《水泥質(zhì)量控制》課程教案-水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度、凝結(jié)時(shí)間、安定性的測(cè)定

第四章水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度、凝結(jié)時(shí)間、安定性的測(cè)定4－1水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度的測(cè)定一、水泥需水性水泥需水性是指水泥凈漿、砂漿和混凝土達(dá)到一定的可塑性和流動(dòng)度時(shí)所需的水量的性質(zhì)。相應(yīng)有三種表示方法：1．水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量；2．水泥膠砂流動(dòng)度；3．混凝土塌落度或工作度。二、水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，是按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法和指定的儀器，將水泥調(diào)制成具有標(biāo)準(zhǔn)稠度的凈漿所需的用水量。水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度是以用水量與水泥質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)來表示的。（一）基本原理標(biāo)準(zhǔn)稠度測(cè)定有調(diào)整水量和固定水量?jī)煞N方法，如有爭(zhēng)議時(shí)以調(diào)整水量方法為準(zhǔn)。調(diào)整水量法：是改變拌和用水量，找出使拌制成的水泥凈漿達(dá)到特定塑性狀態(tài)時(shí)所需要的數(shù)量。當(dāng)一定質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)試錐，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，在凈漿中自由沉落時(shí)，以試錐下沉深度S(mm)的大小，反映水泥凈漿稠度（％）的大小，以試錐下沉凈漿深度規(guī)定值S=28±2mm時(shí)的稠度為標(biāo)準(zhǔn)稠度，以P調(diào)(%)表示。標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿可用來測(cè)定水泥凝結(jié)時(shí)間和安定性。固定水量法：是將不同種類水泥，按相同的需水量142.5mI水，調(diào)制好500g的水泥凈漿，測(cè)其試錐下沉深度，此時(shí)測(cè)出的百分?jǐn)?shù)即為水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度，以P固表示。（二）儀器設(shè)備1．水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度、凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀2．水泥凈漿攪拌機(jī)（1）主要技術(shù)參數(shù)（2）操作（3）調(diào)整與保養(yǎng)三、水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度的測(cè)定方法1．水泥凈漿的拌制用符合GB3350.8的水泥凈漿攪拌機(jī)，攪拌鍋和攪拌葉用濕布擦過。稱取500g水泥倒入鍋內(nèi)，將鍋放到攪拌機(jī)鍋?zhàn)?，升至攪拌位置，開動(dòng)機(jī)器，同時(shí)徐徐加入拌和水，慢速攪拌120S,停15S，再快速攪拌120S后停機(jī)。當(dāng)采用調(diào)整水量方法時(shí)，拌和水量按經(jīng)驗(yàn)找水。采用固定水量時(shí)，拌和水量為142.5mI，精確至0.5mI。2．標(biāo)準(zhǔn)稠度的測(cè)定將上述拌和好的水泥凈漿立即裝入錐模內(nèi)，用小刀插搗，振動(dòng)多次，刮去多余凈漿，抹平后迅速放到試錐下面固定位置上，將試錐尖端降至凈漿表面，立即擰緊螺絲，然后突然放松，讓試錐靠自重自由下降沉入凈漿中，觀察在1.5min內(nèi)試錐下沉深度（整個(gè)操作過程應(yīng)在攪拌后1.5min內(nèi)完成）。用固定水量法測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)稠度P固,按下面經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算或看儀器上標(biāo)尺讀數(shù)。P固＝33.4－0.185S式中：P固――用固定水量法測(cè)定的水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度（％）33.4――經(jīng)驗(yàn)公式中的截距0.185――經(jīng)驗(yàn)公式中的斜率S――試錐下沉深度（mm）當(dāng)試錐下沉深度小于13mm時(shí)應(yīng)改用調(diào)整水量法測(cè)定。用調(diào)整水量法測(cè)定時(shí)，以試錐下沉深度S＝28±2mm時(shí)的凈漿拌和用水量為該水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。如試錐下沉深度大于或小于上述值時(shí)，應(yīng)調(diào)整水量重新試驗(yàn)，以達(dá)到上述值時(shí)為止。用調(diào)整水量法測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)稠度P按下式計(jì)算：P調(diào)＝m/500式中：P調(diào)――用調(diào)整水量法測(cè)定的水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度（％）m――測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)稠度時(shí)拌和水的質(zhì)量（g）500――國(guó)家規(guī)定稱量水泥的質(zhì)量（g）§4－2膠砂流動(dòng)度的測(cè)定一、原理水泥膠砂流動(dòng)度用跳桌法測(cè)定，膠砂流動(dòng)度以膠砂在跳桌上按規(guī)定進(jìn)行跳動(dòng)試驗(yàn)后，底部擴(kuò)散直徑mm數(shù)表示。以擴(kuò)散直徑大小表示流動(dòng)性好壞。膠砂流動(dòng)度是水泥膠砂可塑性的反映。測(cè)定水泥膠砂流動(dòng)度是檢驗(yàn)水泥需水性的一種方法。二、儀器1．膠砂攪拌機(jī)2．手動(dòng)式跳桌及附件3．電動(dòng)式跳桌及附件三、流動(dòng)度的測(cè)定1．水泥與砂的比例水泥與砂的比例為1：2.5，一次試驗(yàn)需稱取水泥300g，軟練標(biāo)準(zhǔn)砂750g。2．膠砂制備將稱好的水泥和膠砂放入攪拌鍋內(nèi)，放在攪拌機(jī)上攪拌，拌和好后將水泥膠砂迅速地分兩層裝入模內(nèi)，按規(guī)定要求搗實(shí)，取下試模進(jìn)行跳動(dòng)試驗(yàn)，跳動(dòng)30次完畢后，用游標(biāo)卡尺測(cè)量底部擴(kuò)散的直徑，取兩互相垂直的直徑的平均值作為該水泥膠砂流動(dòng)度，以mm表示。對(duì)于摻火山灰混合材的普通水泥、礦渣水泥、火山灰水泥的流動(dòng)度測(cè)定結(jié)果以擴(kuò)大直徑不小于116mm為準(zhǔn)。一、影響因素與注意事項(xiàng)1．跳桌必須符合GB2419中的規(guī)定；2．跳桌要保持清潔，滑動(dòng)部分要順暢；3．膠砂攪拌完后，測(cè)定流動(dòng)度要在2min內(nèi)完成；4．壓搗時(shí)用力要均勻，力量大小要適當(dāng)，搗棒要垂直；5．跳桌在使用前應(yīng)先空跳一次，以檢查是否正常?！?－3水泥凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定一、概述水泥和水后，發(fā)生一系列物理與化學(xué)變化，隨著水泥水化反應(yīng)的進(jìn)行，水泥漿體逐漸失去流動(dòng)性、可塑性，進(jìn)而凝固成具有一定強(qiáng)度的硬化體，這一過程稱為水泥的凝結(jié)。凝結(jié)時(shí)間是水泥的重要性質(zhì)之一，對(duì)于工程施工具有重要意義，因此，水泥凝結(jié)過程的控制十分重要，為保證施工正常進(jìn)行，并使混凝土具有一定的強(qiáng)度，要求水泥凝結(jié)時(shí)間不能太快或太慢。二、影響凝結(jié)時(shí)間的因素礦物組成、石膏、混合材的種類及摻加量、細(xì)度、水灰比、養(yǎng)護(hù)條件、儲(chǔ)存時(shí)間及外加劑等。1．礦物組成2．石膏3．混合材4．細(xì)度5．水灰比6．養(yǎng)護(hù)條件7．儲(chǔ)存時(shí)間8外加劑三、水泥的假凝和瞬凝1．假凝的特征2．瞬凝的特征水泥凝結(jié)時(shí)間反常，可歸納為三種原因四、凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定1．儀器水泥凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀，應(yīng)符合GB3350.6的規(guī)定。2．凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定方法測(cè)定凝結(jié)時(shí)間的試針由鋼制成，其有效長(zhǎng)度初凝針為50mm±1mm、終凝針為30mm±1mm、直徑為1.13mm±0.05mm的圓柱體。儀器滑動(dòng)部分總質(zhì)量300±1g。裝凈漿的圓模上口內(nèi)徑65mm±0.5mm，下口內(nèi)徑75mm±0.5mm,高40mm±0.2mm。平板玻璃厚≥2.5mm。（1）將圓模放在玻璃板上，在內(nèi)側(cè)涂上一層機(jī)油。調(diào)整試針接觸玻璃板時(shí)，指針應(yīng)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)尺的零點(diǎn)。（2）按規(guī)定方法制成水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿后，一次裝入圓模振動(dòng)數(shù)次刮平，放入養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)。記錄加水時(shí)間，作為凝結(jié)時(shí)間的開始時(shí)間。（3）初凝時(shí)間的測(cè)定：從加水后30min進(jìn)行第一次測(cè)定，取出圓模放到試針下，使試針與水泥凈漿表面接觸，擰緊螺絲，然后突然放松，試針自由沉入凈漿，當(dāng)試針停止下沉或釋放試針30s時(shí)指針的讀數(shù)。當(dāng)試針下沉到距底板4±1mm時(shí)，即為水泥達(dá)到初凝狀態(tài)，由開始加水至初凝的時(shí)間為水泥的初凝時(shí)間，用min表示。（4）終凝時(shí)間的測(cè)定：為了準(zhǔn)確觀測(cè)試針沉入的狀況，在終凝針上了一個(gè)環(huán)形附件。在完成初凝時(shí)間測(cè)定后，立即將試模連同漿體以平移的方式從玻璃板取下翻轉(zhuǎn)180°，直徑大端向上，小端向下放在玻璃板上，再放入濕氣養(yǎng)護(hù)箱中繼續(xù)養(yǎng)護(hù)，臨近終凝時(shí)間時(shí)每隔15min測(cè)定一次，當(dāng)試針沉入試體深度在0.5mm時(shí)，即環(huán)形附件開始不能在試體上留下痕跡時(shí)，為水泥達(dá)到終凝狀態(tài)，由水泥全部加入水中至終凝狀態(tài)的時(shí)間為水泥的終凝時(shí)間，用min表示。五、注意事項(xiàng)1．在最初測(cè)定時(shí)應(yīng)扶持金屬棒，使其徐徐下降，以免試針撞彎，測(cè)定結(jié)果仍以自由下落為準(zhǔn)。2．試針插入的位置至少距圓模內(nèi)壁10mm。3．臨近初凝時(shí)，每隔5min測(cè)定一次，臨近終凝時(shí)，每隔15min測(cè)定一次。到達(dá)初凝或終凝狀態(tài)時(shí)應(yīng)立即重復(fù)測(cè)定一次，當(dāng)兩次測(cè)定結(jié)果相同時(shí)，才能定為到達(dá)初凝或終凝狀態(tài)。1．每次測(cè)定不得讓試針插入原針孔內(nèi)。2．每次測(cè)定完后，應(yīng)將試針擦凈，將圓模放回養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)。3．在翻轉(zhuǎn)圓模時(shí)，圓模要平移脫離玻璃板后再翻轉(zhuǎn)。§4－4水泥安定性檢驗(yàn)－試餅法和雷氏夾法一、安定性的意義反映水泥硬化后體積變化均勻性物理性質(zhì)的指標(biāo)，稱為水泥的體積安定性，簡(jiǎn)稱水泥安定性。水泥和水后在硬化過程中，一般都會(huì)發(fā)生體積變化，如果這種變化是在水泥、混凝土硬化后發(fā)生，就會(huì)破壞水泥、混凝土的結(jié)構(gòu)，引起嚴(yán)重的質(zhì)量事故。二、影響水泥體積安定性的因素1．熟料中MgOMgO+H2O→Mg(OH)2MgO水化生成Mg(OH)2，固相體積增大2.48倍。2．水泥熟料中f—CaOCaO+H2O→Ca(OH)2CaO與水反應(yīng)生成Ca(OH)2，固相體積增大1.98倍。3.水泥中SO3C3A+3CaSO42H2O+26H2O=C3A3CaSO432H2O生成的鈣礬石固相體積增大到2.22倍。一、水泥安定性的檢驗(yàn)安定性的測(cè)定可用試餅法或雷氏夾法。如有爭(zhēng)議以雷氏夾法為準(zhǔn)。1．按規(guī)定方法制成水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿。2．試餅的成型方法將制好的凈漿取出一部份，分成兩等份放在玻璃板上，輕輕振動(dòng)玻璃板，用小刀由邊緣向中央抹動(dòng)，做成直徑70～80mm，中心厚度10mm左右，邊緣漸薄，表面光滑的試餅，將試餅放入養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)24±2h。3．雷氏夾試件的制作方法把雷氏夾放在擦過油的玻璃板上，將制備好的凈漿裝滿試模，一手扶持試模，一手用小刀均勻插搗15次左右，插到試模高度的2/3即可，然后刮平，刮平應(yīng)由中心向兩邊刮，最多不超過6次，蓋上涂油的玻璃板，放入養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)24±2h。4．沸煮24h后從玻璃板上取出試件，檢查試件是否合格，如不合格不用沸煮，試件檢查合格后放入沸煮箱的蓖板上，調(diào)整好沸煮箱內(nèi)的水位，保證整個(gè)沸煮過程中水都沒過試件，不能中途加水，要保證在30±5min內(nèi)升至沸騰，并恒溫3h±5min。5．結(jié)果判定沸煮結(jié)束，將沸煮箱內(nèi)的水放掉，打開箱蓋待箱體冷卻至室溫，取出試件進(jìn)行鑒定。試餅法：目測(cè)未發(fā)現(xiàn)裂紋，用直尺檢查沒有彎曲，此試件為安定性合格；反之為不合格。雷氏夾法：測(cè)量試件指針尖端的距離，記錄至小數(shù)點(diǎn)后一位。當(dāng)兩個(gè)試件沸煮后所增加的距離的平均值不大于5.0mm時(shí)，該水泥安定性合格；當(dāng)兩個(gè)試件沸煮后所增加的距離的平均值大于5.0mm時(shí)，該水泥安定性不合格。當(dāng)兩個(gè)試件沸煮后所增加的距離的值相差超過4.0mm時(shí)，要重做試驗(yàn)?！?－5實(shí)驗(yàn)三水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度的測(cè)定水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度的測(cè)定方法一、水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，是按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法和指定的儀器，將水泥調(diào)制成具有標(biāo)準(zhǔn)稠度的凈漿所需的用水量。水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度是以用水量與水泥質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)來表示的。二、基本原理標(biāo)準(zhǔn)稠度測(cè)定有調(diào)整水量和固定水量?jī)煞N方法，如有爭(zhēng)議時(shí)以調(diào)整水量方法為準(zhǔn)。調(diào)整水量法：是改變拌和用水量，找出使拌制成的水泥凈漿達(dá)到特定塑性狀態(tài)時(shí)所需要的數(shù)量。當(dāng)一定質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)試錐，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，在凈漿中自由沉落時(shí)，以試錐下沉深度S(mm)的大小，反映水泥凈漿稠度（％）的大小，以試錐下沉凈漿深度規(guī)定值S=28±2mm時(shí)的稠度為標(biāo)準(zhǔn)稠度，以P調(diào)(%)表示。標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿可用來測(cè)定水泥凝結(jié)時(shí)間和安定性。固定水量法：是將不同種類水泥，按相同的需水量142.5mI水，調(diào)制好500g的水泥凈漿，測(cè)其試錐下沉深度，此時(shí)測(cè)出的百分?jǐn)?shù)即為水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度，以P固表示。三、儀器設(shè)備1．水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度、凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀儀器應(yīng)符合國(guó)家GB3350.6標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，如用凝結(jié)時(shí)間自動(dòng)測(cè)定儀測(cè)定，在有爭(zhēng)議時(shí)應(yīng)以人工測(cè)定為準(zhǔn)。2．水泥凈漿攪拌機(jī)攪拌機(jī)應(yīng)符合國(guó)家GB3350.8－89標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的主要技術(shù)參數(shù)。四、水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度的測(cè)定方法1．水泥凈漿的拌制用符合GB3350.8的水泥凈漿攪拌機(jī)，攪拌鍋和攪拌葉用濕布擦過。稱取500g水泥倒入鍋內(nèi)，將鍋放到攪拌機(jī)鍋?zhàn)?，升至攪拌位置，開動(dòng)機(jī)器，同時(shí)徐徐加入拌和水，慢速攪拌120S,停15S，再快速攪拌120S后停機(jī)。當(dāng)采用調(diào)整水量方法時(shí)，拌和水量按經(jīng)驗(yàn)找水。采用固定水量時(shí)，拌和水量為142.5mI，精確至0.5mI。2．標(biāo)準(zhǔn)稠度的測(cè)定將上述拌和好的水泥凈漿立即裝入錐模內(nèi)，用小刀插搗，振動(dòng)多次，刮去多余凈漿，抹平后迅速放到試錐下面固定位置上，將試錐尖端降至凈漿表面，立即擰緊螺絲，然后突然放松，讓試錐靠自重自由下降沉入凈漿中，觀察在1.5min內(nèi)試錐下沉深度（整個(gè)操作過程應(yīng)在攪拌后1.5min內(nèi)完成）。二、記錄水泥名稱試驗(yàn)日期水泥質(zhì)量（g）加水量（mI）下沉深度（mm）標(biāo)準(zhǔn)稠度P(%)六、標(biāo)準(zhǔn)稠度的計(jì)算用固定水量法測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)稠度P固,按下面經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算或看儀器上標(biāo)尺讀數(shù)。P固＝33.4－0.185S式中：P固――用固定水量法測(cè)定的水泥凈漿