水泥

第四章水泥河北省建筑科学研究院武海蔚地址：石家庄市槐中路244号电话：[phone]一概述水泥呈粉末状，与水混合后成可塑浆体，经一系列物理化学作用凝结硬化为石状体，并能将散粒状材料胶结成为整体。水泥不仅能在空气中硬化，还能更好地在水中硬化、保持并增长其强度，称为水硬性胶凝材料。按用途分为：通用水泥、专用水泥、特性水泥。按矿物分为：硅酸盐类水泥、铝酸盐类水泥等。3一概述1硅酸盐水泥（P.Ⅰ、P.Ⅱ)Ⅰ型：不掺加混合材料的，Ⅱ型：掺加不超过5%混合材料的2普通硅酸盐水泥（P.O）可掺不超过15%混合材料3矿渣硅酸盐水泥（P.S）矿渣掺量在20%~70%4一概述4火山灰质硅酸盐水泥（P.P)火山灰质混合材料掺量在20%~50%5粉煤灰硅酸盐水泥（P.F）粉煤灰掺量在20%~40%6复合硅酸盐水泥（P.C）两种以上混合材料，总掺量在15%~50%7砌筑水泥（M）混合材料中加入适量的水泥熟料，有较好的和易性。5二依据标准1评定标准硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥（GB175－1999）矿渣硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥（GB1344-1999)复合硅酸盐水泥（GB12958－1999）砌筑水泥（GB/T3183－2003）分为12.5、22.5两个强度等级6二依据标准2方法标准水泥细度检验方法（GB/T1345-1990(2005)）水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法（GB/T1346-2001）水泥胶砂强度检验方法ISO法（GB/T17671-1999）水泥胶砂流动测定方法（GB/T2419－1994(2005)）……7三检验项目1标准稠度用水量：通过试验不同含水量水泥净浆的穿透性，以确定水泥标准稠度净浆中所需加入的水量。该用水量是测定水泥凝结时间和安定性的基础。2凝结时间：初凝：水泥浆开始失去塑性终凝：水泥浆完全失去塑性并开始产生强度8三检验项目3安定性(体积安定性)：沸煮法：游离CaO→Ca(OH)2压蒸法：游离MgO→Mg(OH)24强度：抗折，抗压；3d，28d(砌筑水泥为7d和28d)9三检验项目5胶砂流动度:对于掺有火山灰质混合材料的水泥，以胶砂流动度做为成型强度试体时加水量的依据。6细度：负压筛法、比表面积法10四取样要求代表批量及取样数量种类每批组成及数量取样数量散装水泥以同品种、同强度等级、同出厂编号的为一批，≤500吨随机从不少于3个车罐中各取等量水泥，经混拌均匀后，取12kg送检。袋装水泥以同品种、同强度等级、同出厂编号的为一批，≤200吨随机从不少于20袋中各取等量水泥，经混拌均匀后，取12kg送检。11五试验方法1环境要求：成型室：20±2℃，湿度≥50%养护箱：20±1℃，湿度≥90%养护池：20±1℃12五试验方法2标准稠度用水量(标准法，GB/T1346-2001)1)水泥净浆的搅拌湿布擦拭搅拌锅及叶片加水加入500g水泥(5s~10s内)，并防止水泥或水溅出低速搅拌120s，停15s刮净叶片和锅壁上的水泥浆，高速搅拌120s停机13五试验方法2)测定方法将锥形试模置于玻璃板上，将拌制好的水泥净浆装入试模中，用小刀插捣，轻轻振动数次，刮去多余浆体并抹平。将试模移至维卡仪上，调整试杆位置，使其与净浆表面接触，拧紧螺丝。14五试验方法1s~2s后，突然放松，使试杆垂直自由地沉入水泥净浆中。在试杆停止下沉或释放试杆30s后时，记录试杆距离底板间的距离。整个操作应在1.5min内完成。以使试杆距底板6mm±1mm的水泥净浆为标准稠度净浆，其拌和水量为该水泥的标准稠度用水量。按水泥重量的百分比表示，精确到0.1%。注：代用法中，以试锥下沉深度28mm±2mm时的净浆为标准稠度净浆。两种方法有矛盾时，以标准法为准。15五试验方法3凝结时间：将标准稠度净浆一次装满试模，振动数次后刮平，立即放入湿气养护箱。以水泥全部加入搅拌锅中的时间为起始时刻，30min后进行第一次测定。将试模移至维卡仪上，调整试针位置，使其与净浆表面接触，拧紧螺丝。16五试验方法1s~2s后，突然放松，使试针垂直自由地沉入水泥净浆中。观察试针停止下沉或释放试针30s后时，记录试针读数。当试针沉至距底板4mm±1mm时，则为水泥达到初凝状态。起始时刻至初凝状态的时间即为水泥的初凝时间，用min表示。完成初凝后，将试模翻转180度，大面朝上，放入养护箱中继续养护。测定终凝时，当试针沉至距底板0.5mm时，即圆环开始不能在试件表面留下痕迹时，则为水泥达到终凝状态。起始时刻至终凝状态的时间即为水泥的终凝时间，用min表示。17五试验方法最初测定初凝时，为防止试针撞弯，可用手扶金属柱，使其徐徐下落。临近初凝时，每隔5min测定一次。临近终凝时，每隔15min测定一次。到达初凝或终凝时，应立即重复测一次。当两次结论相同时，才能定为到达相应状态。每次测定不能使用原针孔，针孔至少距试模内壁10mm。测完后应擦净试针，并将试模放回养护箱中。18五试验方法4安定性（标准法）：将雷氏夹放在已稍擦油的玻璃板上，并立即将已制好的标准稠度净浆一次装入雷氏夹。装浆时，一手轻扶雷氏夹，另一手用小刀插捣数次，之后抹平。盖上稍涂油的玻璃板，立即放入湿气养护箱内养护24h±2h。19五试验方法调整沸煮箱中的水位，使整个沸煮过程中水面均超过试件。沸煮箱应能在30min内将试验用水由室温升至沸腾，并保持3h以上。脱去玻璃板，取下试件。先测量雷氏夹指针尖端间的距离(A)，精确至0.5mm。将试件放入沸煮箱水中的试架上，指针朝上。加热并恒沸180min±5min。沸煮结束后，立即放掉箱中热水，打开箱盖，冷却至室温。20五试验方法取出试件，测量沸煮后指针尖端间的距离（C），精确至0.5mm。当2个试件（C-A）的平均值≤5.0mm时，即认为安定性合格。当2个试件的（C-A）值相差＞4.0mm时，应重做一次试验。再如此，则认为安定性不合格。注：代用法(试饼法)中，采用直径70mm~80mm、中心厚10mm，边缘渐薄，表面光滑的试饼，经沸煮后目测。以两个试饼均无裂缝、弯曲、溃烂等现象的为安定性合格。两种方法有矛盾时，以标准法为准。21五试验方法安定性实例：批号试件编号（C-A）（C-A）平均值（C-A）差值结论AA1A24.07.05.53.0不合格BB1B22.07.04.55.0重做22五试验方法5细度(负压筛法,GB/T1345-1991(2005))：充分搅拌均匀样品，过0.9mm方孔筛。称取试样25g，置于80μm的负压筛中，盖上筛盖。开动筛析仪，连续筛2min。工作负压不应小于4000Pa。筛析过程中，如有试样附在筛盖上，可轻轻敲击使其落下。筛毕，用天平称量筛余物重量Rs。水泥细度F=C*(Rs/W)*100，结果计算至0.1%。注：C为试验筛的修正系数，精确至0.01。当C值超过0.80~1.20时，该试验筛作废。取两个试样的平均值为结果，如绝对值相差超过0.5%，重做。23五试验方法5细度(比表面积法,GB8074-1987)：单位质量的水泥所具有的总表面积，称为比表面积，常用m2/kg表示。24五试验方法6胶砂强度(GB/T17671-1999)：试样在试验前应在室内密封保持24h以上。每锅胶砂成型3条试体，所用材料数量为：水泥450±2g、标准砂1350±5g、水225±1g。对掺有火山灰质混合材料的水泥，成型强度试体时的水灰比应按胶砂流动度不小于180mm确定，且不小于0.50。搅拌前，应先用湿布擦拭搅拌锅及叶片。25五试验方法按要求称量配料。把水加入锅里，再加入水泥，把锅放在固定架上，上升至固定位置。开动胶砂搅拌机，低速搅拌30s后，在第二个30s开始的同时，均匀地将砂子加入。之后高速再拌30s。如标准砂是分级包装的，则从最粗粒级开始依次加入砂子。停拌90s，在第一个15s内用胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂刮入锅中。再高速搅拌60s。胶砂搅拌完毕后，立即成型强度试体。26五试验方法将空试模和模套固定在振实台上。用勺子直接从搅拌锅里将胶砂分两次装入试模。装第一层时，每个槽里约放300g胶砂，用大播料器垂直架在模套顶部，沿每个模槽来回一次，将料层播平，之后振实60次。27五试验方法再装入第二层胶砂，用小播料器播平，再振实60次。移走模套，取下试模，用刮平尺以近似90度的角度架在试模模顶的一端，沿试模长度方向以横向锯割动作慢慢向另一端移动。一次将超过试模部分的胶砂刮去，并用刮尺以近乎水平的角度将试体表面抹平。去掉试模四周的胶砂，作好标记后立即放入雾室或湿箱内养护。28五试验方法成型时，振实台应安装在高度约400mm的混凝土基座上。混凝土体积约为0.25m3，重约600kg。需防外部振动影响时，可在整个混凝土基座下放一层厚约5mm的天然橡胶弹性衬垫。带模养护时，不应将试模放在其它试模之上，应使湿气能与试模各边接触。成型后20~24h，将试模取出，脱模编号。2个龄期以上的试体，在编号时应分在不同的试模。29五试验方法将做好标记的试体放入养护池中养护。试体间的间隔以及上表面的水深不得小于5mm。如水平放置时，刮平面应朝上。养护时，每池只能养护同类型的水泥试体。注意保持适当的水位，不得在养护期间全部换水。同类型指同熟料的矿物组成和水化特性。六大通用水泥均属硅酸盐类水泥，可同池养护。在破型前15min，从水中取出试体。揩去表面沉积物，并用湿布覆盖。30五试验方法试体龄期以水泥加水搅拌时算起，各龄期强度试验应在如下时间内进行：3d:3d±45min，7d:7d±2h，28d:28d±8h抗折破型时，以刮平面为侧面折断试体，保持两个半截棱柱体处于潮湿状态直至抗压试验。抗折强度计算以3个试体抗折的平均值为抗折结果。如有超出平均值±10%时，应剔除后再取平均值作为结果。31五试验方法抗压破型时，试验机应有±1%精度，并具有按2400N/s±200N/s速率加荷的能力。人工操作的试验机应配有速度动态装置，以便控制加荷速度。抗压强度计算以6个试体抗压的平均值为抗压结果。如有1个超出6个试体平均值的±10%时，应剔除该值，而以剩下5个试体的平均值为结果。如其中再有超过5个试体平均值±10%的，则此次结果作废。各试体的强度及其平均值均计算至0.1MPa。32五试验方法7胶砂流动度(GB/T2419-1994(2005))：胶砂制备同强度方法，加水量按预计水灰比计算。将搅拌好的胶砂分两层迅速装入流动度试模。第一层装到2/3高处，用小刀在相互垂直的两个方向各划5次，再用捣棒由边缘向中心均匀插捣15次。随后装入第二层胶砂，装至高出试模约20mm，用小刀划10次，再由边缘向中心插捣10次。插捣力量应恰好使胶砂充满试模。第一层插捣时，深度为胶砂高度的1/2，第二层时，深度不超过已捣实的第一层表面。33五试验方法取下模套，用小刀由中间向边缘分两次将高出试模的胶砂刮去，并抹平。擦除落在跳桌面上的胶砂，将试模轻轻向上垂直提起。开动跳桌，约每秒跳动1次，在30s±1s(25s±1s)内完成30次(25次)跳动。用卡尺测量胶砂底面最大扩散直径及与其垂直的直径，计算其平均值，精确至1mm，即为该用水量下的水泥胶砂流动度。从胶砂加水开始到测量扩散直径结束，应在5min(6min)内完成。当流动度小于180mm时，须按0.01的整数倍递增的方法调整水灰比，直至流动度不小于180mm。34六结果评定砌筑水泥强度（新标准）砌筑水泥强度等级抗压强度抗折强度7d28d7d28d12.57.012.51.53.022.510.022.52.04.035六结果评定检验结论各项目检验结果结论各项均合格合格品细度、终凝、强度不合格品初凝、安定性（砌筑水泥中，强度低于12.5级要求的）废品36六结果评定袋装水泥的包装要求：