L。
并装有控制水位的溢流管。
溢流管高度距底部约270mm，水槽上装有二个搅拌器，分别用于搅拌水槽中的水和保温瓶中的酸液。
3.1.2 内筒:筒口为带法兰的不锈钢圆筒，内径150mm，深210mm，筒内衬有软木层或泡沫塑料。
筒盖内镶嵌有橡胶圈以防漏水，盖上有三个孔，中孔安装酸液搅拌器，两侧的孔分别安装加料漏斗和贝克曼差示温度计。
3.1.3广口保温瓶:容积药为600mL，当盛满比室温高约5℃的水，静置30min时，其冷却速度不得超过0.001℃/ min·℃。
3.1.4 贝克曼差示温度计(以下简称贝氏温度计):精度为0.01℃，最大差示温度为5～6℃，插人酸液部分须涂以石蜡或其他耐氢氟酸的涂料。