項(xiàng)目水泥性能檢測重點(diǎn)主講葉承敏課件

項(xiàng)目3水泥性能檢測（重點(diǎn)）主講:葉承敏§典型工作任務(wù)1水泥細(xì)度的篩析試驗(yàn)§典型工作任務(wù)2水泥標(biāo)注稠度用水量試驗(yàn)§典型工作任務(wù)3水泥凝結(jié)時間測定試驗(yàn)（重點(diǎn)）§典型工作任務(wù)4水泥安定性試驗(yàn)§典型工作任務(wù)5水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)（重點(diǎn)、難點(diǎn)）項(xiàng)目3水泥性能檢測目錄§3.5.1通用硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級（重點(diǎn)）§3.5.2強(qiáng)度試驗(yàn)原理§3.5.3水泥膠砂流動度測定§3.5.4水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)（難點(diǎn)）

典型工作任務(wù)5水泥的膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)?zāi)夸浰鄰?qiáng)度是水泥的主要技術(shù)性質(zhì)，是評定其質(zhì)量的主要指標(biāo)。強(qiáng)度等級按3d和28d的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度來劃分，有代號R的為早強(qiáng)型水泥。硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級分為42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六個等級。普通硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級分為42.5、42.5R、52.5、52.5R四個等級。礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級分為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六個等級。3.5.1通用硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級品種強(qiáng)度等級抗壓強(qiáng)度抗折強(qiáng)度3d28d3d28d硅酸鹽水泥42.5≥17.0≥42.5≥3.5≥6.542.5R≥22.0≥4.052.5≥23.0≥52.5≥4.0≥7.052.5R≥27.0≥5.062.5≥28.0≥62.5≥5.0≥8.062.5R≥32.0≥5.5普通硅酸鹽水泥42.5≥17.0≥42.5≥3.5≥6.542.5R≥22.0≥4.052.5≥23.0≥52.5≥4.0≥7.052.5R≥27.0≥5.0礦渣硅酸鹽水泥火山灰硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥32.5≥10.0≥32.5≥2.5≥5.532.5R≥15.0≥3.542.5≥15.0≥42.5≥3.5≥6.542.5R≥19.0≥4.052.5≥21.0≥52.5≥4.0≥7.052.5R≥23.0≥4.5為提高水泥早期強(qiáng)度，我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)將水泥分為普通型和早強(qiáng)型（或稱R型）兩個型號。早強(qiáng)型水泥3d的抗壓強(qiáng)度較同強(qiáng)度等級的普通型強(qiáng)度提高10%～24%；早強(qiáng)型水泥的3d抗壓強(qiáng)度可達(dá)28d抗壓強(qiáng)度的50%。水泥混凝土路面用水泥，在供應(yīng)條件允許時，應(yīng)盡量優(yōu)先選用早強(qiáng)型水泥，以縮短混凝土養(yǎng)護(hù)時間，提早通車。3.5.1通用硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級3.5.2強(qiáng)度試驗(yàn)原理我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO法）》（GB17671－1999）規(guī)定：將水泥、標(biāo)準(zhǔn)砂及水按規(guī)定的比例（水泥：標(biāo)準(zhǔn)砂：水＝1：3：0.5），用規(guī)定方法制成40mm×40mm×160mm的標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件（24h之內(nèi)在溫度20℃±1℃，相對濕度不低于90％的養(yǎng)護(hù)箱或霧室內(nèi)，24h后在20℃±1℃的水中）下養(yǎng)護(hù)，測定其3d和28d的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度相對濕度：空氣中實(shí)際所含水蒸氣密度和同溫度下飽和水蒸氣密度的百分比值。并按照3d強(qiáng)度的大小分為普通型和早強(qiáng)型（用R表示）。用抗折強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)以中心加荷法測定抗折強(qiáng)度。在折斷后的棱柱體上進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，受壓面是試體成型時的兩個側(cè)面，面積為40mm×40mm。3.5.2強(qiáng)度試驗(yàn)原理強(qiáng)度測定方法有兩種主要用途，即合格檢驗(yàn)和驗(yàn)收檢驗(yàn)?；鹕交屹|(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥和摻火山灰質(zhì)混合材料的普通硅酸鹽水泥在進(jìn)行膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)時，其用水量按0.50水灰比和膠砂流動度不小于180mm來確定。當(dāng)流動度小于180mm時，須以0.01的整倍數(shù)遞增的方法將水灰比調(diào)整至膠砂流動度不小于180mm。膠砂流動度試驗(yàn)是通過測量一定配比的水泥膠砂在規(guī)定振動狀態(tài)下的擴(kuò)展范圍來衡量其流動性。膠砂流動度試驗(yàn)按GB/T2419《水泥膠砂流動度測定方法》進(jìn)行，其中膠砂制備按GB/T17671進(jìn)行。3.5.2強(qiáng)度試驗(yàn)原理1.儀器設(shè)備（1）試驗(yàn)篩（2）攪拌機(jī)（3）水泥膠砂流動度測定儀(簡稱跳桌)（4）試模（5）搗棒（6）卡尺（7）小刀（8）天平3.5.3水泥膠砂流動度測定行星式攪拌機(jī)3.5.3水泥膠砂流動度測定跳桌結(jié)構(gòu)示意圖單位：mm1-機(jī)架；2-接近開關(guān)；3-電機(jī)；4-凸輪；5-滑輪；6-推桿；7-圓盤桌面；8-搗棒；9-模套；10-截錐圓模。3.5.3水泥膠砂流動度測定凸輪示意圖單位：mm3.5.3水泥膠砂流動度測定2.跳桌的安裝和潤滑、檢定（1）跳桌宜通過膨脹螺栓安裝在已硬化的水平混凝土基座上?；扇葜刂辽贋?240kg/m3的重混凝土澆筑而成，基部約為400mm×400mm見方，高約690mm。（2）跳桌推桿應(yīng)保持清潔，并稍涂潤滑油。圓盤與機(jī)架接觸面不應(yīng)該有油。凸輪表面上涂油可減少操作的摩擦。（3）跳桌安裝好后，采用流動率標(biāo)準(zhǔn)樣（JBW01-1-1《水泥膠砂流動度標(biāo)準(zhǔn)樣》）進(jìn)作檢定，測得標(biāo)樣的流動度值如與給定的流動度值相差在規(guī)定范圍內(nèi)，則該跳桌的使用性能合格。3.5.3水泥膠砂流動度測定方孔邊長（mm）累計(jì)篩余（%）方孔邊長（mm）累計(jì)篩余（%）方孔邊長（mm）累計(jì)篩余（%）2.01.607±51.00.533±567±50.160.0887±599±13.ISO基準(zhǔn)砂顆粒分布砂的篩析試驗(yàn)應(yīng)用有代表性的樣品來進(jìn)行，每個篩子的篩析試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行至每分鐘通過量小于0.5g為止。砂的濕含量是在105～110℃下用代表性砂樣烘2h的質(zhì)量損失來測定，以干基的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示，應(yīng)小于0.2％。

3.5.3水泥膠砂流動度測定4.試驗(yàn)過程1）.如跳桌在24h內(nèi)未被使用，先空跳一個周期25次。2）.制備膠砂：（1）配合比膠砂的質(zhì)量配合比應(yīng)為一份水泥、三份標(biāo)準(zhǔn)砂和半份水(水灰比為0.5)。每鍋材料需要量為：通用硅酸鹽水泥（450±2）g，標(biāo)準(zhǔn)砂（1350±5）g，水（225±1）ml。（2）配料（3）攪拌3.5.3水泥膠砂流動度測定4.試驗(yàn)過程3）.在制備膠砂的同時，用潮濕棉布擦拭用具。4）.將拌好的膠砂分兩層迅速裝入試模，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；隨后，裝第二層膠砂，裝至高出截錐圓模約20mm，用小刀在相互垂直兩個方向各劃5次，再用搗棒由邊緣至中心均勻搗壓10次。搗壓后膠砂應(yīng)略高子試模。搗壓深度，第一層搗至膠砂高度的二分之一，第二層搗實(shí)不超過已搗實(shí)底層表面。裝膠砂和搗壓時，用手扶穩(wěn)試模，使其不移動。3.5.3水泥膠砂流動度測定a-第一層搗壓位置示意圖b-第二層搗壓位置示意圖搗壓位置示意圖3.5.3水泥膠砂流動度測定4.試驗(yàn)過程5）.搗壓完畢，取下模套，將小刀傾斜，從中間向邊緣分兩次以近水平的角度抹去高出截錐圓模的膠砂，并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，以每秒鐘一次的頻率，在25s±1s內(nèi)完成25次跳動。6）.流動度試驗(yàn)，從膠砂加水開始到測量擴(kuò)散直徑結(jié)束，應(yīng)在6min內(nèi)完成。3.5.3水泥膠砂流動度測定5.結(jié)果與計(jì)算跳動完畢，用卡尺測量膠砂底面互相垂直的兩個方向直徑，計(jì)算平均值，取整數(shù)，單位為毫米。該平均值即為該水量的水泥膠砂流動度。3.5.3水泥膠砂流動度測定1.儀器設(shè)備（1）試驗(yàn)篩：（2）攪拌機(jī)：（3）試模（4）振試臺（5）抗折強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)（6）抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)（7）抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)用夾具2.材料的準(zhǔn)備與“水泥膠砂流動度測定”相同3.5.4水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)鋸割式刮平方向典型的試模單位:mm3.5.4水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)典型的播料器和金屬刮平尺單位:mm3.5.4水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)1—突頭；2—凸輪；3—止動器；4—隨動輪典型的振試臺單位:mm3.5.4水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)抗折強(qiáng)度測定加荷圖單位:mm3.5.4水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)1—滾珠軸承；2—滑塊；3—復(fù)位彈簧；4—壓力機(jī)球座；5—壓力機(jī)上壓板；6—夾具球座；7—夾具上壓板；8—試體；9—底板；10—夾具下墊板；11—壓力機(jī)下壓板典型的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)夾具3.5.4水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)3.膠砂制備4.試件的制備（1）尺寸應(yīng)是40mm×40mm×160mm的棱柱體。（2）用振試臺成型5.試件的養(yǎng)護(hù)6.抗折強(qiáng)度測定7.抗壓強(qiáng)度測定3.5.4水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)8.抗折強(qiáng)度的確定抗折強(qiáng)度按下式計(jì)算：

（MPa）式中Ff——折斷時施加于棱柱體中部的荷載(N)；

L——支撐圓柱之間的距離（mm）；

b——棱柱體正方形截面的邊長（mm）。3.5.4水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)1.抗折強(qiáng)度的確定結(jié)果評定：以一組三個棱柱體抗折結(jié)果的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。當(dāng)三個強(qiáng)度值中有一個超出平均值±10%時，應(yīng)剔除后再取平均值作為抗折強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果。計(jì)算精確至0.1MPa。3.5.4水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)9..抗壓強(qiáng)度的確定抗壓強(qiáng)度按下式計(jì)算：

(MPa)式中Fc——破壞時的最大荷載(N)；A——受壓部分面積(mm)(40mm×40mm=1600mm)。3.5.4水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)2.抗壓強(qiáng)度的確定結(jié)果評定：以一組三個棱柱體上得到的六個抗壓強(qiáng)度測定值的算術(shù)平均值為試驗(yàn)結(jié)果。如六個測定值中有一個超出六個平均值的±10%，就應(yīng)剔除這個結(jié)果，而以剩下五個的平均數(shù)為結(jié)果。如果五個測定值中再有超過它們平均數(shù)±10%的，則此組結(jié)果作廢。計(jì)算精確至0.1MPa。3.5.4水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)

三、水泥砂膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)水泥膠砂攪拌機(jī)水泥膠砂試模水泥膠砂振實(shí)臺

拓

展電動抗折試驗(yàn)機(jī)壓力試驗(yàn)機(jī)

1、抗折強(qiáng)度的確定抗折強(qiáng)度按下式計(jì)算：（Mpa）式中Ff-折斷時施加于棱柱體中部的荷載（N）；L-支撐圓柱之間的距離（mm）；b-棱柱體正方形截面的邊長（mm）

結(jié)果評定：以一組三個棱柱體抗折結(jié)果的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。當(dāng)三個強(qiáng)度值中有一個超出平均值±10%時，應(yīng)剔除后再取平均值作為抗折強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果。拓

展

三、水泥砂膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)2、抗壓強(qiáng)度的確定抗壓強(qiáng)度按下式計(jì)算：（Mpa）式中：Fc-破壞時最大的荷載部（N）；A-受壓部分的面積（mm2）（40×40=1600mm2）

結(jié)果評定：以一組三個棱柱體得到的六個抗壓強(qiáng)度測定值得算術(shù)平均值為試驗(yàn)結(jié)果。

如六個測定值中有一個超出六個平均值的±10%時，就應(yīng)剔除這個結(jié)果，而以剩下五個的平均數(shù)為結(jié)果，如果五個測定值再有超過它們平均數(shù)10%的，則此組結(jié)果作廢。

計(jì)算精確至0.1Mpa。四、石

膏石膏是以硫酸鈣為主要成分的氣硬性膠凝材料，當(dāng)石膏中含有結(jié)晶水不同時可形成多種性能不同的石膏。石膏制品優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量輕、抗火、隔音、絕熱、生產(chǎn)工藝簡單、資源豐富。用途：內(nèi)墻、吊頂?shù)取?/p>

1、

石膏的分類及生產(chǎn)

1）石膏種類根據(jù)石膏中硫酸鈣含有結(jié)晶水的多少不同可分為：（1）二水石膏（ＣaSO4·2H2O）：是生產(chǎn)建筑石膏的主要原料。來源：①天然石膏礦，又稱為軟石膏或生石膏；②化工石膏：含有大量ＣaSO4·2H2O的化學(xué)工業(yè)副產(chǎn)品。四、石

膏（2）無水石膏（ＣaSO4）：結(jié)晶緊密，質(zhì)地較硬，是生產(chǎn)硬石膏水泥的原料。來源：①天然石膏礦，即硬石膏；②二水石膏高溫后煅燒后的產(chǎn)物。（3）半水石膏（ＣaSO4·1/2H2O）也稱熟石膏或建筑石膏。來源：由生石膏加工而成的，根據(jù)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同可分為α型半水石膏和β型半水石膏。四、石

膏2）、建筑石膏的生產(chǎn)建筑石膏通常是由天然石膏經(jīng)壓蒸或煅燒加熱而成的。常壓下煅燒加熱到107℃～170℃，可產(chǎn)生β型建筑石膏：

（二水石膏） （β型半水石膏）125℃條件下壓蒸（0.13MPa大氣壓）加熱可產(chǎn)生α型建筑石膏：

（二水石膏） （α型半水石膏）四、石

膏α型半水石膏與β型半水石膏相比，結(jié)晶顆粒較粗，比表面積較小，強(qiáng)度高，因此又稱為高強(qiáng)石膏。當(dāng)加熱溫度超過170℃時，可生成無水石膏，只要溫度不超過200℃，此無水石膏就具有良好的凝結(jié)硬化性能。四、石

膏2、建筑石膏的水化與硬化建筑石膏與適量水拌合后，能形成可塑性良好的漿體，隨著石膏與水的反應(yīng)，漿體的可塑性很快消失而發(fā)生凝結(jié)，此后進(jìn)一步產(chǎn)生和發(fā)展強(qiáng)度而硬化。建筑石膏與水之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)式為：四、石

膏隨著二水石膏沉淀的不斷增加，就會產(chǎn)生結(jié)晶，結(jié)晶體的不斷生成和長大，晶體顆粒之間便產(chǎn)生了磨擦力和粘結(jié)力，造成漿體的塑性開始下降，這一現(xiàn)象稱為石膏的初凝；而后隨著晶體顆粒間磨擦力和粘結(jié)力的增大，漿體的塑性很快下降，直至消失，這種現(xiàn)象為石膏的終凝。因?yàn)槎嗳芙舛葍H為半水石膏的溶解度1/5，故二水石膏以膠體微粒自水中析出。四、石

膏石膏終凝后，其晶體顆粒仍在不斷長大和連生，形成相互交錯且孔隙率逐漸減小的結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度也會不斷增大，直至水分完全蒸發(fā)，形成硬化后的石膏結(jié)構(gòu)，這一過程稱為石膏的硬化。石膏漿體的凝結(jié)和硬化，實(shí)際上是交叉進(jìn)行的。四、石

膏3建筑石膏的技術(shù)性質(zhì)

1）、等級及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：建筑石膏的技術(shù)要求有強(qiáng)度、細(xì)度和凝結(jié)時間。并按強(qiáng)度和細(xì)度分為優(yōu)等品、一等品和合格品。具體技術(shù)要求見GB9776-1988?！巴聊竟こ滩牧螾34表3-2”）建筑石膏產(chǎn)品的標(biāo)記順序?yàn)楫a(chǎn)品名稱、抗折強(qiáng)度、標(biāo)準(zhǔn)號。例如，抗折強(qiáng)度為2.5MPa的建筑石膏標(biāo)記為建筑石膏2.5GB9776四、石

膏2）、建筑石膏的特性（１）凝結(jié)硬化速度快建筑石膏的漿體，凝結(jié)硬化速度很快。一般石膏的初凝時間不小于為6min左右，終凝時間不超過30min，在室內(nèi)自然干燥條件下，一星期左右完全硬化，這對于普通工程施工操作十分方便。有時需要操作時間較長，可加入適量的緩凝劑，如硼砂、動物膠、亞硫酸鹽酒精廢液等。四、石

膏（２）凝結(jié)硬化時的膨脹性建筑石膏凝結(jié)硬化是石膏吸收結(jié)晶水后的結(jié)晶過程，其體積不僅不會收縮，而且還稍有膨脹（0.05%~0.15%），這種膨脹不會對石膏造成危害，還能使石膏的表面較為光滑飽滿，棱角清晰完整、避免了普通材料干燥時的開裂。四、石

膏（３）硬化后的孔隙率大，表觀密度、強(qiáng)度低建筑石膏在使用時，為獲得良好的流動性，常加入的水分要比水化所需的水量多，因此，石膏在硬化過程中由于水分的蒸發(fā)，使原來的充水部分空間形成孔隙，造成石膏內(nèi)部的大量微孔（孔隙率50%~60%），使其重量減輕，但是抗壓強(qiáng)度也因此下降。通常石膏硬化后的表觀密度約為８00kg／ｍ3～1000kg／ｍ3，抗壓強(qiáng)度約為３ＭPa～5ＭPa。建筑石膏粉易吸潮，儲存和運(yùn)輸必須防潮，儲存時間不超過3個月。四、石

膏（