水泥物理力学性能试验讲义幻灯片.ppt
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1、水泥物理力学性能试验讲义第1页,共53页,编辑于2022年,星期日水泥试验相关标准水泥试验相关标准 水泥取样方法:水泥取样方法:GB/T 12573-2008GB/T 12573-2008 水泥细度检验方法(筛析法):水泥细度检验方法(筛析法):GB/T 1345-2005GB/T 1345-2005水泥胶砂流动度测定方法:水泥胶砂流动度测定方法:GB/T 2419-2005GB/T 2419-2005水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法:水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法:GB/T1346-GB/T1346-2011(2012-03-012011(2012-03-01实施实
2、施)水泥胶砂强度检验方法(水泥胶砂强度检验方法(ISOISO法):法):GB 17671-1999GB 17671-1999 水泥密度测定方法:水泥密度测定方法:GB/T 208-1994GB/T 208-1994 水泥比表面积测定方法水泥比表面积测定方法(勃氏法勃氏法):GB/T 8074-2008GB/T 8074-2008水泥化学分析:水泥化学分析:GB/T 176-2008GB/T 176-2008通用硅酸盐水泥:通用硅酸盐水泥:GB 175-2007 GB 175-2007 第2页,共53页,编辑于2022年,星期日一、基础部分(水泥基本知识)1 1、水水泥泥定定义义:凡凡细细磨磨成
3、成粉粉状状,加加入入适适量量水水后后成成为为塑塑性性浆浆体体,既既能能在在空空气气中中硬硬化化,又又能能在在水水中中硬硬化化,并并能能将将砂砂、石石等等散散粒粒或或纤纤维维材材料料牢牢固固地地胶胶结结在在一一起起的的水水硬硬性性胶胶凝凝材材料,统称为水泥。料,统称为水泥。2 2、水水泥泥组组成成:通通常常情情况况下下水水泥泥是是由由熟熟料料、混混合合材材料料及及调凝剂三部分组成。调凝剂三部分组成。3、通用硅酸盐水泥:以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏,以及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。第3页,共53页,编辑于2022年,星期日3、水泥的分类按用途和性能分:1 1)专专用用水水泥泥:指指专专门门
4、用用途途的的水水泥泥,如如油油井井水水泥泥、砌砌筑筑水水泥;泥;2 2)特性水泥:自应力水泥、抗硫酸盐水泥、膨胀水泥;特性水泥:自应力水泥、抗硫酸盐水泥、膨胀水泥;3 3)通用硅酸盐水泥:硅酸盐水泥(PP、P)、普普通通硅硅酸酸盐盐水水泥泥(PO)、矿矿渣渣硅硅酸酸盐盐水水泥泥(PSPS)、火火山山灰灰水水泥泥(PPPP)、粉煤灰水泥(PFPF)、复复合合水水泥泥(PCPC),产品代号均为),产品代号均为GB175-2007。第4页,共53页,编辑于2022年,星期日3、水泥的分类按组成分:1)硅酸盐类水泥2)铝酸盐类水泥3)硫铝酸盐类水泥4)氟铝酸盐类水泥5)铁铝酸盐类水泥6)少熟料或无熟料
5、水泥第5页,共53页,编辑于2022年,星期日4、水泥取样方法:GB/T12573-2008进进场场的的水水泥泥应应按按批批进进行行复复验验。按按同同一一生生产产厂厂家家、同同一一等等级级、同同一一品品种种、同同一一批批号号且且连连续续进进场场的的水水泥泥,袋袋装装不不超超过过200t200t为为一一批批,散散装装不不超超过过500t500t为为一一批批,每每批批抽抽样样不不少少于一次。于一次。取样应具有代表性,可连续取样,亦可从取样应具有代表性,可连续取样,亦可从2020个以上个以上不同部位取等量样品。取样品宜用取样器,总量不少于不同部位取等量样品。取样品宜用取样器,总量不少于12kg12k
6、g,将所取样品充分混合后通过,将所取样品充分混合后通过0.9mm0.9mm方孔筛,均方孔筛,均分为试验样和封存样,封存样应加封条,密封保管三分为试验样和封存样,封存样应加封条,密封保管三个月(个月(90天)。天)。第6页,共53页,编辑于2022年,星期日5、通用硅酸盐水泥物理性能的检测依据及有关技术指标1 1)细度:细度:GB/T1345-2005GB/T1345-2005水泥细度检验方法(筛析法)水泥细度检验方法(筛析法)。PP、PP 、POPO水泥以比表面积表示不小于水泥以比表面积表示不小于300m300m2 2/kg/kg。PSPS、PPPP、PFPF、PCPC水水泥泥80m80m方方
7、孔孔筛筛筛筛余余不不得得超超过过10%10%,或或者者45m45m方方孔筛筛余不大于孔筛筛余不大于30%30%。水水泥泥细细度度反反映映的的是是水水泥泥颗颗粒粒的的粗粗细细程程度度,颗颗粒粒愈愈细细,与与水水起起反反应应的的表表面面积积就就愈愈大大,水水化化较较快快且且较较完完全全,早早期期强强度度及及后后期期强强度度都都较较高高,但在空气中的硬化收缩大。但在空气中的硬化收缩大。X=2tX=2t式中式中X X:水化深度(:水化深度(mm),),t t:水化天数。:水化天数。因此熟料颗粒太细只能调节凝结时间,不能产生强度,颗粒太粗水化程因此熟料颗粒太细只能调节凝结时间,不能产生强度,颗粒太粗水化
8、程度低只能起集料作用,浪费较大,要想对水泥细度有个全面的了解,必度低只能起集料作用,浪费较大,要想对水泥细度有个全面的了解,必须结合水泥的比表面积及颗粒组成。须结合水泥的比表面积及颗粒组成。龄龄期期 1h1h3d3d28d28d水化深度水化深度 0.9m 0.9m 2.63m 2.63m 4.6m 4.6m 45m45m颗粒熟料水化颗粒熟料水化 28d28d60d60d360d360d水化体积百分数水化体积百分数 50%50%59%59%77%77%14第7页,共53页,编辑于2022年,星期日5 5、通用硅酸盐水泥物理性能的检测依据及有关技术指标、通用硅酸盐水泥物理性能的检测依据及有关技术指
9、标2 2)凝凝结结时时间间:GB/T1346-2001GB/T1346-2001水水泥泥标标准准稠稠度度用用水水量量、凝凝结结时时间间、安安定定性性检检验验方方法法(2012-03-012012-03-01执执行行新新标标准准:GB/T1346-2011GB/T1346-2011 )硅硅酸酸盐盐水水泥泥(PP、PP):初初凝凝不不得得早早于于4545minmin,终终凝凝不不得迟于得迟于390min390min。POPO、PSPS、PPPP、PFPF、PCPC:初初凝凝不不得得早早于于4545minmin,终终凝凝不不得迟于得迟于600min600min。3 3)安安定定性性(由由游游离离氧氧
10、化化钙钙造造成成的的体体积积安安定定性性):GB/T1346-GB/T1346-20012001水水泥泥标标准准稠稠度度用用水水量量、凝凝结结时时间间、安安定定性性检检验验方方法法。用用雷雷氏氏法法(标标准准法法)或或试试饼饼法法(代代用用法法)检检验验均均合合格格,另另外外,由由游游离离氧氧化化镁镁造造成成的的体体积积安安定定性性用用GB/T750GB/T750水水泥泥压压蒸蒸安安定定性性试试验验方方法法检检验验,由由三三氧氧化化硫硫造造成成的的体体积积安安定定性性影影响是通过产品标准中对三氧化硫的限制来控制的。响是通过产品标准中对三氧化硫的限制来控制的。第8页,共53页,编辑于2022年,
11、星期日5 5、通用水泥物理性能的检测依据及有关技术指标、通用水泥物理性能的检测依据及有关技术指标 4 4)强强度度:GB/T17671-1999GB/T17671-1999水水泥泥胶胶砂砂强强度度检检验验方方法法(ISOISO法法),水水泥泥强强度度等等级级按按规规定定龄龄期期的的抗抗压压强强度度和和抗抗折折强强度度来来划划分分,各各强强度度等等级级水水泥泥的的各各龄龄期期强强度度不不得得低低于于相应产品标准中强度表格的数值。相应产品标准中强度表格的数值。55)比表面积:)比表面积:GB/T 8074-2008 GB/T 8074-2008 水泥比表面积测定方法水泥比表面积测定方法(勃氏法勃氏
12、法)。PP、PP水泥中不小于水泥中不小于300m300m2 2/kg/kg。66)不合格品和废品)不合格品和废品 凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任何一项不符合标准规定时,均为废品。凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任何一项不符合标准规定时,均为废品。凡细度、终凝时间、烧失量及不溶物中的任何一项不符合标准规定的要求或混合凡细度、终凝时间、烧失量及不溶物中的任何一项不符合标准规定的要求或混合材料掺加量超过最大限量和强度低于商品强度等级的指标时为不合格品。水泥包材料掺加量超过最大限量和强度低于商品强度等级的指标时为不合格品。水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号不全也属于
13、不合格品。装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号不全也属于不合格品。第9页,共53页,编辑于2022年,星期日二、水泥胶砂强度检验方法(二、水泥胶砂强度检验方法(ISOISO法)法)GB/T17671-1999GB/T17671-1999idtISO679idtISO679:198919891 1、使用范围:通用水泥及规定的其它水泥。、使用范围:通用水泥及规定的其它水泥。2 2、试验材料要求、试验材料要求 1 1)水水泥泥:当当试试验验水水泥泥从从取取样样至至试试验验要要保保持持24h24h以以上上时时,应应将将它它贮贮存存在在基基本本装装满和气密的容器里,这个容器应不与水泥起反应。
14、满和气密的容器里,这个容器应不与水泥起反应。2 2)水:仲裁试验或其它重要试验用蒸馏水,其它试验可用饮用水。水:仲裁试验或其它重要试验用蒸馏水,其它试验可用饮用水。3 3)中中国国ISOISO标标准准砂砂:中中国国ISOISO标标准准砂砂完完全全符符合合基基准准砂砂中中的的颗颗粒粒分分布布和和湿湿含含量量的的要要求求。生生产产期期间间这这种种测测定定每每天天至至少少进进行行一一次次,但但这这些些要要求求不不足足以以保保证证标标准准砂与基准砂等同。这种等效性是通过标准砂和基准砂比对检验程序来保持的。砂与基准砂等同。这种等效性是通过标准砂和基准砂比对检验程序来保持的。ISOISO基基准准砂砂是是德
15、德国国标标准准砂砂公公司司制制备备的的,用用来来鉴鉴定定和和控控制制各各国国ISOISO标标准准砂砂的的质量(鉴定检验、年检、月检)。质量(鉴定检验、年检、月检)。中国中国ISOISO标准砂包装要求:标准砂包装要求:0.080.5(mm)0.080.5(mm)细细砂砂450g450g,0.51.0(mm)0.51.0(mm)中中 砂砂450g450g,1.02.0(mm)1.02.0(mm)粗粗砂砂450g450g,混合包装,混合包装1350g1350g。第10页,共53页,编辑于2022年,星期日二、水泥胶砂强度检验方法(二、水泥胶砂强度检验方法(ISOISO法)法)1 1)搅搅拌拌机机:双
16、双转转双双速速行行星星式式胶胶砂砂搅搅拌拌机机的的特特点点是是搅搅拌拌均均匀匀,锅锅内内每每点点搅搅拌拌的的机机会会均均等。等。设设备备的的结结构构和和类类型型、技技术术要要求求、检检验验方方法法、检检验验规规则则应应符符合合JC/T681-2005JC/T681-2005行行星星式式胶砂搅拌机胶砂搅拌机。用用多多台台搅搅拌拌机机工工作作时时,搅搅拌拌锅锅和和搅搅拌拌叶叶片片应应保保持持配配对对使使用用。叶叶片片与与锅锅之之间间的的间间隙隙,指指叶叶片片与与锅锅壁壁最最近近的的距距离离,应应每每月月检检查查一一次次,其其间间隙隙为为3mm1mm3mm1mm,用用2mm2mm和和4mm4mm的钢
17、丝作定性检查。的钢丝作定性检查。胶胶砂砂搅搅拌拌机机的的工工作作程程序序分分手手动动和和自自动动两两种种。自自动动控控制制程程序序为为:低低速速30s1s30s1s,再再低低速速30s1s30s1s,同同时时自自动动开开始始加加砂砂并并在在20s30s20s30s内内全全部部加加完完,高高速速30s1s30s1s,停停90s1s90s1s,高高速速60s1s60s1s。手手动动控控制制具具有有高高、停停、低低三三档档速速度度及及加加砂砂功功能能控控制制钮钮,并与自动互锁。并与自动互锁。为了搬动方便、减轻振动等要求,使用时最好垫上为了搬动方便、减轻振动等要求,使用时最好垫上5mm5mm天然橡胶。
18、天然橡胶。第11页,共53页,编辑于2022年,星期日二、水泥胶砂强度检验方法(二、水泥胶砂强度检验方法(ISOISO法)法)1 1)振实台:符合振实台:符合JC/T682-2005JC/T682-2005水泥胶砂试体成型振实台水泥胶砂试体成型振实台,为胶砂试体成型基准设备。,为胶砂试体成型基准设备。安安装装要要求求:应应安安装装在在高高度度约约400mm400mm的的混混凝凝土土基基座座上上。混混凝凝土土体体积积约约0.25m0.25m3 3,重重约约600kg600kg。需需防防外外部部振振动动影影响响振振实实效效果果时时,可可在在整整个个混混凝凝土土基基座座下下放放一一层层厚厚约约5mm
19、5mm天天然然橡橡胶胶弹性衬垫。弹性衬垫。将将仪仪器器用用地地脚脚螺螺丝丝固固定定在在基基座座上上,安安装装后后设设备备呈呈水水平平状状态态,仪仪器器底底座座与与基基座座之间要铺一层砂浆,以保证它们完全接触。之间要铺一层砂浆,以保证它们完全接触。主要参数:振实台振幅主要参数:振实台振幅 15.0mm0.3mm15.0mm0.3mm,振动,振动6060次的时间次的时间 60s2s60s2s,台盘(包括,台盘(包括臂杆、模套和卡具)的总重量臂杆、模套和卡具)的总重量 13.75kg0.25kg13.75kg0.25kg,台盘中心,台盘中心 到臂杆轴的距离到臂杆轴的距离800mm1mm800mm1m
20、m。使使用用时时注注意意:臂臂杆杆轴轴只只能能转转动动不不允允许许有有旷旷动动,振振实实台台启启动动后后,其其台台盘盘在在上上升升过程中和撞击瞬间无摆动现象,传动部分运转声音正常。过程中和撞击瞬间无摆动现象,传动部分运转声音正常。振振幅幅的的检检测测:用用14.7mm14.7mm和和15.3mm15.3mm标标准准块块检检测测,当当在在突突头头和和止止动动器器之之间间放放入入14.7mm14.7mm标标准准块块时时,转转动动凸凸轮轮,凸凸轮轮与与随随动动轮轮接接触触;当当放放入入15.3mm15.3mm标标准准块块时时,再再转转动动凸轮,则凸轮与随动轮不接触。凸轮,则凸轮与随动轮不接触。辅助设
21、备:大小播料器是用于两次加料的,金属刮平尺用于刮平。辅助设备:大小播料器是用于两次加料的,金属刮平尺用于刮平。第12页,共53页,编辑于2022年,星期日二、水泥胶砂强度检验方法(二、水泥胶砂强度检验方法(ISOISO法)法)3 3)水水泥泥胶胶砂砂振振动动台台:符符合合JC/T723-2005JC/T723-2005水水泥泥胶胶砂砂振振动动台台,是是胶胶 砂砂试试体体成型的代用设备。成型的代用设备。工作原理:由电机带动偏重轮转动,使台面上下运动来振实试模中的胶砂。工作原理:由电机带动偏重轮转动,使台面上下运动来振实试模中的胶砂。主主要要参参数数:振振幅幅 放放上上空空试试模模与与漏漏斗斗时时
22、,全全波波振振幅幅为为0.75mm0.02mm0.75mm0.02mm,振振动动频频率率为为2800300028003000次次/min/min;可可振振动动部部分分重重量量 32.0kg0.5kg32.0kg0.5kg,振振动动时时间间为为120s2s,120s2s,刹车时间小于刹车时间小于5s5s。安装:用地脚螺丝固定混凝土基座上,调整振动台面至水平。安装:用地脚螺丝固定混凝土基座上,调整振动台面至水平。辅助设备:下料漏斗,用于胶砂下料。辅助设备:下料漏斗,用于胶砂下料。4 4)水泥胶砂试体养护箱:符合)水泥胶砂试体养护箱:符合 JC/T959-2005JC/T959-2005水泥胶砂试体
23、养护箱水泥胶砂试体养护箱。注注意意事事项项:有有无无滴滴水水现现象象,放放入入试试模模后后,篦篦板板是是否否呈呈水水平平放放置置,显显示示的的温温湿湿度是否与真实情况有差别,箱内温度是否均匀。度是否与真实情况有差别,箱内温度是否均匀。使用时注意:必须在控制好环境温度的情况下,使水泥胶砂试体养护箱使用时注意:必须在控制好环境温度的情况下,使水泥胶砂试体养护箱尽量减少工作时间。尽量减少工作时间。第13页,共53页,编辑于2022年,星期日二、水泥胶砂强度检验方法(二、水泥胶砂强度检验方法(ISOISO法)法)5 5)水水泥泥胶胶砂砂电电动动抗抗折折试试验验机机:符符合合JC/T724-2005JC
24、/T724-2005水水泥泥胶胶砂砂电电动动抗抗折折试试验机验机。该该抗抗折折机机为为1 1级级精精度度,即即相相对对示示值值误误差差、相相对对示示值值变变动动度度均均不不超超过过1%1%,由计量部门检定。,由计量部门检定。GB/T17671-1999GB/T17671-1999标标准准要要求求加加荷荷速速度度为为50N/s10N/s50N/s10N/s。抗抗折折强强度度以以MPaMPa表表示示,按下式进行计算:按下式进行计算:R Rff=式中:式中:F Ff f:抗折时施加于棱柱体中部的荷载,:抗折时施加于棱柱体中部的荷载,N N;L L:支撑圆柱体之间的距离,:支撑圆柱体之间的距离,mmm
25、m(100mm100mm););b b:棱柱体正方形截面的边长,:棱柱体正方形截面的边长,mm(40mm);mm(40mm);1.5FfLb3第14页,共53页,编辑于2022年,星期日二、水泥胶砂强度检验方法(二、水泥胶砂强度检验方法(ISOISO法)法)6)6)水泥胶砂强度试验机水泥胶砂强度试验机 在在GB/T17671GB/T17671标标 准准 中中 规规 定定 只只 要要 压压 力力 机机 满满 足足 1%1%精精 度度,加加 荷荷 速速 度度 为为2400N/s200N/s2400N/s200N/s的的加加荷荷能能力力,手手动动控控制制时时由由速速度度跟跟踪踪装装置置就就可可以以了
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