水泥膠砂綜合性能實驗

1、水泥膠砂綜合性能實驗(膠砂流動度、機械強度的測定)分實驗一 水泥膠砂流動度一、實驗目的1、掌握GB / T 241994水泥膠砂流動度的檢驗方法；2、正確使用儀器并熟悉性能。二、實驗原理膠砂流動度是人為規(guī)定水泥砂漿處于一種特定的和易狀態(tài)，它反映的出水泥膠砂的可塑性。用流動度來控制加水量，使膠砂物理性能的測試準確可比，用流動度來控制水泥膠砂強度成型加水量，所測得的水泥強度與混凝土強度之間有較好的相關性。膠砂流動度是通過規(guī)定的流動度跳桌來確定，單位mm。三、實驗儀器材料1、實驗儀器：膠砂攪拌機符合 GB 177 有關規(guī)定。水泥膠砂流動度測定儀（簡稱跳桌）。試模：用金屬材料制成，由截錐圓模和模套組成

2、。截錐圓模內壁應光滑，尺寸為：高度60±0.5mm ; 上口內徑70±0.5mm ; 下口內徑100±0.5mm ; 下口外徑120mm ; 模套與截錐圓模配合使用。搗棒：用金屬材料制成，直徑為20±0.5 mm，長度約 200mm。 搗棒底面與側面成直角，其下部光滑，上部手柄滾花?？ǔ撸毫砍虨?00mm，分度值不大于0.5 mm。小刀：刀口平直，長度大于80mm 。2、試驗材料及條件一次試驗用的材料數(shù)量為：水泥450g（540g），標準砂1350g，水量按預定水灰比計算。水泥試樣、標準砂和試驗用水應符合 GB 177 有關規(guī)定。試驗條件應與 GB 17

3、7 有關規(guī)定一致。四、實驗操作步驟 1、跳桌在試驗前先進行空轉，以檢驗各部位是否正常。2、膠砂制備按 GB 177 有關規(guī)定進行。在制備膠砂的同時，用潮濕棉布擦拭跳桌臺面、試模內壁、搗棒以及與膠砂接觸的用具，將試模放在跳桌臺面中央并用潮濕棉布覆蓋。3、將拌好的膠砂分兩層迅速裝入流動試模，第一層裝至截錐圓模高度約三分之二處，用小刀在相互垂直兩個方向各劃 5 次，用搗棒由邊緣至中心均勻搗壓 15 次，如圖 1 ；隨后，裝第二層膠砂，裝至高出截錐圓模約 20 mm ，用小刀劃 10 次再用搗棒由邊緣至中心均勻搗壓 10 次，如圖 2 。搗壓力量應恰好足以使膠砂充滿截錐圓模。搗壓深度，第一層搗至膠砂高

4、度的二分之一，第二層搗實不超過已搗實底層表面。裝膠砂和搗壓時，用手扶穩(wěn)試模，不要使其移動。4、搗壓完畢，取下模套，用小刀由中間向邊緣分兩次將高出截錐圓模的膠砂刮去并抹平，擦去落在桌面上的膠砂。將截錐圓模垂直向上輕輕提起。立刻開動跳桌，約每秒鐘一次，在 30 ±1s 內完成 30 次跳。5、跳動完畢，用卡尺測量膠砂底面最大擴散直徑及與其垂直的直徑，計算平均值，取整數(shù)，用單位表示。即為該水量的水泥膠砂流動度。流動度試驗，從膠砂拌和開始到測量擴散直徑結束，應在 5min 內完成。6、電動跳桌與手動跳桌測定的試驗結果發(fā)生爭議時，以電動跳桌為準。圖1圖2五、操作注意事項 1、膠砂攪拌結束后應立

5、即進行流動度測定，裝模、壓搗等制樣工作應在2min 內完成，若不及時進行檢驗，流動度隨時何延長而減小。2、濕度的影響：在流動度試驗的全過程中，試套和滾輪表面抹上優(yōu)質機油，以保持光潔度。3、壓搗時用力要均勻，力量大小要適當，搗棒應垂直。用力大了，可能造成截錐下邊泌水，流動度結果就?。挥昧π×?，砂漿搗實不好，有空洞，發(fā)散、振動時不是往下塌落，而是散落直徑無法測量。因此，要多多練習，用力適當、合理搗實，否則流動度不準，得不出真實數(shù)據(jù)。4、潤滑： 在操作中必須在跳桌的凸輪、推桿、軸正常。5、跳桌在使用前應先空跳一次獷以檢查跳桌是否驗室攪拌鍋、截錐模和圓柱搗棒都要求有一定的濕度。操作中差別太大，有的把抹

6、布擰得特別干，有的隨便擰一下，有的干脆不擰，帶水擦錐模和攪拌鍋，為統(tǒng)一操作，抹布不要擰得特別干，但是也不能帶水擦，要適度擰一下就可以了。6、試驗室攪拌鍋、跳桌臺面、試模內壁、搗棒及與膠砂強度。六、實驗記錄及結果處理表1 膠砂流動度實驗記錄次數(shù)水泥的質量（g）水（mL）標準砂的質量（g）膠砂流動度（mm）12平均思考題：1、水泥膠砂流動度和水泥凈漿稠度用水量有何異同？分實驗二 水泥機械強度的測定水泥的強度在使用中具有重要的意義。水泥強度是指水泥試體在單位面積上所承受的外力，它是水泥的主要性能指標。水泥是混凝土的重要膠結材料，水泥強度是水泥膠結能力的體現(xiàn)，是混凝土強度的主要來源。檢驗水泥各齡期強度

7、，可以確定其強度等級，根據(jù)水泥強度等級又可以設計水泥混凝土的標號。水泥強度檢驗主要是抗折與抗壓強度檢驗。一、實驗目的1、學習水泥膠砂強度的測試方法，以確定水泥強度等級；2、分析影響水泥膠砂強度測試結果的各種因素。二、實驗原理1、抗折圖1 測試原理示意圖在水泥膠砂試體抗折強度測試中，兩支承圓柱的中心距離L0.1m；試樣寬度b0.04m；試樣高度l0.04m。代人材料抗折強度計算公式則中得Rf2.34P。采用電動抗折儀進行測定，其測試原理如圖1所示。在這種情況下，力矩M與各量的關系為：M1PLlM2SL2M3SAM4QB平衡狀態(tài)時M1M2即PSL2L1M3M4即SBQA由于儀器設定為：力臂L1l長

8、度單位(1cm)，Al長度單位(1cm)；L25長度單位(5cm)，Al，B10長度單位(10cm)。則P=50Q Rf=117Q應當注意的是，水泥膠砂試體是由晶體、膠體、未完全水化的顆粒、游離水和氣孔等組成的不均質結構體。而且在硬化過程的不同齡期，試體內晶體、膠體、未完全水化的顆粒等所占的比率不同，導致試體的強度也不相同。因此，水泥膠砂試體不是均質彈性體，而是“彈粘塑性體”，用上式計算出的強度不完全代表水泥膠砂試體的真實抗折強度值，但這種近似值已能滿足工程測試的要求。2、抗壓強度檢驗抗壓強度一般采用軸心受壓的形式。按定義，其計算公式為：式中RC為抗壓強度，MPa；A為受壓面積，m2；P為作用

9、于試體的破壞荷重，kN。在水泥膠砂試體抗壓強度測試中，用抗折試驗后的兩個斷塊立即進行抗壓試驗，因此試體的受壓面積：A0.04m×0.04m2。三、實驗器材(1)、JJ195B型水泥膠砂攪拌機，如圖2所示。圖2 JJ195B型水泥膠砂攪拌機1電機；2聯(lián)軸套；3蝸桿； 4砂罐；5傳動箱蓋；6蝸輪；7齒輪；8主軸；9齒輪； 10傳動箱；1l內齒輪；12偏心座：13行星齒輪；14攪拌葉軸；15調節(jié)螺母；16攪拌葉；17攪拌鍋；18支座；9底座；20手柄；21立柱 (2)、ZS15型水泥膠砂振實臺，如圖185所示。振實臺應安裝在高度約為400mm的混凝土基座上。需防外部振動影響振動效果時，可在

10、整個混凝土基座上放一層厚約5mm天然橡膠彈性襯墊。圖3 ZS15型水泥膠砂振實臺1定位套：2止二動器；3凸面；4臺面；5凸輪；6紅外線 (3)、試模：試模由三個水平的模槽組成(如圖4所示)，可同時成型三條截面為40mm×40mm×l60mm的棱形試體。圖4 試模 (4)、播料器和金屬刮平尺：為控制料層厚度和刮平膠砂應備有兩個播料器和一金屬刮平直尺。(5)、自動抗折儀。(6)、抗壓強度試驗機。四、試驗步驟1、試體成型(1)、將試模擦凈，四周模板與底板接觸面上應涂黃油，緊密裝配，防止漏漿。內壁均勻刷一薄層機油。膠砂的質量配合比應為1份水泥、3份標準砂和0.5份水(水灰比為0.5

11、0)。一鍋膠砂成3條試體，每鍋材料需要量見表工85所示。(2)、先使攪拌機處于待工作狀態(tài)，然后再按以下的程序進行操作。把量好的水225(精確±1mL)加入鍋里，再加人稱好的水泥450(精確±1g)，把鍋放在固定架上，上升至固定位置。然后立即開動攪拌機，低速攪拌30s后，在第二個30s開始的同時均勻地將砂子加入。把機器轉至高速再拌30s，停拌90s，在第1個15s內用膠皮刮具將葉片和鍋壁上的膠砂刮人鍋中間，在高速下繼續(xù)攪拌60s。各個攪拌階段，時間誤差應在±ls以內。(3)、膠砂制備后應立即進行成型。預先將空試模和模套固定在振實臺上，用一個適當勺子直接從攪拌鍋里將膠

12、砂分兩層裝入試模，裝第層時，每個槽里約放300g膠砂，用大播料器垂直架在模套頂部沿每個模槽來回一次將料層播平，再振實60次。再裝入第二層膠砂，用小播料器播平，再振實60次。移走模套，從振實臺上取下試模，用一金屬直尺以近似90o的角度架在試模模頂?shù)囊欢?，然后沿試模長度方向以橫向鋸割動作慢慢向另一端移動，一次將超過試模部分的膠砂刮去，并用直尺以近乎水平的情況下將試體表面抹平。最后在試模上標記。2、試體養(yǎng)護(1)、脫模前的養(yǎng)護：將試模放人養(yǎng)護箱養(yǎng)護溫度(20±3)，相對濕度大于90。一直養(yǎng)護到規(guī)定的脫模時間時取出脫模。脫模前，用防水墨汁或顏料筆對試體進行編號，對兩個齡期以上的試體，在編號時

13、應將同一試模中的3條試體分在兩個以上齡期內。(2)、脫模：對于24h齡期的，應在破型試驗前20min內脫模；對于24h以上齡期的，應在成型后2024h之間脫模。脫模應小心，以免損傷試體。對于已確定作為24h齡期試驗的已脫模試體，應用濕布覆蓋至做試驗時為止。(3)、水中養(yǎng)護：將編號的試體立即水平放在(20±1)水中養(yǎng)護，放置時刮平面應朝上。試體之間間隔和試體上表面的水深不得小于5mm。注意：試體放置的箅子不宜用木料制成，每個養(yǎng)護池只養(yǎng)護同類型的水泥試體，在養(yǎng)護期間換水，水量不夠時可加水至恒定水位。3、強度試驗(1)、各齡期的試體必須按表1規(guī)定時間進行強度試驗。表1測定時間與齡期的關系齡

14、 期時 間齡 期時 間24h24h土15min7d7d土2h48h48h土30min28d28d士8h72h72h土45min(2)、試體從水中取出后，在強度試驗前應用濕布覆蓋。(3)、抗折強度測定：擦去試體表面的附著水分和砂粒，清除夾具上圓柱表面雜物試體一個側面放在抗折儀的支撐圓柱上，通過加荷，圓柱以(50±10)N/s的速率均勻地將荷載垂直地加在棱柱體相對側面上，直至折斷。記錄抗折強度值(記錄至0.1MPa)。(4)、抗壓強度測定：抗折試驗后的兩個斷塊應立即進行抗壓試驗?？箟涸囼烅氂每箟簥A具進行。半截棱柱體中心與壓力機壓板受壓中心差應在±0.5mm內，整個加荷過程中應以

15、(2400±200)Ns的速率均勻地加荷直至破壞，記錄抗壓強度值(記錄至0.1MPa)并進行水泥強度的計算：抗折強度：抗折強度計算，精確至0.1MPa。以一組3個棱柱體抗折結果的平均值作為試驗結果。當3個強度值中有超出平均值±10時，應剔除后再取平均值作為抗折強度試驗結果?？箟簭姸龋嚎箟簭姸扔嬎悖_至0.1MPa。以一組3個棱柱體上得到的6個抗壓強度測定值的算術平均值為試驗結果。如6個測定值中有1個超出6個平均值的±10，就應剔除這個結果，而以剩下5個的平均數(shù)為結果。如果5個測定值中再有超過它們平均值±10的，則此組結果作廢，應重做這組試驗。五、操作注

16、意事項1、實驗室溫度為(20±2)，相對濕度為50。如溫度偏高，將造成水泥標號的虛假，溫度偏低，強度發(fā)揮慢，測試結果偏低。2、養(yǎng)護箱溫度為(20±1)，相對濕度為90，養(yǎng)護水的溫度為(20±1)。養(yǎng)護箱的篦板要經(jīng)常檢查是否水平，如不水平要及時調平，以防養(yǎng)護時試模中膠砂向低的一方流動，使試體出現(xiàn)一頭高、一頭低的現(xiàn)象，使試體強度測定結果不準確。3、ISO基準砂： SiO2含量不低于98的天然圓形硅質砂；4、水泥：當試驗水泥從取樣至試驗要保持24h以上時，應把它貯存在基本裝滿和氣密的容器里，這個容器應不與水泥起反應。5、水：試驗可用飲用水，仲裁試驗或其他重要試驗可用蒸餾水。6、抗折強度試驗機要定期檢查其靈敏度及抗折夾具的尺寸和要求是否符合標準的規(guī)定。抗壓試驗機要定期檢查其誤差是否超出范圍，一般誤