硅酸盐水泥的主要技术性质PPT课件
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——勃氏法（适用于硅酸盐水泥比表面积＞300 m2/kg ） ➢筛 余 量: 通过0.08mm方孔筛的筛余量（%）
——负压筛法（适用于其它水泥）
负压筛
勃氏透气仪
（二）凝结时间
（1）定义 初凝：从水泥加水拌合起到水泥浆开始失去塑性所需 的时间 终凝：从水泥加水拌合起到水泥浆完全失去塑性，并开始产 生强度（但还没有强度）的时间
（5）凝结时间测定
• 仪器：采用凝结时间测定仪（维卡仪） • 水泥浆体：采用水泥标准稠度净浆。 • 初凝时间：试针距底板距离为4mm±1mm。 • 终凝时间：当试针沉入试体0.5mm时，即 • 环形附件开始不能在试体上留下痕迹时。
注意
请观察 凝结时间测定.swf
思考：现有四种白色粉末，已知其为建
JJ-55ISO行星式搅拌机
水泥胶砂试体成型振实台
水泥胶砂三联试模
水泥电动抗折机
数据处理：
✓ 一组试件三块，分别进行抗折、抗压试验。以一组 三个棱柱体抗折强度的平均值为试验结果。若三个 强度值中有偏离平均值±10%者，应剔除后再取平 均值作为抗折强度试验结果
✓ 以一组三个棱柱体得到的六个抗压强度测定值的算 术平均值作为试验结果。如六个测定值中有一个偏 离其平均值±10%时，应剔除这个结果，而以剩下 五个的平均值为结果。若五个测定值中再有偏离其 平均值±10%者，则此组结果作废。
课程名称
2019年 4月
四、硅酸盐水泥的主要技术性质
（一）细度
（1）定义:水泥颗粒的粗细程度。 （2）细度与性质关系：细度决定了水泥与水接触的表面积，
从而影响水泥的凝结时间和性质。
水泥细度和性质关系
（3）指标（ GB175-2019）
➢比表面积：是指单位质量的水泥粉末所具有的表面积的总 和（m2/kg，cm2/g）
硅酸盐水泥各龄期的强度值(GB175-2019)
强度等级
42.5 42.5R 52.5 52.5R 62.5 62.5R
抗压强度/MPa
3d
28d
17.0
42.5
22.0
Fra Baidu bibliotek42.5
23.0
52.5
27.0
52.5
28.0
62.5
32.0
62.5
抗折强度/MPa
3d
28d
3.5
6.5
4.0
6.5
4.0
7.0
5.0
7.0
5.0
8.0
5.5
8.0
（五）水化热
水泥发生水化作用时放出的热量，主要在硬化初期放出。 水化热大的水泥，能加速凝结硬化过程，有利于低温环境中 的施工。但对大体积混凝土工程（大型基础、水坝、桥墩等） 来说，水化热积聚在结构内部不易发散，使其内部温度升高， 内外温差可达50~60 ℃以上，使混凝土产生内应力而开裂破 坏。
（2）工程意义 水泥的初凝时间不宜过早，以便施工时有充分时间搅拌、运 输、浇注和砌筑等操作；否则在施工前已失去流动性和塑性 而无法施工。 水泥的终凝不宜过迟，以便施工完毕后尽快硬化，达到一定 的强度，以利于下一步施工工艺的进行；否则将延长施工进 度和模板的周转率。
（3）标准要求 初凝时间不得早于45min，终凝不得迟于390min
我国《JGJ55-2000 普通混凝土配合比设计规程》上，定义
大体积混凝土为： 混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于 1m，或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导 致裂缝的混凝土。
日本建筑学会标准(JASS5)规定：“结构断面最小厚度在
80cm以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界 气温之差预计超过25℃的混凝土，称为大体积混凝土”。
➢ 当两个试件煮后增加距离C-A平 均值≯ 5.0mm时，安定性合格； 当两个试件C-A值相差超过4.0mm 时，应重做一次试验。再如此， 则认为该水泥安定性不合格。
A
张开后C
（4）限制
上述方法仅适用于测出f-CaO 是否过量。 f-MgO 和石膏不能通过加速实验的方法检测。 所以，它们必须在生产工艺中严格控制，避
早强型水泥。
（四）强度
(1)试验方法（ISO法）
水泥的强度是按照GB/T17961-2019《水泥胶砂强度检验方法（ISO）法》的方 法制作的水泥胶砂试件，在标准养护条件下，养护到规定龄期时检测的强度值
标准试件 40mm×40mm×160mm
20±1°C的水养护
C：S：W=1：3：0.5
抗压强度
养护3d、28d 抗折强度
免过量 标准规定：
➢ f-MgO≯ 5% ➢ SO3≯3.5%
某些体积安定性不合格的水泥，在存放一段
时间后变为合格，为什么？
某些体积安定性轻度不合格的水泥，在空气中放置2-4
周以上，水泥中的部分f-CaO可以吸收空气中的水蒸气 而水化（消解），即在空气中存放一段时间后由于fCaO的膨胀作用被减小或消除，因而水泥的体积安定性 可能由于轻度不合格变为合格。
必须注意的是，这样的水泥在重新检验并确认体积安
定性合格后方可使用。若在放置一段时间后体积安定 性仍不合格则仍然不得使用。安定性合格的水泥也必 须重新标定水泥的标号，按标定的标号值使用。
（四）强度 国家标准（GB/T17671-2019）规定：水泥的强度
用胶砂试件检验。 条件： 1、材 料：水泥:ISO标准砂=1:3，W/C=0.5； 2、试件尺寸：40mm×40mm×160mm； 3、养护条件：20℃士1℃水中； 4、龄 期：3d和28d； 5、强度种类：抗折强度和抗压强度。 6、强度等级：6个强度等级，其中带R的为
• （3）测定方法（沸煮法——加速实验法） • 饼法：观察水泥净浆在煮沸后的外形变化 雷氏夹法：测量水泥石煮沸后的膨胀值
雷氏夹法
雷氏夹试件的成型：标准稠度水泥 净浆。
测量 A：取下试件，测量雷氏夹指 针尖端间的距离A。
沸煮 测量 C 沸煮后，冷却，取出试件测量雷氏
夹指针尖端的距离C。 结果判定
筑石膏、生石灰粉、白色石灰石粉和白
色硅酸盐水泥，请加以鉴别（化学分析 除外）。
（三）体积安定性
（1）定义： • 安定性：水泥浆在硬化过程中，体积变化均匀的性能。 • 体积安定性不良：水泥硬化后产生不均匀的体积变化（裂 缝后弯曲）
（2）安定性不良的原因： • 熟料中f-CaO过多 • 熟料中f-MgO 过多 • 石膏掺量过多：硬化后，仍有CaSO4存在，则CA、水化铝 酸钙与之反应，形成钙矾石（水泥杆菌），体积膨胀1.5倍， 引起水泥石开裂。
——负压筛法（适用于其它水泥）
负压筛
勃氏透气仪
（二）凝结时间
（1）定义 初凝：从水泥加水拌合起到水泥浆开始失去塑性所需 的时间 终凝：从水泥加水拌合起到水泥浆完全失去塑性，并开始产 生强度（但还没有强度）的时间
（5）凝结时间测定
• 仪器：采用凝结时间测定仪（维卡仪） • 水泥浆体：采用水泥标准稠度净浆。 • 初凝时间：试针距底板距离为4mm±1mm。 • 终凝时间：当试针沉入试体0.5mm时，即 • 环形附件开始不能在试体上留下痕迹时。
注意
请观察 凝结时间测定.swf
思考：现有四种白色粉末，已知其为建
JJ-55ISO行星式搅拌机
水泥胶砂试体成型振实台
水泥胶砂三联试模
水泥电动抗折机
数据处理：
✓ 一组试件三块，分别进行抗折、抗压试验。以一组 三个棱柱体抗折强度的平均值为试验结果。若三个 强度值中有偏离平均值±10%者，应剔除后再取平 均值作为抗折强度试验结果
✓ 以一组三个棱柱体得到的六个抗压强度测定值的算 术平均值作为试验结果。如六个测定值中有一个偏 离其平均值±10%时，应剔除这个结果，而以剩下 五个的平均值为结果。若五个测定值中再有偏离其 平均值±10%者，则此组结果作废。
课程名称
2019年 4月
四、硅酸盐水泥的主要技术性质
（一）细度
（1）定义:水泥颗粒的粗细程度。 （2）细度与性质关系：细度决定了水泥与水接触的表面积，
从而影响水泥的凝结时间和性质。
水泥细度和性质关系
（3）指标（ GB175-2019）
➢比表面积：是指单位质量的水泥粉末所具有的表面积的总 和（m2/kg，cm2/g）
硅酸盐水泥各龄期的强度值(GB175-2019)
强度等级
42.5 42.5R 52.5 52.5R 62.5 62.5R
抗压强度/MPa
3d
28d
17.0
42.5
22.0
Fra Baidu bibliotek42.5
23.0
52.5
27.0
52.5
28.0
62.5
32.0
62.5
抗折强度/MPa
3d
28d
3.5
6.5
4.0
6.5
4.0
7.0
5.0
7.0
5.0
8.0
5.5
8.0
（五）水化热
水泥发生水化作用时放出的热量，主要在硬化初期放出。 水化热大的水泥，能加速凝结硬化过程，有利于低温环境中 的施工。但对大体积混凝土工程（大型基础、水坝、桥墩等） 来说，水化热积聚在结构内部不易发散，使其内部温度升高， 内外温差可达50~60 ℃以上，使混凝土产生内应力而开裂破 坏。
（2）工程意义 水泥的初凝时间不宜过早，以便施工时有充分时间搅拌、运 输、浇注和砌筑等操作；否则在施工前已失去流动性和塑性 而无法施工。 水泥的终凝不宜过迟，以便施工完毕后尽快硬化，达到一定 的强度，以利于下一步施工工艺的进行；否则将延长施工进 度和模板的周转率。
（3）标准要求 初凝时间不得早于45min，终凝不得迟于390min
我国《JGJ55-2000 普通混凝土配合比设计规程》上，定义
大体积混凝土为： 混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于 1m，或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导 致裂缝的混凝土。
日本建筑学会标准(JASS5)规定：“结构断面最小厚度在
80cm以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界 气温之差预计超过25℃的混凝土，称为大体积混凝土”。
➢ 当两个试件煮后增加距离C-A平 均值≯ 5.0mm时，安定性合格； 当两个试件C-A值相差超过4.0mm 时，应重做一次试验。再如此， 则认为该水泥安定性不合格。
A
张开后C
（4）限制
上述方法仅适用于测出f-CaO 是否过量。 f-MgO 和石膏不能通过加速实验的方法检测。 所以，它们必须在生产工艺中严格控制，避
早强型水泥。
（四）强度
(1)试验方法（ISO法）
水泥的强度是按照GB/T17961-2019《水泥胶砂强度检验方法（ISO）法》的方 法制作的水泥胶砂试件，在标准养护条件下，养护到规定龄期时检测的强度值
标准试件 40mm×40mm×160mm
20±1°C的水养护
C：S：W=1：3：0.5
抗压强度
养护3d、28d 抗折强度
免过量 标准规定：
➢ f-MgO≯ 5% ➢ SO3≯3.5%
某些体积安定性不合格的水泥，在存放一段
时间后变为合格，为什么？
某些体积安定性轻度不合格的水泥，在空气中放置2-4
周以上，水泥中的部分f-CaO可以吸收空气中的水蒸气 而水化（消解），即在空气中存放一段时间后由于fCaO的膨胀作用被减小或消除，因而水泥的体积安定性 可能由于轻度不合格变为合格。
必须注意的是，这样的水泥在重新检验并确认体积安
定性合格后方可使用。若在放置一段时间后体积安定 性仍不合格则仍然不得使用。安定性合格的水泥也必 须重新标定水泥的标号，按标定的标号值使用。
（四）强度 国家标准（GB/T17671-2019）规定：水泥的强度
用胶砂试件检验。 条件： 1、材 料：水泥:ISO标准砂=1:3，W/C=0.5； 2、试件尺寸：40mm×40mm×160mm； 3、养护条件：20℃士1℃水中； 4、龄 期：3d和28d； 5、强度种类：抗折强度和抗压强度。 6、强度等级：6个强度等级，其中带R的为
• （3）测定方法（沸煮法——加速实验法） • 饼法：观察水泥净浆在煮沸后的外形变化 雷氏夹法：测量水泥石煮沸后的膨胀值
雷氏夹法
雷氏夹试件的成型：标准稠度水泥 净浆。
测量 A：取下试件，测量雷氏夹指 针尖端间的距离A。
沸煮 测量 C 沸煮后，冷却，取出试件测量雷氏
夹指针尖端的距离C。 结果判定
筑石膏、生石灰粉、白色石灰石粉和白
色硅酸盐水泥，请加以鉴别（化学分析 除外）。
（三）体积安定性
（1）定义： • 安定性：水泥浆在硬化过程中，体积变化均匀的性能。 • 体积安定性不良：水泥硬化后产生不均匀的体积变化（裂 缝后弯曲）
（2）安定性不良的原因： • 熟料中f-CaO过多 • 熟料中f-MgO 过多 • 石膏掺量过多：硬化后，仍有CaSO4存在，则CA、水化铝 酸钙与之反应，形成钙矾石（水泥杆菌），体积膨胀1.5倍， 引起水泥石开裂。