土材试验水泥试验土木工程幻灯片.ppt

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1、土材试验水泥试验土木工程第1页，共40页，编辑于2022年，星期五主要内容标准介绍标准介绍l分类、误差、代号分类、误差、代号水泥实验水泥实验l标准概览标准概览l通用规定通用规定l水泥实验水泥实验标准稠度、安定性、凝结时间，标准稠度、安定性、凝结时间，强度等级强度等级2第2页，共40页，编辑于2022年，星期五分类分类按发布单位与通用范围分为按发布单位与通用范围分为l国标：国标：GBGB开头，如开头，如GB/T 17671-1999GB/T 17671-1999。l部标：如部标：如JGJJGJ开头，开头，JGJ53JGJ5320062006。uJGJJGJ建建工工局局YBYB冶冶金金部部 SHS

2、H石石油油部部（沥沥青青）JCJC建建材材工工业业局局JTJJTJ交通部交通部 JJG JJG 计量局计量局 SDSD水电（水利电力部）水电（水利电力部）地标：地标：DB32/165-1997DB32/165-1997，适用于相应省。，适用于相应省。企标：以开头，如企标：以开头，如/32500/32500、SG5002-1992SG5002-1992其其 他他：CECSCECS（中中 国国 工工 程程 建建 设设 标标 准准 化化 协协 会会）开开 头头，CECS21:2000CECS21:2000超声法检测混凝土缺陷技术规程；超声法检测混凝土缺陷技术规程；3第3页，共40页，编辑于2022年

3、，星期五误差误差地地标标、企企标标的的平平均均相相对对误误差差，相相对对标标准准差差SrSr小于国标、部标。小于国标、部标。标标准准适适用用范范围围越越广广，其其被被承承认认程程度度和和范范围围就就越越高高。适适用用的的范范围围越越窄窄，其其标标准准相相对对标标准差就越小准差就越小4第4页，共40页，编辑于2022年，星期五技术标准的代号与编号技术标准的代号与编号 GB/T 175-2007GB/T 175-2007（19991999、8585）通用硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥GBGB国国标标；T T推推荐荐标标准准；175175表表国国家家标标准准编编号号2007(19992007(1999、1

4、985)-20071985)-2007（19991999、19851985）发布）发布5第5页，共40页，编辑于2022年，星期五现有相关标准产品、方法标准现有相关标准产品、方法标准GB 175-2007 GB 175-2007 通用硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥GB/T1346GB/T13462001 2001 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法方法GB/T1345GB/T13452005 2005 水泥细度检验方法水泥细度检验方法 筛析法筛析法GB/T17671GB/T176711999 1999 水泥胶砂强度检验方法（水泥胶砂强度检验方法（IS

5、OISO法）法）GB/T2419-2005 GB/T2419-2005 水泥胶砂流动度测试方法水泥胶砂流动度测试方法GB/T 8074GB/T 80742008 2008 水泥比表面积测定方法（勃氏法）水泥比表面积测定方法（勃氏法）GB/T176-2008 GB/T176-2008 水泥化学分析方法水泥化学分析方法GB/T208-1994 GB/T208-1994 水泥密度测定方法水泥密度测定方法JC/T 603JC/T 6032004 2004 水泥胶砂干缩试验方法水泥胶砂干缩试验方法JC/T421JC/T4212004 2004 水泥胶砂耐磨性试验方法水泥胶砂耐磨性试验方法JTG E30J

6、TG E302005 2005 公路水泥及水泥混凝土试验规程公路水泥及水泥混凝土试验规程 6第6页，共40页，编辑于2022年，星期五水泥实验水泥实验依依据据：GB/T1346GB/T134620012001，GB/T1345GB/T13452005 2005 GB/T17671GB/T1767119991999。结果应满足结果应满足 GB175GB17520072007，通用硅酸盐水泥，通用硅酸盐水泥7第7页，共40页，编辑于2022年，星期五产品标准（产品标准（GB175GB1752007 2007）硅酸盐水泥硅酸盐水泥PIPI、P(5%)P(20%PS:20%且且50%50%（PSAPS

7、A），），50%50%且且70%70%（PSBPSB），），Slag Slag 火山灰硅水泥火山灰硅水泥P.P:20%P.P:20%且且40%pozzolana40%pozzolana粉煤灰硅水泥粉煤灰硅水泥 P.FP.F：2020且且40 FA40 FA复合硅水泥复合硅水泥PC(20%PC(20%且且50%50%两种混合材两种混合材)8第8页，共40页，编辑于2022年，星期五一、水泥试验的一般规定一、水泥试验的一般规定取取样样方方法法:GB12573-2008GB12573-2008，应应有有代代表表性性，12kg12kg。取取得得的的试试样样应应充充分分拌拌匀匀，试试验验前前，水水泥泥过

8、过0.9mm0.9mm方孔筛。方孔筛。实实验验室室温温度度T:202T:202，RH50RH50；湿湿气气养养护护 箱箱 T=201T=201，RH90RH90；养养 护护 池池 水水T=201T=201。材料温度应与环境温度相同。材料温度应与环境温度相同。9第9页，共40页，编辑于2022年，星期五水泥的性能指标水泥的性能指标化学指标：化学指标：l不溶物不溶物(0.75/1.50)0.75/1.50)：P P、P P l烧失量（烧失量（3.0/3.5/5.03.0/3.5/5.0）：）：P P I I、P P、P P O Ol三氧化硫三氧化硫(3.5/4.0/3.5)3.5/4.0/3.5)

9、：AllAlll氧化镁氧化镁(5.0/6.0)5.0/6.0)：AllAlll氯离子（氯离子（0.060.06）：）：AllAlll(碱含量碱含量):):NaNa2 2O+0.658KO+0.658K2 2O O，0.6%0.6%物理指标物理指标：凝结时间，安定性：凝结时间，安定性，（标准稠度），（标准稠度），强度强度，（细度），（细度）10第10页，共40页，编辑于2022年，星期五标准稠度用水量标准稠度用水量凝结时间和安定性试验凝结时间和安定性试验,必须拌制成水泥净浆或砂浆。必须拌制成水泥净浆或砂浆。标标准准稠稠度度用用水水量量试试验验目目的的：为为上上述述试试验验提提供供基基准准砂浆，间

10、接反映需水量砂浆，间接反映需水量11第11页，共40页，编辑于2022年，星期五试杆法试杆法主主要要设设备备：水水泥泥净净浆浆搅搅拌机。拌机。12标准维卡仪：滑动部分总标准维卡仪：滑动部分总m=300g1gm=300g1g，能靠重力自由，能靠重力自由下落，不得有紧涩和旷动现象。下落，不得有紧涩和旷动现象。试模、其他等试模、其他等第12页，共40页，编辑于2022年，星期五实验步骤实验步骤1 1、检检查查：维维卡卡仪仪金金属属棒棒能能自自由由滑滑动动；调调零零；搅搅拌机正常等。拌机正常等。2 2、拌拌制制净净浆浆：润润湿湿，将将水水倒倒入入搅搅拌拌锅锅，在在5s5s10s10s内内加加入入称称好

11、好的的500g500g水水泥泥，记记录录加加水水时时间间，低速低速120s120s，停，停15s15s，高速，高速120s120s停机。停机。3 3、立立即即装装模模测测试试：降降低低试试杆杆使使表表面面刚刚好好接接触触，拧拧紧紧螺螺丝丝1 12s2s后后，突突然然放放松松，停停止止沉沉入入或或释释放放试杆试杆30s30s，记录试杆距底板的距离。记录试杆距底板的距离。整个操作整个操作1.5min1.5min内完成。内完成。13第13页，共40页，编辑于2022年，星期五结果判定结果判定距距底底板板6mm1mm6mm1mm净净浆浆为为标标准准稠稠度度净净浆浆。其其拌拌和和水水量量m m为为水水泥

12、泥的的标标准准稠稠度度用用水水量量（P P）。）。计计算算：P Pm100m100/500(/500(精精度度0.10.1)14第14页，共40页，编辑于2022年，星期五凝结时间凝结时间主要主要仪器仪器：标准维卡仪，初、终凝针等。：标准维卡仪，初、终凝针等。步骤步骤：1 1 调零调零。l2 2 试试件件制制备备：将将标标准准稠稠度度的的净净浆浆装装入入试试模模中中，插插捣捣使使其密实，湿气其密实，湿气养护箱（养护箱（T=201T=201，RH90RH90 ）养护。养护。3 3测试测试：l取取出出试试模模，接接触触表表面面，停停止止下下沉沉或或释释放放试试针针30s30s时时指指针针读数。读数

13、。l当试针沉到当试针沉到距底板距底板4mm1mm4mm1mm时，时，为初凝状态为初凝状态；l初初凝凝时时间间：由由水水泥泥全全部部加加入入水水中中至至初初凝凝状状态态的的时时间间，用用“min”min”表示。表示。l30min30min时第一次测定，临近初凝时每时第一次测定，临近初凝时每5min5min测定一次。测定一次。15第15页，共40页，编辑于2022年，星期五终凝时间的测定终凝时间的测定初初凝凝测测定定完完后后，翻翻转转180180，直直径径大大端端向向上上，小小端端向下，继续养护；向下，继续养护；当当试试针针沉沉入入试试体体0.5mm0.5mm时时，即即环环形形附附件件开开始始不不

14、能能在试体上留下痕迹时，为在试体上留下痕迹时，为终凝状态终凝状态；终终凝凝时时间间：由由水水泥泥全全部部加加入入水水中中至至到到达达终终凝凝状状态态的的时间，用时间，用“min”min”表示。表示。临近终凝时每临近终凝时每15min15min测定一次；测定一次；16第16页，共40页，编辑于2022年，星期五凝结时间测试注意事项凝结时间测试注意事项至少要至少要距试模内壁距试模内壁10mm10mm；每次测定每次测定试针不能落入原针孔试针不能落入原针孔整个过程要整个过程要试模防振试模防振。整个测试过程整个测试过程不测试时，应标养不测试时，应标养到到达达初初凝凝或或终终凝凝时时应应立立即即重重复复一

15、一次次，当当两两次次结结论论相同时才能定为到达初凝或终凝状态。相同时才能定为到达初凝或终凝状态。17第17页，共40页，编辑于2022年，星期五安定性试验安定性试验鉴鉴定定游游离离氧氧化化钙钙对对水水泥泥安安定定性性的的影影响响。分分雷雷氏氏法法和和试试饼饼法法（代代用用法法）两两种种，有有争争议议时时以以雷雷氏氏法为准。法为准。18主要仪器：主要仪器：l沸煮箱。沸煮箱。l雷氏夹：铜质材料，雷氏夹：铜质材料，300g300g砝砝码校正，针尖距离增加应在码校正，针尖距离增加应在17.52.5mm17.52.5mm范围内。范围内。l雷氏夹膨胀测定仪雷氏夹膨胀测定仪(0.5mm)(0.5mm)l75

16、7580g80g玻璃板等玻璃板等第18页，共40页，编辑于2022年，星期五雷氏法雷氏法检检查查雷雷氏氏夹夹是是否否满满足足使使用用要要求求，测测量量雷雷氏氏夹夹针针尖初始距离尖初始距离(A)(A)(精度精度0.5mm)0.5mm)；成型成型2 2个雷氏夹试件，标养个雷氏夹试件，标养242h242h；沸沸煮煮（在在305min305min内内加加热热至至沸沸并并恒恒沸沸3h5min3h5min）后后取取出出试试件件，测测量量雷雷氏氏夹夹指指针针两两针针尖尖之之间间的的距距离（离（C C）；）；计算膨胀值（计算膨胀值（C CA A），取），取2 2个试件平均值；个试件平均值；若若不不大大于于5m

17、m5mm时时则则判判定定该该水水泥泥安安定定性性合合格格。但但若若2 2个个膨膨胀胀值值相相差差超超过过4mm4mm时时，应应重重做做。再再如如此此，则则认为该水泥安定性不合格。认为该水泥安定性不合格。19第19页，共40页，编辑于2022年，星期五试饼法试饼法做做成成707080mm80mm、中中心心厚厚约约10mm10mm边边缘缘渐渐薄薄、表表面面光光滑的试饼，放入标准养护箱内标养滑的试饼，放入标准养护箱内标养242h242h。检查试饼，在检查试饼，在无缺陷的情况沸煮无缺陷的情况沸煮。目目测测：表表面面未未发发现现裂裂纹纹、用用直直尺尺检检查查平平面面无无弯弯曲曲现现象象时时为为安安定定性

18、性合合格格，当当两两个个试试饼饼判判别别结结果果有有矛矛盾盾时，也判为不合格。时，也判为不合格。20第20页，共40页，编辑于2022年，星期五胶砂试件成型设备胶砂试件成型设备l试模试模:4040160mm:4040160mm，l抗折、抗压机：抗折、抗压机：I I级精度；抗压夹具受压面积级精度；抗压夹具受压面积 4040mm4040mm。21主要设备：主要设备：l胶砂搅拌机胶砂搅拌机:叶片工作间隙叶片工作间隙31mm31mm。l振实台振实台:振幅振幅150.3mm150.3mm，频率，频率6060次次/60s2s/60s2s。第21页，共40页，编辑于2022年，星期五胶砂试件成型胶砂试件成型

19、标准砂要求标准砂要求：SiOSiO2 2含量含量98%98%，级配，级配0.080.082.0mm2.0mm配合比参数：灰砂比配合比参数：灰砂比1:31:3，水灰比水灰比0.500.50。成成型型1 1个个三三联联模模用用量量：水水泥泥450g450g，标标准准砂砂1350g1350g，水水225mL(225mL(精度精度1g)1g)。先先加加水水，再再加加水水泥泥，低低速速搅搅拌拌30s30s，在在第第二二个个30s30s内内加加入入标标准准砂砂，然然后后快快速速搅搅拌拌30s30s，停停止止90s90s，继继续续快快速速搅搅拌拌60s60s。振实台成型：分两层，每层振动振实台成型：分两层，

20、每层振动6060次。次。22第22页，共40页，编辑于2022年，星期五胶砂试件养护胶砂试件养护带带模模养养护护，T T201201，RH90RH90养养护护202024h24h脱脱模模（对对于于龄龄期期为为24h24h的的应应在在破破型型试试验验前前20min20min内脱模）。内脱模）。编编号号，脱脱模模。编编号号时时应应将将每每模模中中三三条条试试件件编编在在两两个个龄龄期期内内，同同时时编编上上成成型型与与测测试试日期。硬化较慢允许日期。硬化较慢允许24h24h后脱模。后脱模。脱脱膜膜后后立立即即放放入入水水槽槽养养护护，养养护护水水温温为为201201，试试件件之之间间有有间间隙隙，

21、水水面面至至少少高高出试件出试件5mm5mm。23第23页，共40页，编辑于2022年，星期五抗折和抗压强度一体机抗折和抗压强度一体机24第24页，共40页，编辑于2022年，星期五抗折试验机抗折试验机25第25页，共40页，编辑于2022年，星期五抗压试验机抗压试验机26第26页，共40页，编辑于2022年，星期五抗折强度试验抗折强度试验龄龄期期：24h15min24h15min，48h30min48h30min，72h45min72h45min，7d2h7d2h，28d8h28d8h破型前破型前15min15min从水中取出从水中取出先先抗抗折折（5010N/s5010N/s速速度度），破

22、破坏坏荷荷载载F Ff f（N N）或直读强度。）或直读强度。抗折强度：抗折强度：R Rf f=(3F=(3Ff fL)/(2bhL)/(2bh2 2)(0.01MPa)(0.01MPa)L L100mm100mm；b b、h h为为40mm40mm。取试件取试件三块的平均值三块的平均值；l但但当当有有一一个个超超过过平平均均值值1010时时，剔剔除除，取取其其余两块平均值。余两块平均值。27第27页，共40页，编辑于2022年，星期五抗压强度抗压强度抗抗折折后后的的六六个个断断块块，保保持持潮潮湿湿状状态态立立即即抗抗压压，加加荷速度荷速度2.40.2kN/s2.40.2kN/s，破坏荷载，

23、破坏荷载F Fc c(N)(N)或直读。或直读。计算抗压强度计算抗压强度f fc c（0.1MPa0.1MPa）：）：f fc c=F=Fc c/A/A A A40mm40mm=1600mm40mm40mm=1600mm2 2。六个平均六个平均；l但但如如有有一一个个超超过过平平均均值值 1010，剔剔除除最最大大超超过过值值，以以其其余余五五个个平平均均值值作作为为抗抗压压强强度度结结果果；如如再再有有超超过过他他们们平均数平均数1010时，则此组结果作废。时，则此组结果作废。28第28页，共40页，编辑于2022年，星期五胶砂强度测试中的几点注意事项胶砂强度测试中的几点注意事项温湿度要求温

24、湿度要求l试件制备时、养护时的温度要求，初始养试件制备时、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。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试件的状态l测试时保持潮湿状态测试时保持潮湿状态l成型面不能作为受压面成型面不能作为受压面加荷速度的控制加荷速度的控制结果评定：与平均值偏差相差是否超过结果评定：与平均值偏差相差是否超过10%10%进行判定进行判定29第29页，共40页，编辑于2022年，星期五水泥细度水泥细度P P,P,P，P P O:O:比表面积法。比表面积法。l以以一一定定量量的的空空气气，透透过过具具有有一一定定空空隙隙率率和和一一定定厚厚度度的的压

25、压实实粉粉层层时时所所受受阻阻力力不不同同而而进进行行测测定定。采采用用已已知知比比表表面积的标准物料对仪器进行校正。面积的标准物料对仪器进行校正。P P P P，P P S S，P P F F，P P C C：筛析法筛析法(80/45m)(80/45m)：l以剩余在一定筛孔的筛余百分比表示以剩余在一定筛孔的筛余百分比表示l三种方法：负压筛法、水筛法、手工干筛法；三种方法：负压筛法、水筛法、手工干筛法；l如结果有争议，以负压筛法为准。如结果有争议，以负压筛法为准。l筛用筛用1010次后次后应清洗，金属框筛、铜丝网筛应用专门清洗应清洗，金属框筛、铜丝网筛应用专门清洗剂，不可用弱酸浸泡。剂，不可用

26、弱酸浸泡。30第30页，共40页，编辑于2022年，星期五负压筛法负压筛法主主要要仪仪器器:负负压压筛筛(内内径径142142，高高25mm25mm方方孔孔铜铜丝丝筛筛网网，负负压压筛筛析析仪仪)。试验试验步骤步骤检查仪器；检查仪器；称称 样样 品品 W W，80m:25.00g80m:25.00g，45m:10.00g(0.01g)45m:10.00g(0.01g)。称筛余物重量称筛余物重量R Rt t，精度，精度0.01g0.01g。31第31页，共40页，编辑于2022年，星期五筛析法的计算筛析法的计算筛余百分数筛余百分数F F（R Rt t/W/W）100%,100%,计算至计算至0.

27、10.1。l必要时，进行筛网校准，并乘以校正系数。必要时，进行筛网校准，并乘以校正系数。取两次试验平均值取两次试验平均值。l当当F 5F 5时，绝对误差应小于时，绝对误差应小于0.50.5；l当当F5%F5%时，绝对误差应小于时，绝对误差应小于1.01.0。结果结果修约规则修约规则：四舍六入五单双，五后非零应：四舍六入五单双，五后非零应进一，五后为零视单双，单进双不进进一，五后为零视单双，单进双不进。32第32页，共40页，编辑于2022年，星期五试验筛的标定试验筛的标定试验试验准备准备：标准样品，被标定筛：标准样品，被标定筛(应事先清洗，去污，应事先清洗，去污，干燥干燥(水筛除外水筛除外)，

28、并和标定试验室温度一致，并和标定试验室温度一致)。标定步骤：标定步骤：l标样放入密闭广口瓶，摇标样放入密闭广口瓶，摇2min2min，消除结块，搅拌均匀；，消除结块，搅拌均匀；l按测试方法称量，并试验；按测试方法称量，并试验；l平行试验两次，中间不得进行其他样品的试验，取平均值。平行试验两次，中间不得进行其他样品的试验，取平均值。l当结果相差大于当结果相差大于0.30.3时，再进行第三次试验，取接近的两时，再进行第三次试验，取接近的两次试验的平均值次试验的平均值FtFt。l修正系数计算：修正系数计算：C CFs/Ft(Fs/Ft(计算至计算至0.01)0.01)C C0.800.801.201

29、.20可用但应修正，否则不可用。可用但应修正，否则不可用。33第33页，共40页，编辑于2022年，星期五34水泥勃氏比表面仪水泥勃氏比表面仪第34页，共40页，编辑于2022年，星期五水泥比表面积水泥比表面积主主要要仪仪器器：勃勃氏氏透透气气比比表表面面仪仪，分分析析天天平平（精确至（精确至0.0001g0.0001g）等）等试验步骤：试验步骤：对仪器进行校正，气密性检查；对仪器进行校正，气密性检查；测试水泥的密度；测试水泥的密度；计算试样量：计算试样量：称称取取烘烘干干备备用用的的水水泥泥试试样样，制制备备粉粉料料层。层。35第35页，共40页，编辑于2022年，星期五步骤步骤(续续)透透

30、气气，液液面面由由指指定定高高度度下下降降至至一一定定距距离离时时的的时时间间（第二线至第三线），记录试验温度。（第二线至第三线），记录试验温度。S S计算（计算（10cm10cm2 2/g/g）：）：式式中中：下下标标s ss s为为标标准准数数据据，为为密密度度，T T为为下下落落时时间，间，空隙率，空隙率，为空气粘度，温度有关。为空气粘度，温度有关。取取二二次次平平均均，如如两两次次相相差差2 2以以上上，应应重重新新试试验验。并将结果换算成并将结果换算成m m2 2/kg/kg为单位。为单位。36第36页，共40页，编辑于2022年，星期五水泥试验结果评定水泥试验结果评定物理性能评定物

31、理性能评定初初凝凝不不早早于于45min45min，终终凝凝不不迟迟于于600min600min（硅硅酸酸盐盐水泥终凝不迟于水泥终凝不迟于390min390min）；）；安定性用沸煮法检验必须合格。安定性用沸煮法检验必须合格。水泥细度：水泥细度：l80m80m筛余筛余1010或或 45 45m m筛余筛余30%30%l硅酸盐水泥硅酸盐水泥:比表面积比表面积300m300m2 2/kg/kg；37第37页，共40页，编辑于2022年，星期五水泥标号评定水泥标号评定对对照照通通用用水水泥泥的的强强度度指指标标，各各类类型型、各各标标号号水水泥的各龄期强度不得低于表中数值。泥的各龄期强度不得低于表中

32、数值。根据试验结果评定出所试验水泥的强度等级。根据试验结果评定出所试验水泥的强度等级。P PO O、P PS S、P PP P、P PF F、P PC C：32.5(R),42.5(R),52.5(R)32.5(R),42.5(R),52.5(R)P PI,PI,PII:42.5(R),52.5(R),62.5(R)II:42.5(R),52.5(R),62.5(R)38第38页，共40页，编辑于2022年，星期五其他技术指标其他技术指标P PI I、P Pl不溶物不溶物P PI0.75%I0.75%；P P 1.50%1.50%P PI I、P P、P PO Ol烧失量：烧失量：P PI3.

33、0%I3.0%；P P 3.5%,P 3.5%,PO 5.0%O 5.0%P PI I、P P、P PO O、P PS S、P PP P、P PF F、P PC C lMgOMgO：不宜超过：不宜超过5.0%5.0%，如压蒸安定性合格，允许，如压蒸安定性合格，允许6.06.0lSOSO3 3 ：P PI I、P P、P PO O、P PP P、P PF F、P PC 3.5%C 3.5%；P PS 4.0%S 4.0%l碱含量：以碱含量：以NaNa2 2O O0.658K0.658K2 2O O表示，如低碱表示，如低碱0.6%0.6%39第39页，共40页，编辑于2022年，星期五不合格品不合格品 化化学学指指标标、凝凝结结时时间间、安安定定性性、强强度度经经检检验验符符合合标准规定的为合格品；标准规定的为合格品；以以上上中中的的任任何何一一项项技技术术要要求求不不符符合合标标准准规规定定的的为为不合格品不合格品40第40页，共40页，编辑于2022年，星期五