1、水泥性能测试实验教案洛阳理工学院材料科学与工程学院无机非金属材料系水泥细度测定一、实验目的1掌握负压筛法测定水泥细度的方法；2学会水泥细度负压筛析仪的使用方法。二、内容提要水泥细度即水泥的分散度，也就是指水泥颗粒的粗细程度。是水泥厂用来控制水泥产量与质量的重要参数。水泥细度与凝结时间、强度、干缩以及水化放热速率等一系列性能都有密切的关系，必须控制在一定的范围内。水泥细度可以用不同的指标来说明，如筛余、比表面积、颗粒平均直径或颗粒级配等。GB-175-2007 通用硅酸盐水泥中规定硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的比表面积不小于300m2/kg；矿渣通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和
2、复合硅酸盐水泥的细度以筛余百分数表示，80m 方孔筛筛余不大于 10%或45m 方孔筛筛余不大于 30%。水泥细度的检验方法有以下几种：筛析法、比表面积测定法、颗粒平均直径与颗粒组成测定等。本实验用筛析法中的负压筛法测定水泥细度。称取一定质量的水泥，置于负压筛析仪上规定孔径的筛子中，在一定的负压下，筛析一定的时间，用筛余百分数来表征水泥的细度。三、实验步骤1将水泥试样拌匀并通过 0.9mm 方孔筛，记录筛余物（预先置于110+5烘箱中烘 1 小时） 。2把负压筛放在筛座上，盖上筛盖，接通电源，检查控制系统，调节负压至 4000-6000Pa 范围内。3称取试样 25g（+0.01 g） ，置于
3、洁净的负压筛中，盖上筛盖，放在筛座上，开动筛析仪连续筛析 2min，在此期间如有试样附着在筛盖上，可轻轻地敲击，使试样落下。筛毕，用天平称量筛余物。4清理收集瓶中水泥，以防收尘系统受堵。四、结果计算水泥试样筛余百分数用下式计算：F = Rs / m 100%式中 F 水泥试样筛余百分数（% ） ；Rs 水泥筛余物的质量（ g） ；m 水泥试样的质量（ g） 。计算精确至 0.1%。五、注意事项1当工作负压小于 4000Pa 时，应清理吸尘器内水泥，使负压恢复正常。2操作时如有试样附着在筛盖上，可轻轻地敲击，使试样落下，以减小误差。水泥比表面积测定（勃氏法）一、实验目的1掌握水泥比表面积的测定方
4、法；2学会水泥比表面积测定仪的使用。二、内容提要水泥比表面积是指单位质量的水泥粉末所具有的总表面积，以 m2/kg或 cm2/g 来表示。 本方法主要根据一定量的空气通过具有一定空隙率和固定厚度的水泥层时，所受阻力不同而引起流速的变化来测定水泥的比表面积。在一定空隙率的水泥层中，孔隙的大小和数量是颗粒尺寸的函数，同时也决定了通过料层的气流速度。 三、实验步骤1. 仪器校准 1.1 漏气检查 将透气圆筒上口用橡皮塞塞紧，接到压力计上。用抽气装置从压力计 一臂中抽出部分气体，然后关闭阀门，观察是否漏气。如发现漏气，用活塞油脂加以密封。 1.2 试料层体积的测定 1.2.1 水银排代法 将二片滤纸沿
5、圆筒壁放入透气圆筒内，用一直径比透气圆筒略小的细长棒往下按，直到滤纸平整放在金属穿孔板上。然后装满水银，用一小块薄玻璃板轻压水银表面，使水银面与圆筒口平齐，并须保证在玻璃板和水银表面之间没有气泡或空洞存在。从圆筒中倒出水银，称量，精确至0.05g。重复几次测定，到数值基本不变为止。然后从圆筒中取出一片滤纸，试用约 3.3g 的水泥，压实水泥层(应制备坚实的水泥层。如太松或水泥不能压到要求体积时，应调整水泥的试用量)。再在圆筒上部空间注入水银，同上述方法除去气泡、压平、倒出水银称量，重复几次，直到水银称量值相差小于 50mg 为止。 1.2.2 圆筒内试料层体积按式(1)计算。精确到 0.005
6、cm3。 (m 1-m2)/ 水银式中：试料层体积，cm 3； m1未装水泥时，充满圆筒的水银质量，g； m2装水泥后，充满圆筒的水银质量，g； 水银试验温度下水银的密度，g/cm 3。 1.2.3 试料层体积的测定，至少应进行二次。每次应单独压实，取二次数值相差不超过 0.005cm 3的平均值，并记录测定过程中圆筒附近的温度。每隔一季度至半年应重新校正试料层体积。 2. 试验步骤 2.1 试样准备 水泥试样，应先通过 0.9mm 方孔筛，再在 1105下烘干，并在干燥器中冷却至室温。 将 110下烘干并在干燥器中冷却到室温的标准试样，倒入100ml 的密闭瓶内，用力摇动 2min，将结块成
7、团的试样振碎，使试样松散。静置 2min 后，打开瓶盖，轻轻搅拌，使在松散过程中落到表面的细粉，分布到整个试样中。 2.2 确定试样量 校正试验用的标准试样量和被测定水泥的质量，应达到在制备的试料层中空隙率为 0.5000.005，计算式为： m (1) 式中：m 需要的试样量，g； 试样密度，g/cm 3； 试料层体积，cm 3； 试料层空隙率。指试料层中孔的容积与试料层总的容积之比，一般水泥采用 0.5000.005。如有些粉料按上式算出的试样量在圆筒的有效体积中容纳不下或经捣实后未能充满圆筒的有效体积，则允许适当地改变空隙率。 2.3 试料层制备 将穿孔板放入透气圆筒的突缘上，用一根直径
8、比圆筒略小的细棒把一片滤纸送到穿孔板上，边缘压紧。称取一定的水泥量，精确到 0.001g，倒入圆筒。轻敲圆筒的边，使水泥层表面平坦。再放入一片滤纸，用捣器均匀捣实试料直至捣器的支持环紧紧接触圆筒顶边并旋转二周，慢慢取出捣器。 2.4 透气试验 2.4.1 把装有试料层的透气圆筒连接到压力计上，要保证紧密连接不漏气，并不振动所制备的试料层。为避免漏气，可先在圆筒下锥面涂一薄层活塞油脂，然后把它插入压力计顶端锥形磨口处，旋转二周。 2.4.2 打开微型电磁泵慢慢从压力计一臂中抽出空气，直到压力计内液面上升到扩大部下端时关闭阀门。当压力计内液体的凹月面下降到第一个刻线时开始计时，当液体的凹月面下降到
9、第二条刻线时停止计时，记录液面从第一条刻度线到第二条刻度线所需的时间。以秒记录,并记下试验时的温度()。 四、结果计算 1当被测物料的密度、试料层中空隙率与标准试样相同，试验时温差3时，可按下式： 计算： s 1/2 1/2s 如试验时温度与校准温度之差大于3时，则按下式计算： s 1/2 1/2s 1/2s 1/2式中：被测试样的比表面积，cm 2/g； s标准试样的比表面积，cm 2/g； 被测试样试验时，压力计中液面降落测得的时间，s； 被测试样试验温度下的空气粘度 Pas； s标准试样试验温度下的空气粘度 Pas。 2当被测试样的试料层中空隙率与标准试样试料层中空隙率不同，试验时温差
10、3时，可按式(5)计算： s 1/2(1-s) 3/2 s 1/2(1-) 3/2s 如试验时温度与校准温度之差大于3时,则按下式计算: s 1/2(1-s) 3/2 1/2s s 1/2(1-) 3/2s 1/2式中：被测试样试料层中的空隙率； s标准试样试料层中的空隙率。 3当被测试样的密度和空隙率均与标准试样不同，试验时温差3时，可按下式计算： s 1/2(1-s) 3/2s 1/2s (1-) 3/2s 如试验时温度与校准温度之差大于3时,则按下式计算: s 1/2(1-s) 3/2s 1/2s 1/2s (1-) 3/2s 1/2 式中:被测试样的密度，g/cm 3； s标准试样的密
11、度，g/cm 3。 五、注意事项1穿孔板上的滤纸，应是与圆筒内径相同、边缘光滑的圆片。否则将使结果不准。每次测定需用新的滤纸片。 2水泥比表面积应由二次透气试验结果的平均值确定。如二次试验结果相差 2以上时，应重新试验。计算应精确至 10cm2/g，10cm 2/g 以下的数值按四舍五入计。 3 以 cm2/g 为单位算得的比表面积值算为 m2/kg 单位时，需乘以系数 0.1。 水泥密度的测定一、实验目的1掌握水泥密度的测定方法。2了解水泥密度的意义。二、内容提要水泥密度是指物料在没有空隙的状态下，单位体积的质量。以 g/cm3表示。水泥的密度对于某些特殊工程是很重要的物理性质之一，另外在测
12、定水泥的比表面积、颗粒级配等物理性质时，必须先测定水泥的密度。将水泥倒入一定量液体介质的李氏瓶内，并使液体介质充分地浸透水泥颗粒。根据阿基米德定律，水泥的体积等于它所排开的液体体积。由公式 = m / V 计算水泥的密度。为避免测定时水泥发生水化反应，液体介质采用无水煤油。三、实验步骤1将无水煤油注入李氏瓶内 0 至 1mL 刻度线，盖上瓶塞放入恒温水槽，使刻度部分进入水中（应控制水温与李氏瓶上标示温度一致） 。恒温30min，记下初读数。2从恒温水槽中取出李氏瓶，用滤纸将李氏瓶细长颈液面上部仔细擦干净。3称取水泥 60g(+0.01g)。水泥试样应预先在 110+5温度下烘干1h，并通过 0
13、.90mm 方孔筛后，置于干燥器中冷却至室温。4用小勺将水泥样品一点点装入李氏瓶中，反复摇动（或用超声波震动） ，至没有排出。5再将李氏瓶静置于恒温水槽中，恒温 30min，记下第二次读数。两次读数恒温水槽的温度差应不大于 0.2。四、结果计算水泥密度按下式计算： = m / V式中 水泥密度 g/cm3m 水泥质量 gV 水泥体积（即水泥排开煤油的体积） cm3结果计算到小数第三位，取整数到 0.01 g/cm3。试验结果取两次测定结果的算术平均值，两次测定结果之差不得超过 0.02 g/cm3。五、注意事项1为避免测定时水泥发生水化反应，液体介质采用无水煤油。2李氏瓶两次读数恒温水槽的温度
14、差应不大于 0.2。3向李氏瓶中装水泥试样前，应用滤纸将李氏瓶细长颈液面上部仔细擦干净，以免装水泥时发生堵塞，造成操作困难。水泥标准稠度的测定一实验目的1掌握水泥标准稠度用水量的测定方法；2学会水泥净浆搅拌机的使用方法。二内容提要水泥标准稠度用水量（用 P 表示） ，是按国家标准规定的方法和指定的仪器，将水泥调制成具有标准稠度的净浆所需要的水量，水泥标准稠度用水量是以用水量与水泥质量的百分数来表示的。水泥标准稠度净浆对标准试杆（或试锥）的沉入具有一定的阻力。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。标准稠度测定有调整水量法和固定水量法两种，如有争议时以调整水量
15、法为准。调整水量方法，是改变拌和水量，找出使拌制成的水泥净浆达到特定塑性状态时所需要的水量。当一定质量的标准试杆（或试锥） ，在规定的时间内，在净浆中自由沉落时，以试杆（或试锥）下沉深度 S(mm)的大小，表示水泥净浆稠度 P 的大小，以试锥下沉净浆深度规定值 S = 28+2(mm) 时的净浆为标准稠度净浆（试杆沉入净浆并距底板 6+1mm 的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（P） ，按用水量与水泥质量的百分比计。固定水量方法，是将不同种类水泥，按着相同的需水量 142.5mL 水，调制好 500g 水泥的净浆，测其试杆（或试锥）下沉深度 S(mm)，按下式（或仪器
16、上对应的标尺）计算水泥标准稠度用水量。P = 33.4 0.185S当标准试杆（或试锥）下沉深度小于 13mm 时，应改用调整水量法测定。三实验步骤1. 实验前必须检查测定仪的金属棒能否自由滑动，试锥降至锥模顶面位置时指针应对准标尺零点，搅拌机应运转正常。2. 拌和用具先用湿布擦抹。将拌和水倒入搅拌锅内，然后在 5-10s 内小心将称好的 500g 水泥试样倒入搅拌锅内，防止水和水泥溅出。 （采用调整水量方法时，拌和水量按经验确定；采用不变水量方法时，用水量为142.5mL，准确至 0.5 mL。 ）3. 拌和时，先将装有试样的锅放到搅拌机的锅座上，升至搅拌位置，开动机器，慢搅 120s，停
17、15s，同时将叶片和锅壁上的水泥刮入锅中间，快搅 120 s，然后停机。4. 拌和完毕，立即将净浆一次装入锥模中，用小刀插捣并轻轻振动数次，刮去多余净浆，抹平后，迅速放到测定仪试锥下面的固定位置上。整个操作应在搅拌后 1.5min 内完成。5. 将试锥降至净浆表面，拧紧螺丝 1-2 s 后，突然放松螺丝，让试锥垂直自由地沉入水泥净浆中，到试锥停止下沉或释放试锥 30 s 时记录试锥下沉深度 S。计算结果保留一位小数。四注意事项1实验前必须检查测定仪的金属棒能否自由滑动，试锥降至锥模顶面位置时，指针应对准标尺零点，搅拌机应运转正常。2. 拌和用具先用湿布擦抹，以防因拌和用具上沾水而造成误差。3.
18、 搅拌后转移水泥净浆的操作必须在 1.5min 内完成操作，以免造成实验误差。4. 实验完毕，必须及时将搅拌叶、搅拌锅擦干净。以防时间长水泥凝固在仪器上。实验后的水泥应及时倒入垃圾箱，不得倒入下水道，以防堵塞。附：水泥净浆搅拌机操作规程水泥净浆搅拌机操作规程1. 拌和用具先用湿布擦抹。将拌和水倒入搅拌锅内，然后在 5-10s 内小心将称好的 500g 水泥试样倒入搅拌锅内，防止水和水泥溅出。2. 搬动手柄可使滑板带动搅拌锅沿立柱的导轨上下移动。上移到位后旋紧定位螺钉即可搅拌，卸下搅拌锅与之相反。3先把三位开关都置于停，再将时间控制器插入面板的“程序输入”插座，然后方可接电源。4自动搅拌操作：把
19、 1K 开关置于自动位置，即完成慢搅 120 秒、停 10 秒后报警 5 秒共停 15 秒、快搅 120 秒的动作，然后自动停止。5. 程序结束后，必须将 1K 开关置于停，以防停电后程控器误动作。6手动搅拌操作：把 1K 开关置于手动位置，再将三位开关 2K 置于慢、停、快、停，则分别完成各个动作。人工计时。7实验完毕，切断电源。且必须及时将搅拌叶、搅拌锅擦干净。水泥胶砂流动度的测定一实验目的1掌握水泥胶砂流动度的测定方法；2学会水泥胶砂搅拌机、水泥胶砂流动度测定仪的使用方法。二内容提要水泥胶砂流动度是水泥胶砂可塑性的反映。水泥胶砂流动度以胶砂在水泥胶砂流动度测定仪上按规定操作进行跳动后，底
20、部扩散直径毫米数表示，以直径扩散大小表示流动性好坏。测定水泥胶砂流动度是检验水泥需水性的一种方法。三实验步骤1 胶砂的制备1） 配合比：胶砂的质量配合比应为 1 份水泥、3 份标准砂和 0.5 份水（水灰比为 0.5） 。称取水泥 300g、标准砂 900g。拌和用具先用湿布擦抹。 2） 配料：水泥、标准砂、水和试验用具的温度应与实验室相同，称量用的天平精度应为+1 g。量水的量器精度应达到+1 mL。3） 搅拌：每锅胶砂用搅拌机进行机械搅拌。先使搅拌机处于工作状态，然后按以下程序进行操作：把水加入锅里 加入水泥 把锅放在固定架上 上升至固定位置 开动机器 低速搅拌 30s 在第二个 30s
21、开始的同时均匀地将砂子加入（当各级砂是分装时，从最粗粒开始，依次将所需的每级砂量加完） 高速搅拌 30s 停拌 90s（在第一个 15s 内用一胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂刮入锅中间） 高速搅拌 60s 停止2 水泥胶砂流动度的测定1）在拌和胶砂的同时，用湿布抹擦测定仪的玻璃面板、截锥圆模、模套、内壁和圆柱捣棒，并把它们置于玻璃板的中心，盖上湿布。2）将拌好的水泥胶砂迅速地分两层装入模内。第一层装至截锥圆模高的三分之二，用小刀在垂直两个方向划实十余次，再用捣棒自边缘至中心均匀捣压 15 次。接着装第二层胶砂，装至高出截锥圆模约 2 厘米，同样用小刀划实 10 次，再用捣棒自边缘至中心均匀捣压
22、10 次。捣压深度第一层捣至胶砂高度的二分之一，第二层捣至不超过已捣实的底层表面。装胶砂与捣实时用手将截锥圆模扶持不使移动。3）捣压完毕，取下模套，用小刀将高出截锥圆模的胶砂刮去并抹平，抹平后将截锥圆模垂直向上轻轻提起。按动绿色按扭，测定仪可振动部分即以每秒一次之恒定频率连续振动 30 次后自动停止。4）跳动完毕可用量程为 200 毫米的卡尺或直接在刻度板上的精密刻线测量水泥胶砂底部的扩散直径，取相垂直的两直径的平均值为该水量的水泥胶砂流动度，用毫米表示，取整数。四注意事项1实验前必须检查搅拌机是否运转正常。2拌和用具先用湿布擦抹，以防因拌和用具上沾水而造成误差。3从胶砂加水开始到测量扩散直径
23、结束，应在 6min 内完成。4实验完毕，必须及时将搅拌叶、搅拌锅擦干净。以防时间长水泥凝固在仪器上。5实验后的水泥应及时倒入垃圾箱，不得倒入下水道，以防堵塞。水泥凝结时间的测定一实验目的1掌握水泥凝结时间的测定方法；2学会水泥稠凝测定仪的使用方法。二内容提要水泥和水后，发生一系列物理与化学变化，随着水泥水化反应的进行，水泥浆体逐渐失去流动性、可塑性，进而凝固成具有一定强度的硬化体，这一过程称为水泥的凝结。水泥凝结过程的控制十分重要。为了使水泥浆和混凝土便于输送、捣固、浇注，并使水泥浆和混凝土具有一定的强度，以保证施工正常进行，要求水泥凝结时间不能太长或太短。国家标准规定硅酸盐水泥、普通水泥、
24、矿渣水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥的凝结时间为：初凝时间不得早于 45min，除硅酸盐水泥终凝时间不迟于 6.5h 外，其余四个品种水泥，终凝时间不得迟于 10h。初凝时间：水泥从开始加水拌和起至水泥浆开始失去可塑性所需的时间。终凝时间：水泥从开始加水拌和起至水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。三实验步骤1 实验前必须检查测定仪的金属棒能否自由滑动。搅拌机应运转正常。2 将圆模放在玻璃板上，调整仪器使试针接触降玻璃板时，指针应对准标尺零点。搅拌机应运转正常。3. 拌和用具先用湿布擦抹。按标准稠度用水量制成标准稠度净浆（水泥称 500g） 。4拌和完毕，立即将净浆一次装入圆模中，
25、振动数次后刮平，立即放入湿气养护箱内。记录水泥全部加入水中的时间为凝结时间的起始时间。5. 初凝时间的测定：试件在湿气养护箱中养护至加水后 30min 时进行第一次测定。测定时从养护箱中取出圆模放在试针下，使试针与净浆表面接触，拧紧螺丝 1-2s 后，然后突然放松螺丝，试针垂直自由沉入净浆，观察试针停止下沉或释放试针 30 s 时指针读数。在最初测定时应轻轻扶持试针的滑棒，使只徐徐下降，以防止试针撞弯。但初凝时间仍必须以自由降落的指针读数为准。当临近初凝时，每隔 5min 测定一次。每次测定完毕，须将圆模放回养护箱内，并将试针擦净。测定过程中，圆模不应振动。自水泥全部加入水中起，至试针沉入净浆
26、中距底板 4+1mm 时，所需时间为初凝时间。初凝时间以 min 为单位，取整数。6. 终凝时间的测定：为了准确观测试针沉入的状况，在终凝针上安装了一个环型附件。在完成初凝时间的测定后，立即将试模连同浆体以平移的方式从玻璃板上取下，翻转 1800，直径大端向上、小端向下放在玻璃板上，再放入湿气养护箱内继续养护，临近终凝时，每隔 15min 测定一次，当试针沉入试体 0.5mm 时，即环型附件开始不能在试体上留下痕迹时，为水泥达到终凝状态。自水泥全部加入水中至终凝状态的时间为终凝时间。终凝时间以 min 为单位，取整数。在整个测试过程中试针插入的位置至少要距离圆模内壁 10mm。四注意事项1实验
27、前必须检查测定仪的金属棒能否自由滑动，试锥降至锥模顶面位置时，指针应对准标尺零点，搅拌机应运转正常。2. 拌和用具先用湿布擦抹，以防因拌和用具上沾水而造成误差。3 每次测定不得让试针落入原针孔内。4 到达初凝或终凝时应立即重复测一次，当两次结果相同时才能定为到达初凝或终凝状态。5测定过程中，圆模不应振动。6实验完毕，必须及时将搅拌叶、搅拌锅、试试针擦干净。以防时间长水泥凝固在仪器上。7实验后的水泥应及时倒入垃圾箱，不得倒入下水道，以防堵塞。水泥安定性检验（试饼法）一实验目的学习、掌握试饼法水泥安定性检验方法。二内容提要水泥和水后在硬化过程中，一般都会发生体积变化，如果这种变化是在熟料矿物水化过
28、程中发生的均匀体积变化，或伴随在水泥石凝结硬化过程中进行，则对建筑质量无不良影响；但如果因水泥中某些有害成分的作用，水泥、混凝土已硬化后，在水泥石内部产生剧烈的不均匀体积变化，则在建筑物内会产生破坏应力，导致建筑物强度下降。若破坏应力超过建筑物强度，就会引起建筑物开裂、崩溃、倒塌等严重事故。反映水泥硬化后体积变化均匀性物理性质的指标称为水泥的体积安定性，简称水泥安定性。影响水泥体积安定性的因素：MgO、f-CaO 、SO 3。有关反应式如下：MgO + H2O Mg(OH)2（死烧） (体积增大 2.48 倍)CaO + H2O Ca(OH)2（死烧） (体积增大 1.98 倍)C3A + 3
29、CaSO42 H2O + 26 H2O = C3A3CaSO432 H2O(体积增大 2.22 倍)试饼法检验水泥的安定性，是将标准稠度的水泥净浆做成规定形状和尺寸的试饼，经养护、脱模后，在水泥标准沸煮箱中按规定煮沸一定时间，以加速化学反应的进行。根据煮沸后水泥试饼是否出现弯曲和裂纹来定性判断水泥的安定性是否合格。三实验步骤1 称取水泥试样 400g，以标准稠度用水量，按标准稠度测定时拌和净浆的方法制成净浆。2 从其中取出净浆约 150 g，分成两等份，使之成球形，放在涂过油的玻璃板上。3 轻轻振动玻璃板，并用湿布擦过的小刀由边缘向中心抹动，做成直径70-80mm、中心厚约 10mm、边缘渐薄
30、、表面光滑的试饼。4 将试饼放入湿气养护箱内，自成型起，养护 24+2h。5 脱去玻璃板取下试件。检查试件是否完整，在试件无缺损的情况下将其放在沸煮箱水中的篦板上。6 在 30+5min 内加热至沸，并恒沸 180+5min。7 煮沸结束，放掉箱中的水。8 待冷却至室温，取出试件目测试饼，若未发现裂缝，再用直尺检查也没有弯曲时（使钢直尺和试饼底部靠紧，两者间不透光为不弯曲） ，为安定性合格，反之为不合格。四注意事项1拌和用具先用湿布擦抹，以防因拌和用具上沾水而造成误差。2实验完毕，必须及时将搅拌叶、搅拌锅等相关仪器擦干净。以防时间长水泥凝固在仪器上。3实验后的水泥应及时倒入垃圾箱，不得倒入下水
31、道，以防堵塞。水泥胶砂强度检验一实验目的1掌握水泥胶砂强度检验方法；2学会水泥胶砂搅拌机、水泥振实台、水泥抗折试验机、水泥抗压试验机的使用方法。二内容提要水泥强度是指水泥试体单位面积上所能承受的外力。它是水泥的主要性能指标。水泥又是混凝土重要胶结材料，故水泥强度也是水泥胶结力的体现，是混凝土强度的主要来源。水泥强度是水泥质量分级标准和水泥标号划分的依据。水泥与砂子和水按照规定的比例均匀拌合，振动成型制成40mm40mm160mm 的棱柱状试块，然后放置于规定的条件下养护，试块因其中的水泥发生水化硬化而产生强度，待养护至规定龄期后取出试块，借助于水泥胶砂抗压强度和抗折强度试验机测定试块强度，再根
32、据规定的方法进行数据处理，得到待测水泥样品的胶砂强度试验结果。根据水泥胶砂 3 天和 28 天养护龄期的抗压和抗折强度确定待测水泥的强度等级。三实验步骤1胶砂的制备1）配合比：胶砂的质量配合比应为 1 份水泥、3 份标准砂和 0.5 份水（水灰比为 0.5） 。一锅胶砂成型三条试体。应称取水泥 450+2g、标准砂1350+5 g、水 225+1mL。 2）配料：水泥、标准砂、水和试验用具的温度应与实验室相同，称量用的天平精度应为+1 g。量水的量器精度应达到+1 mL。3）搅拌：每锅胶砂用搅拌机进行机械搅拌。先使搅拌机处于工作状态，然后按以下程序进行操作：把水加入锅里 加入水泥 把锅放在固定
33、架上 上升至固定位置 开动机器 低速搅拌 30s 在第二个 30s 开始的同时均匀地将砂子加入 高速搅拌 30s 停拌 90s（在第一个 15s 内用一胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂刮入锅中间） 高速搅拌 60s 停止2试件的制备（用振实台成型）胶砂制备后应立即进行成型。步骤如下：将空模和模套固定在振实台上 用一个适当勺子直接从搅拌锅里将胶砂分两层装入试模 装第一层时，每个槽里约放 300 g 胶砂，用大拨料器垂直架在模套顶部，沿每个模槽来回一次将料层拨平，振实 60 次 装第二层胶砂，用小拨料器拨平，振实 60 次 移走模套，从振实台上取下试模，用一金属直尺以近似 90 的角度架在试模模顶的一
34、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，并用同一直尺近乎水平的情况下将试体表面抹平 在试模上作标记或加字条标明试件编号。3 试件的养护1）脱模前的处理和养护试件制备好后，去掉留在模子四周的胶砂。立即将作了标记的试模放入雾室或湿箱的水平架子上养护，湿空气应能与试模各边接触。2）脱模脱模前，用防水墨汁或颜料笔对试体进行编号和作其它标记。两个龄期以上的试体，在编号时应将同一试模中的三条试体分在两个以上龄期内。脱模应非常小心，脱模时可用塑料锤或橡皮榔头或专门的脱模器。对于 24h 龄期的，应在破型试验前 20min 内脱模；对于 24h 以上龄期的，应在成型后
35、20-24h 之间脱模。如经 24h 养护，会因脱模对强度造成损害时，可以延迟至 24h 以后脱模，但在试验报告中应予说明。已确定作为 24h 龄期试验（或其它不下水直接做试验）的已脱模试体，应用湿布覆盖至做试验时为止。3）水中养护将做好标记的试体立即水平或竖直放在 20+1的水中养护，水平放置时刮平面应朝上。试体间保持一定间距。养护期间试体之间间隔或试体上表面的水深不得小于 5mm。除 24h 龄期或延迟至 48h 脱模的试体外，任何到龄期的试体应在试验（破型）前 15min 从水中取出。揩去试体表面沉积物，并用湿布覆盖至做试验时为止。4）强度试验试体的龄期24h+15min；48h+30m
36、in；72h+45min；7d+2h；28d+8h4.强度试验1）抗折强度测定将试体一个侧面放在试验机支撑圆柱上，试体长轴垂直于支撑圆柱。通过加荷，圆柱以 50+10N/s 的速度均匀的将荷载垂直地加在棱柱体相对侧面上，直至折断。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 Rf以牛顿每平方毫米(Mpa)表示，按下式计算：Rf = 1.5FfL/b3式中：F f 折断时施加于棱柱体中部的载荷，N；L 支撑圆柱之间的距离，mm；b 棱柱体正方形截面的边长，mm。强度结果计算至 0.1 Mpa。以一组三个棱柱体抗折结果的平均值作为试验结果。当三个抗折强度值中有一个超出平均值+10%时，应剔
37、除后再用另两个数据取平均值作为抗折强度试验结果。2）抗压强度测定将做过抗折强度后的半个试体放在抗压夹具的适当位置上，选择好量程，调整好仪器，在整个加载过程中以 2400+200N/S 的速率均匀地加荷直至试体破坏，读取读数。抗压强度 Rc 以牛顿每平方毫米（Mpa）为单位，按下式计算：Rc = Fc / A式中 Fc 破坏时最大载荷（N） 。A 受压部分面积，4040 = 1600mm 2强度结果计算至 0.1 Mpa。以一组三个棱柱体得到的六个抗压强度测定值的算术平均值作为试验结果。如六个测定值中有一个超出六个平均值的+10%时，应剔除，然后以剩下的五个平均值作为试验结果。如果五个测定结果中再有超过它们平均值的+10%时，则该组结果作废。四注意事项1拌和用具先用湿布擦抹，以防因拌和用具上沾水而造成误差。2实验完毕，必须及时将搅拌叶、搅拌锅、试模、振实台擦干净。以防时间长水泥凝固在仪器上。3实验后的水泥应及时倒入垃圾箱，不得倒入下水道，以防堵塞。4. 抗折强度、抗压强度测定时受压面应为平整面。5. 抗折机、抗压机在使用前一定要先了解仪器的操作规程。以防违章操作，损坏仪器。
