建筑材料检测培训课件

华中科技大学远程教学1建筑材料检测培训课件第03章水泥第08章混凝土第09章建筑砂浆第16章沥青及沥青混合料华中科技大学远程教学2几个基本认识•材料科学是研究物质的组成、结构与性能之间的关系与规律的一门科学。•重点是组成、结构对哪些性能的影响。•通过标准规范的实验方法和手段来表征和比较材料在性能上的优劣。华中科技大学远程教学3强度机理宏观结构微观结构化学组成组成结构华中科技大学远程教学4工艺性质力学性质化学性质物理性质基本性质华中科技大学远程教学5技术标准数据处理计算方法试验方法实验和计算华中科技大学远程教学6坏好经济指标劣优技术指标工程应用华中科技大学远程教学7技术性质与指标物理性质化学性质力学性质耐久性质工艺性质材料的组成化学组成矿物组成材料的结构晶体非晶体胶体材料试验方法技术标准材料的构造密实度孔隙状态聚集状态均匀度工程应用材料的性能材料的生产和产品华中科技大学远程教学8第3章水泥华中科技大学远程教学9a．硅酸盐水泥熟料b．石膏c．混合材料1．定义（GB175——2007）以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏，及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料，称为通用硅酸盐水泥（Commonportlandcement）。（一）定义、品种与代号华中科技大学远程教学102．品种和代号通用硅酸盐水泥按混合材料的品种和掺量分为：硅酸盐水泥Portlandcement普通硅酸盐水泥OrdinaryPortlandCement矿渣硅酸盐水泥PortlandSlagCement火山灰质硅酸盐水PortlandPozzolanCement粉煤灰硅酸盐水泥PortlandFlyashCement复合硅酸盐水泥CompositePortlandCement华中科技大学远程教学11品种代号组分（质量分数）熟料＋石膏粒化高炉矿渣火山灰质混合材料粉煤灰石灰石硅酸盐水泥P﹒I100————————P﹒II≥95≤5——————≥95——————≤5普通硅酸盐水泥P﹒O≥80且＜95＞5且≤20矿渣硅酸盐水泥P﹒S﹒A≥50且＜80＞20且≤50——————P﹒S﹒B≥30且＜50＞50且≤70——————火山灰质硅酸盐水泥P﹒P≥60且＜80——＞20且≤40————粉煤灰硅酸盐水泥P﹒F≥60且＜80————＞20且≤40——复合硅酸盐水泥P﹒C≥60且＜80＞20且≤50华中科技大学远程教学12•化学指标（%）•碱含量：Na2O+0.658K2O计算值表示，为水泥的一项选择性指标品种代号不溶物烧失量三氧化硫氧化镁氯离子硅酸盐水泥P·I≤0.75≤3.0≤3.5≤5.0≤0.06P·II≤1.50≤3.5普通硅酸盐水泥P·O-≤5.0矿渣硅酸盐水泥P·S·A--≤4.0≤6.0P·S·B---火山灰质硅酸盐水泥P·P--≤3.5≤6.0粉煤灰硅酸盐水泥P·F--复合硅酸盐水泥P·C--华中科技大学远程教学13硅酸盐水泥熟料生料铁矿粉和粘土矿石灰石原料共同磨细调凝剂石膏磨细COFeOAlSiOCaOOFeOAlSiOCaO014503232232322生产工艺：“两磨一烧”（二）硅酸盐水泥的生产华中科技大学远程教学14AFCOFeOAlCaOACOAlCaOSCSiOCaOSCSiOCaOFOFeAOAlSSiOCCaOC24323233222321450323243230还有少量游离氧化钙、氧化镁、碱性氧化物等有害成份。（三）主要矿物组成及水化特性1．主要矿物组成华中科技大学远程教学15化学成分含量(%)矿物成分含量(%)CaO62~67C3S37~60SiO219~24C2S15~37Al2O34~7C3A7~15Fe2O32~5C4AF10~18（三）主要矿物组成及水化特性•硅酸盐水泥熟料的化学成分及矿物成分含量华中科技大学远程教学16的固溶体与凝胶晶体晶体钙矾石晶体晶体凝胶水石膏6363124332~314343233AHCCFHAHCAFmHCaSOACAFtHCaSOACCHHSCAFCACSCSC（三）主要矿物组成及水化特性2．水化特性（1）水泥的水化反应华中科技大学远程教学17（三）主要矿物组成及水化特性•水化产物的大致比例C-S-H70%CH20%水化硫铝酸钙7%•水泥完全水化的理论需水量约22.7%华中科技大学远程教学18•水泥石结构（固、液、气三相多孔体）–水化硅酸钙、氢氧化锆、水化硫铝酸钙等–大量毛细孔、凝胶孔–孔隙中的水•影响水泥石强度及耐久性的主要因素–水化产物类型、比例（三）主要矿物组成及水化特性华中科技大学远程教学19HydratedCementPaste水化后的水泥浆体（水泥石）华中科技大学远程教学20硅酸三钙水化14天后生成的水化硅酸钙凝胶和氢氧化钙晶体。华中科技大学远程教学21C3SC2SC3AC4AF密度（g/cm3）3.253.283.043.77水化反应速率快慢最快快水化放热量大小最大中强度早期高低低低后期高收缩中中大小抗硫酸盐侵蚀性中最好差好（2）水泥熟料中各主要矿物的特性华中科技大学远程教学22材料性能试验的主要内容1.依据《×××试验规程》2.目的与适用范围3.仪具与材料4.方法与步骤（注意环境条件与要求）5.计算（依据相应计算公式进行）6.数据处理与报告华中科技大学远程教学23（四）通用硅酸盐水泥的技术性能检验1．细度GB175—2007规定，硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度以比表面积表示，其比表面积不小于300m2/kg。矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和复合水泥的细度以筛余表示，其80μm方孔筛筛余不大于10％或45μm方孔筛筛余不大于30％。华中科技大学远程教学24•水泥现场取样方法–按照GB12573《水泥取样方法》进行。•试验前的准备–密封存放于干燥容器–0.9mm方孔筛过筛–试验室温度–检测用水–所有材料应与试验室温度相同华中科技大学远程教学25负压筛法华中科技大学远程教学26•要点–称量：80μm筛析试验应称取试样25g，45μm筛析试验应称试样10g，均精确至0.01g。–负压：可调范围为4000Pa~6000Pa。–标定：80μm或45μm试验筛在使用100次后需重新标定。–计算：试验筛修正系数（0.80~1.20）华中科技大学远程教学27水泥比表面积法（勃氏法）实验步骤：见教材P89华中科技大学远程教学282．凝结时间•硅酸盐水泥初凝时间：不得早于45min；终凝时间：不得迟于390min；•PO、PS、PP、PF、PC水泥初凝时间：不得早于45min；终凝时间：不得迟于600min；；•标准稠度用水量试验（弄懂其意义）水泥浆达到标准稠度时的用水量。以水和水泥的质量比P（%）表示。华中科技大学远程教学29水泥标准稠度及凝结时间测定仪•水泥标准稠度的意义*为水泥凝结时间和安定性试验所需要的水泥浆确定用水量P（%）*可比性华中科技大学远程教学30•要点–标准水泥净浆搅拌机——标准搅拌–一次性将适量水泥浆装入试模–抹平不能压实–试杆贯入时间30s，读试杆底端距底板之间距离（6mm±1mm时为标准稠度水泥浆）–整个操作应在搅拌后1.5min内完成。华中科技大学远程教学31华中科技大学远程教学32华中科技大学远程教学33•要点–试件制备同水泥标准稠度用水量试验–水泥完全加入水中时为“起始时间”–标准养护箱养护，30min进行第一次测试–临近初凝时间，每隔5min（或更短）测一次–初凝针沉至距底板4±1mm时，为初凝时间。–试件翻转180o，标准养护箱养护–临近终凝时间每隔15min（或更短）测一次–终凝针沉入试体0.5mm，无环形压痕时，为终凝时间。华中科技大学远程教学343．体积安定性（1）定义——水泥浆体硬化后产生不均匀的体积变化(膨胀、翘曲、裂缝)称为体积安定性不良。（危害：造成混凝土膨胀破坏）（2）原因（水泥浆体硬化后的膨胀破坏）•游离CaO和游离MgO含量偏高（过烧）•石膏掺量过多（水泥硬化后继续反应生成AFt——）23423CaOAlO3CaSO32HO华中科技大学远程教学353．体积安定性⑶实验方法•沸煮法——雷氏夹法和饼法只能测定游离CaO（f—CaO）的影响•压蒸法用于测定游离MgO（f—MgO）的影响华中科技大学远程教学36雷氏夹沸煮箱雷氏夹膨胀测定仪华中科技大学远程教学37•要点–雷氏夹的准备（2个）–标准稠度水泥浆一次成型并养护24h±2h–测量雷氏夹指针尖端间的距离A–按规定时间沸煮，并冷却至室温–测量雷氏夹指针尖端间的距离C–分别计算2个试件的（C－A）的平均值不大于5.0mm时，认定该水泥安定性合格。–当2个试件的（C－A）的平均值大于5.0mm时，用同一样品立即重做一次试验。以复检结果为准。华中科技大学远程教学383．体积安定性（4）技术要求•沸煮法合格（只能检查f—CaO）•限定水泥中的氧化镁和水泥中的三氧化硫含量华中科技大学远程教学39品种代号不溶物烧失量三氧化硫氧化镁氯离子硅酸盐水泥P·I≤0.75≤3.0≤3.5≤5.0≤0.06P·II≤1.50≤3.5普通硅酸盐水泥P·O-≤5.0矿渣硅酸盐水泥P·S·A--≤4.0≤6.0P·S·B---火山灰质硅酸盐水泥P·P--≤3.5≤6.0粉煤灰硅酸盐水泥P·F--复合硅酸盐水泥P·C--华中科技大学远程教学404．水泥胶砂强度试验与强度等级•定义水泥和标准砂按1:3重量比混合，加入0.5的水灰比的用水，按规定方法制成试件（GB/T17671—1999），在标准温度的水中养护，测定其3d、和28d的强度。•试件尺寸40×40×160（mm）三联•养护条件20±1℃的水中•强度测试3d、28d的抗折和抗压强度华中科技大学远程教学41*称量450g水泥，225g水，1350g标准砂。*标准水泥胶砂搅拌机搅拌、成型。*标养24h脱模、编号、在20±1℃水中养护至龄期。*测定、计算水泥胶砂试件的3d、28d抗折、抗压强度。华中科技大学远程教学4231.5tfFLRb水泥抗折强度：式中：Ft——折断时施加于棱柱体中部的荷载，N；L——支撑圆柱之间的距离，mm；b——棱柱体正方形截面的边长，mmccFRA水泥抗压强度：式中：Fc——破坏时的最大荷载，N；A——受压部分面积，1600mm2华中科技大学远程教学43•结果判定–以一组三个棱柱体抗折强度结果的平均值作为试验结果。当三个强度值中有超出平均值±10％时，应剔除后再取平均值作为抗折强度试验结果。各试件的抗折强度记录至0.1MPa，计算精确至0.1MPa。–以一组三个棱柱体上得到的六个抗压强度测定值的算术平均值作为试验结果。当六个测定值中有一个超出六个平均值的±10％时，应剔除这个结果，以剩下五个测定值的平均值作为试验结果；如果五个测定值中再有超过它们五个平均值的±10％时，则此组试验结果作废。各个半个棱柱体试件的单个抗压强度记录至0.1MPa，计算精确至0.1MPa。华中科技大学远程教学44通用硅酸盐水泥各龄期的强度要求《通用硅酸盐水泥》GB175—2007华中科技大学远程教学45华中科技大学远程教学46•水泥胶砂流动度试验是将一定配合比的水泥胶砂，在规定振动状态下，通过测定其扩散范围来衡量其流动性。5．水泥胶砂流动度试验华中科技大学远程教学47•要点–称量：水泥450g、标准砂1350g，水量按预定水灰比计算。–规范成型。–以每秒一次的频率，在25s±1s内完成25次跳动。–用卡尺测量胶砂底面相互垂直的方向上的扩散直径，精确至0.5mm。–从胶砂加水开始到测量扩散直径结束，应在6min内完成。–计算胶砂底面相互垂直的方向上的扩散直径测量结果的平均值，修约至整数