土材试验-水泥试验-2011土木工程.ppt

水泥试验,1,主要内容,标准介绍 分类、误差、代号 水泥实验 标准概览 通用规定 水泥实验标准稠度、安定性、凝结时间，强度等级,2,分类,按发布单位与通用范围分为 国标：GB开头，如GB/T 17671-1999。 部标：如JGJ开头，JGJ532006。 JGJ建工局 YB冶金部 SH石油部（沥青）JC建材工业局 JTJ交通部 JJG 计量局 SD水电（水利电力部） 地标：DB32/165-1997，适用于相应省。 企标：以开头，如/32500、SG5002-1992 其他：CECS（中国工程建设标准化协会）开头，CECS21:2000超声法检测混凝土缺陷技术规程；,3,误差,地标、企标的平均相对误差，相对标准差Sr小于国标、部标。 标准适用范围越广，其被承认程度和范围就越高。适用的范围越窄，其标准相对标准差就越小,4,技术标准的代号与编号,GB/T 175-2007（1999、85）通用硅酸盐水泥 GB国标；T推荐标准； 175表国家标准编号2007(1999、1985)-2007（1999、1985）发布,5,现有相关标准产品、方法标准,GB 175-2007 通用硅酸盐水泥 GB/T13462001 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法 GB/T13452005 水泥细度检验方法 筛析法 GB/T176711999 水泥胶砂强度检验方法（ISO法） GB/T2419-2005 水泥胶砂流动度测试方法 GB/T 80742008 水泥比表面积测定方法（勃氏法） GB/T176-2008 水泥化学分析方法 GB/T208-1994 水泥密度测定方法 JC/T 6032004 水泥胶砂干缩试验方法 JC/T4212004 水泥胶砂耐磨性试验方法 JTG E302005 公路水泥及水泥混凝土试验规程,6,水泥实验,依据：GB/T13462001，GB/T13452005 GB/T176711999。 结果应满足 GB1752007，通用硅酸盐水泥,7,产品标准（GB1752007 ）,硅酸盐水泥P·I、P· (20%且50%（P·S·A），50%且70%（P·S·B），Slag 火山灰硅水泥P.P: 20%且40% pozzolana 粉煤灰硅水泥 P.F：20且40 FA 复合硅水泥P·C (20%且50%两种混合材),8,一、水泥试验的一般规定,取样方法: GB12573-2008，应有代表性，12kg。 取得的试样应充分拌匀，试验前，水泥过0.9mm方孔筛。 实验室温度T:20±2，RH50；湿气养护箱T=20±1，RH90；养护池水T=20±1。 材料温度应与环境温度相同。,9,水泥的性能指标,化学指标： 不溶物(0.75/1.50)： P、P 烧失量（3.0/3.5/5.0）： PI、P、PO 三氧化硫(3.5/4.0/3.5)：All 氧化镁(5.0/6.0)：All 氯离子（0.06）：All (碱含量):Na2O+0.658K2O，0.6% 物理指标：凝结时间，安定性，（标准稠度），强度，（细度）,10,标准稠度用水量,凝结时间和安定性试验,必须拌制成水泥净浆或砂浆。 标准稠度用水量试验目的：为上述试验提供基准砂浆，间接反映需水量,11,试杆法,主要设备：水泥净浆搅拌机。,12,标准维卡仪：滑动部分总m=300g±1g，能靠重力自由下落，不得有紧涩和旷动现象。试模、其他等,实验步骤,1、检查：维卡仪金属棒能自由滑动；调零；搅拌机正常等。 2、拌制净浆：润湿，将水倒入搅拌锅，在5s10s内加入称好的500g水泥，记录加水时间，低速120s，停15s，高速120s停机。 3、立即装模测试：降低试杆使表面刚好接触，拧紧螺丝12s后，突然放松，停止沉入或释放试杆30s，记录试杆距底板的距离。 整个操作1.5min内完成。,13,结果判定,距底板6mm±1mm净浆为标准稠度净浆。其拌和水量m为水泥的标准稠度用水量（P）。 计算：Pm×100/500(精度0.1),14,凝结时间,主要仪器：标准维卡仪，初、终凝针等。 步骤：1 调零。 2 试件制备：将标准稠度的净浆装入试模中，插捣使其密实，湿气养护箱（ T=20±1，RH90 ）养护。 3测试： 取出试模，接触表面，停止下沉或释放试针30s时指针读数。 当试针沉到距底板4mm±1mm时，为初凝状态； 初凝时间：由水泥全部加入水中至初凝状态的时间，用“min”表示。 30min时第一次测定，临近初凝时每5min测定一次。,15,终凝时间的测定,初凝测定完后，翻转180º，直径大端向上，小端向下，继续养护； 当试针沉入试体0.5mm时，即环形附件开始不能在试体上留下痕迹时，为终凝状态； 终凝时间：由水泥全部加入水中至到达终凝状态的时间，用“min”表示。 临近终凝时每15min测定一次；,16,凝结时间测试注意事项,至少要距试模内壁10mm； 每次测定试针不能落入原针孔 整个过程要试模防振。 整个测试过程不测试时，应标养 到达初凝或终凝时应立即重复一次，当两次结论相同时才能定为到达初凝或终凝状态。,17,安定性试验,鉴定游离氧化钙对水泥安定性的影响。分雷氏法和试饼法（代用法）两种，有争议时以雷氏法为准。,18,主要仪器： 沸煮箱。 雷氏夹：铜质材料，300g砝码校正，针尖距离增加应在17.5±2.5mm范围内。 雷氏夹膨胀测定仪(0.5mm) 7580g玻璃板等,雷氏法,检查雷氏夹是否满足使用要求，测量雷氏夹针尖初始距离(A)(精度0.5mm)； 成型2个雷氏夹试件，标养24±2h； 沸煮（在30±5min内加热至沸并恒沸3h±5min）后取出试件，测量雷氏夹指针两针尖之间的距离（C）； 计算膨胀值（CA），取2个试件平均值； 若不大于5mm时则判定该水泥安定性合格。但若2个膨胀值相差超过4mm时，应重做。再如此，则认为该水泥安定性不合格。,19,试饼法,做成7080mm、中心厚约10mm边缘渐薄、表面光滑的试饼，放入标准养护箱内标养24±2h。 检查试饼，在无缺陷的情况沸煮。 目测：表面未发现裂纹、用直尺检查平面无弯曲现象时为安定性合格，当两个试饼判别结果有矛盾时，也判为不合格。,20,胶砂试件成型设备,试模:40×40×160mm， 抗折、抗压机：I级精度；抗压夹具受压面积 40×40mm。,21,主要设备： 胶砂搅拌机:叶片工作间隙3±1mm。,振实台:振幅15±0.3mm，频率60次/60s±2s。,胶砂试件成型,标准砂要求：SiO2含量98%，级配0.082.0mm 配合比参数：灰砂比1:3，水灰比0.50。 成型1个三联模用量：水泥450g，标准砂1350g，水225mL(精度1g)。 先加水，再加水泥，低速搅拌30s，在第二个30s内加入标准砂，然后快速搅拌30s，停止90s，继续快速搅拌60s。 振实台成型：分两层，每层振动60次。,22,胶砂试件养护,带模养护，T20±1，RH90养护2024h脱模（对于龄期为24h的应在破型试验前20min内脱模）。 编号，脱模。编号时应将每模中三条试件编在两个龄期内，同时编上成型与测试日期。硬化较慢允许24h后脱模。 脱膜后立即放入水槽养护，养护水温为20±1，试件之间有间隙，水面至少高出试件5mm。,23,抗折和抗压强度一体机,24,抗折试验机,25,抗压试验机,26,抗折强度试验,龄期：24h±15min，48h±30min，72h±45min，7d±2h，28d±8h 破型前15min从水中取出 先抗折（50±10N/s速度），破坏荷载Ff（N）或直读强度。 抗折强度：Rf=(3FfL)/(2bh2)(0.01MPa) L100mm；b、h为40mm。 取试件三块的平均值； 但当有一个超过平均值±10时，剔除，取其余两块平均值。,27,抗压强度,抗折后的六个断块，保持潮湿状态立即抗压，加荷速度2.4±0.2kN/s，破坏荷载Fc(N)或直读。 计算抗压强度fc（0.1MPa）：fc=Fc/A A40mm×40mm=1600mm2。 六个平均； 但如有一个超过平均值± 10，剔除最大超过值，以其余五个平均值作为抗压强度结果；如再有超过他们平均数±10时，则此组结果作废。,28,胶砂强度测试中的几点注意事项,温湿度要求 试件制备时、养护时的温度要求，初始养护在湿气养护箱中，拆模后养护水中。 测试时试件的状态 测试时保持潮湿状态 成型面不能作为受压面 加荷速度的控制 结果评定：与平均值偏差相差是否超过±10%进行判定,29,水泥细度,P,P，PO:比表面积法。 以一定量的空气，透过具有一定空隙率和一定厚度的压实粉层时所受阻力不同而进行测定。采用已知比表面积的标准物料对仪器进行校正。 PP，PS，PF，PC：筛析法(80/45m)： 以剩余在一定筛孔的筛余百分比表示 三种方法：负压筛法、水筛法、手工干筛法； 如结果有争议，以负压筛法为准。 筛用10次后应清洗，金属框筛、铜丝网筛应用专门清洗剂，不可用弱酸浸泡。,30,负压筛法,主要仪器:负压筛(内径142，高25mm方孔铜丝筛网，负压筛析仪)。 试验步骤 检查仪器； 称样品W，80m:25.00g，45m:10.00g (0.01g)。 称筛余物重量Rt，精度0.01g。,31,筛析法的计算,筛余百分数F（Rt/W）×100%,计算至0.1。 必要时，进行筛网校准，并乘以校正系数。 取两次试验平均值。 当F 5时，绝对误差应小于0.5； 当F5%时，绝对误差应小于1.0。 结果修约规则：四舍六入五单双，五后非零应进一，五后为零视单双，单进双不进。,32,试验筛的标定,试验准备：标准样品，被标定筛(应事先清洗，去污，干燥(水筛除外)，并和标定试验室温度一致)。 标定步骤： 标样放入密闭广口瓶，摇2min，消除结块，搅拌均匀； 按测试方法称量，并试验； 平行试验两次，中间不得进行其他样品的试验，取平均值。 当结果相差大于0.3时，再进行第三次试验，取接近的两次试验的平均值Ft。 修正系数计算：CFs/Ft(计算至0.01) C0.801.20可用但应修正，否则不可用。,33,34,水泥勃氏比表面仪,水泥比表面积,主要仪器：勃氏透气比表面仪，分析天平（精确至0.0001g）等 试验步骤： 对仪器进行校正，气密性检查； 测试水泥的密度； 计算试样量： 称取烘干备用的水泥试样，制备粉料层。,35,步骤(续),透气，液面由指定高度下降至一定距离时的时间（第二线至第三线），记录试验温度。 S计算（10cm2/g）： 式中：下标ss为标准数据，为密度，T为下落时间，空隙率，为空气粘度，温度有关。 取二次平均，如两次相差2以上，应重新试验。并将结果换算成m2/kg为单位。,36,水泥试验结果评定,物理性能评定 初凝不早于45min，终凝不迟于600min（硅酸盐水泥终凝不迟于390min）； 安定性用沸煮法检验必须合格。 水泥细度： 80m筛余10或 45m筛余30% 硅酸盐水泥:比表面积300m2/kg；,37,水泥标号评定,对照通用水泥的强度指标，各类型、各标号水泥的各龄期强度不得低于表中数值。 根据试验结果评定出所试验水泥的强度等级。 P·O、P·S、P·P、P·F、P·C ：32.5(R),42.5(R),52.5(R) P·I,P·II: 42.5(R),52.5(R),62.5(R),38,其他技术指标,P·I、P· 不溶物P·I0.75%； P· 1.50% P·I、P·、P·O 烧失量：P·I3.0%； P· 3.5%, P·O 5.0% P·I、P·、P·O、P·S、P·P、P·F、 P·C MgO：不宜超过5.0%，如压蒸安定性合格，允许6.0 SO3 ： P·I、P·、 P·O、P·P、P·F、 P·C 3.5% ； P·S 4.0% 碱含量：以Na2O0.658K2O表示，如低碱0.6%,39,不合格品,化学指标、凝结时间、安定性、强度经检验符合标准规定的为合格品； 以上中的任何一项技术要求不符合标准规定的为不合格品,40,