水泥细检验筛析法.pptx

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1、一、基本要求一、基本要求内容 主要介绍水泥的分类、优点及生产。主要介绍水泥的分类、优点及生产。主要介绍硅酸盐水泥及掺加混合料的硅酸盐水泥，包括：定义、组成、水化、主要介绍硅酸盐水泥及掺加混合料的硅酸盐水泥，包括：定义、组成、水化、凝结与硬化、实验和技术性质、腐蚀与防护、特性和应用。凝结与硬化、实验和技术性质、腐蚀与防护、特性和应用。重点重点6 6种硅酸盐水泥的定义种硅酸盐水泥的定义硅酸盐水泥的矿物组成硅酸盐水泥的矿物组成水泥水化、凝结与硬化机理水泥水化、凝结与硬化机理技术性质及测试方法技术性质及测试方法第1页/共95页 水泥具有以下优点，因此，在土木工程领域得到广泛的应用。多样性多样性低成本低

2、成本可塑性可塑性工艺简单工艺简单耐久性耐久性与钢筋与钢筋粘结性好粘结性好水硬性水硬性水泥的优点水泥的优点BackBack二、简介第2页/共95页 水泥按用途可分为通用水泥、专用水泥和特性水泥。水泥按用途可分为通用水泥、专用水泥和特性水泥。通用水泥通用水泥硅酸盐水泥硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥复合水泥复合水泥专用水泥专用水泥砌筑水泥砌筑水泥油井水泥油井水泥特性水泥快硬水泥膨胀水泥抗硫酸盐水泥中热水泥第3页/共95页 水泥按化学成分可分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和硫酸盐水泥。水泥按化学成分可分为

3、硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和硫酸盐水泥。硅酸盐水泥硅酸盐水泥一般工程一般工程铝酸盐水泥铝酸盐水泥硫酸盐水泥硫酸盐水泥快硬、早强。主要用于紧急快硬、早强。主要用于紧急抢修工程、早强工程、冬季抢修工程、早强工程、冬季施工、抗蚀、抗冻等工程。施工、抗蚀、抗冻等工程。早强、膨胀。适用于抢修工早强、膨胀。适用于抢修工 程、锚固和地下工程等。程、锚固和地下工程等。BackBack第4页/共95页 尽管水泥的品种很多，但是，工程中90%90%以上使用的是硅酸盐水泥。所以，在学习这一章的内容时，以硅酸盐水泥的内容为基础，主要学习硅酸盐水泥的组成、技术性质及应用等知识。在此基础上，再学习其它掺混合材料的硅酸盐水泥等

4、内容。BackBack第5页/共95页硅酸盐水泥的生产简述及其矿物组成硅酸盐水泥的凝结和硬化 硅酸盐水泥的技术性质硅酸盐水泥的腐蚀与防护硅酸盐水泥的特性与应用三、硅酸盐水泥BackBack第6页/共95页何为硅酸盐水泥？何为硅酸盐水泥？凡由硅酸盐水泥熟料、凡由硅酸盐水泥熟料、0 0 0 05%5%5%5%石灰或熟化石灰或熟化高炉矿渣、适量石膏共同磨细制的水硬性高炉矿渣、适量石膏共同磨细制的水硬性胶凝材料。胶凝材料。硅酸盐水泥代号硅酸盐水泥代号PPPP、PPPP PPPP表示不掺混合材料的硅酸盐水泥表示不掺混合材料的硅酸盐水泥 PPPP表示混合材料掺量不超过表示混合材料掺量不超过5%5%5%5%

5、的硅酸盐的硅酸盐水泥水泥BackBack第7页/共95页硅酸盐水泥的矿物组成及特性硅酸盐水泥的主要矿物组成包括：硅酸盐水泥的主要矿物组成包括：硅酸三钙硅酸二钙铝酸三钙铁铝酸四钙矿物组成的技术特性见表矿物组成的技术特性见表3.2.13.2.1第8页/共95页凝结时间标准稠度及标准稠度用水量凝结时间测定初凝时间终凝时间第9页/共95页标准稠度标准稠度试锥下沉深度为试锥下沉深度为282mm282mm282mm282mm时的稠度时的稠度标准稠度用水量标准稠度用水量P(%)P(%)P(%)P(%)按一定的方法将水泥调制成具有标准稠度的净浆所按一定的方法将水泥调制成具有标准稠度的净浆所需的水量。需的水量。

6、P%=P%=水量ml/ml/水泥1g1g。标准稠度用水量测试方法有不变(固定)水量法和调整水量法2种。初学者多用前者，有争议时以后者为准。标准稠度及标准稠度用水量不变不变(固定固定)水量法水量法初学者采用初学者采用有争议时多采用此法有争议时多采用此法调整水量法调整水量法第10页/共95页不变(固定)水量法 固定水量法采用以下方法配制标准稠固定水量法采用以下方法配制标准稠度净浆度净浆称取500g500g水泥加入500P%ml500P%ml水采用标准稠度测定仪（图3.2.5）测量 P%P%第11页/共95页不变(固定)水量法标准稠度测定仪第12页/共95页 通过水泥净浆凝结时间测定仪测定标准稠度水

7、泥净浆的凝结时间。测定方法凝结时间测定仪凝结时间测定仪第13页/共95页 概念概念从水泥加水拌和起至标准稠度的水泥净浆开始失去可塑性所需的时间从水泥加水拌和起至标准稠度的水泥净浆开始失去可塑性所需的时间 标准要求标准要求45min45min45min45min国产水泥一般为国产水泥一般为1-3h1-3h1-3h1-3h 实验实验测试时以试针距底板测试时以试针距底板41mm41mm41mm41mm为准。为准。工程意义工程意义水泥的初凝时间不宜过早，以便施工时有充分的时间搅拌、运输、浇捣和砌筑水泥的初凝时间不宜过早，以便施工时有充分的时间搅拌、运输、浇捣和砌筑等操作。等操作。初始凝结时间第14页/

8、共95页终凝时间概念概念从水泥加水拌和起至水泥净浆完全失去可塑性并开从水泥加水拌和起至水泥净浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。始产生强度所需的时间。标准要求标准要求390min390min390min390min国产水泥一般为国产水泥一般为5-6h 5-6h 5-6h 5-6h 实验实验测试时以试针下沉测试时以试针下沉0.5mm0.5mm0.5mm0.5mm为准。为准。工程意义工程意义终凝时间不宜过迟，以便施工完毕后更快硬化，达终凝时间不宜过迟，以便施工完毕后更快硬化，达到一定的强度，以利于下一步施工工艺的进行。到一定的强度，以利于下一步施工工艺的进行。BackBack第15页/共95

9、页定义定义 指水泥硬化过程中体积变化小且均匀的性能。指水泥硬化过程中体积变化小且均匀的性能。体积安定性不良体积安定性不良水水泥泥硬硬化化后后产产生生不不均均匀匀的的体体积积变变化化（裂裂纹纹后后弯弯曲曲）。使建筑质量下降，甚至引起严重的建筑事故。使建筑质量下降，甚至引起严重的建筑事故。体积安定性不良的原因体积安定性不良的原因过量游离的过量游离的CaO过量游离的过量游离的MgO过量石膏过量石膏硅酸盐水泥的体积安定性BackBack第16页/共95页 水泥中的游离氧化钙或氧化镁都是过烧的它们的水速度慢，在水泥硬化后才开始水泥中的游离氧化钙或氧化镁都是过烧的它们的水速度慢，在水泥硬化后才开始水化，使

10、已经硬化的水泥石膨胀开裂。水化，使已经硬化的水泥石膨胀开裂。当石膏掺量过多时，在水泥硬化后，它还能继续与水化铝酸钙反应，生成高硫型当石膏掺量过多时，在水泥硬化后，它还能继续与水化铝酸钙反应，生成高硫型水化硫铝酸钙，体积增大水化硫铝酸钙，体积增大1.51.51.51.5倍，引起水泥石开裂。此时，水化倍，引起水泥石开裂。此时，水化 硫铝酸钙被称为硫铝酸钙被称为水泥杆菌。水泥杆菌。体积安定性不良的原因体积安定性不良的原因体积安定性不良的原因体积安定性不良的原因第17页/共95页 煮沸法煮沸法-加速实验法加速实验法 测量体积安定性的两种方法：测量体积安定性的两种方法：饼法观察水泥净试饼在沸煮后的外形变

11、化雷氏夹法测量水泥石饼沸煮后的膨胀值 体积稳定性的测定体积稳定性的测定第18页/共95页图3.2.8 煮沸法测定仪图3.2.7 体积安定性不良体积安定性的测定图3.2.9 雷氏夹法体积安定性测定仪第19页/共95页限制l l上述测试方法仅能测出游离上述测试方法仅能测出游离CaOCaOCaOCaO是否过量。是否过量。l l游离游离MgOMgOMgOMgO和石膏不能通过加速实验的方法检测和石膏不能通过加速实验的方法检测l l所以它们必须在生产工艺中严格控制，避免过量。所以它们必须在生产工艺中严格控制，避免过量。l l标准规定：标准规定：l MgO5%MgO5%、石膏SOSO3 33.5%3.5%。

12、体积安定性的测定BackBack第20页/共95页标准条件下养护标准条件下养护标准条件下养护标准条件下养护C:S:W=1:3:0.5C:S:W=1:3:0.5试件试件试件试件40 4016040 40160抗压强度抗压强度抗压强度抗压强度抗弯强度抗弯强度抗弯强度抗弯强度 C:S:W=1:3:0.5C:S:W=1:3:0.5C:S:W=1:3:0.5C:S:W=1:3:0.5的比例混合，制成标准尺寸的比例混合，制成标准尺寸的试件（的试件（4040160mm4040160mm4040160mm4040160mm），在标准条件下养护，），在标准条件下养护，测试抗压强度和抗折强度。测试抗压强度和抗折强

13、度。强度试验BackBack第21页/共95页强度测定仪第22页/共95页抗折仪万能压力机第23页/共95页强度等级强度等级强度等级强度等级 根据根据 3 3 3 3天和天和28282828天抗压强度天抗压强度 3 3 3 3天和天和28282828天抗折强度天抗折强度 硅酸盐水泥可分为硅酸盐水泥可分为6 6 6 6个等级：个等级：42.542.542.542.5，42.5R,52.542.5R,52.542.5R,52.542.5R,52.5，52.5R,62.5,62.5R52.5R,62.5,62.5R52.5R,62.5,62.5R52.5R,62.5,62.5R 各龄期的强度不低于各

14、龄期的强度不低于GB175-GB175-GB175-GB175-99999999表中的规定。表中的规定。按早期强度不同分为两种类按早期强度不同分为两种类型，早强型型，早强型(用用R R R R表示表示)和普通和普通型。型。62.5R62.552.5R52.542.5R42.5强度等级第24页/共95页等级等级 抗压强度抗压强度(MPa)抗折强度抗折强度（MPa）3d 28d 3d 28d 42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R 32.0 6

15、2.5 5.5 8.0 表1 硅酸盐水泥各龄期的强度要求（GB175-99）第25页/共95页技术性质分析 水泥在出厂和使用前必水泥在出厂和使用前必须检验的技术指标有四项：须检验的技术指标有四项：细度、凝结时间、强度和细度、凝结时间、强度和体积安定性。这四项指标体积安定性。这四项指标中，除强度外，其它任何中，除强度外，其它任何一项指标不合格，则水泥一项指标不合格，则水泥不能使用；反之，若仅强不能使用；反之，若仅强度一项指标不合格，而其度一项指标不合格，而其它三项指标合格，则水泥它三项指标合格，则水泥可降等级使用。可降等级使用。If only the strength is unqualifie

16、dCement of the lower gradeBackBack第26页/共95页其他性质密度密度:3.0-3.15g/cm3.0-3.15g/cm3 3,通常3.1g/cm3.1g/cm3 3堆积密度堆积密度:1000-1600kg/m1000-1600kg/m3 3碱含量碱含量以以NaNaNaNa2 2 2 2O+0.658KO+0.658KO+0.658KO+0.658K2 2 2 2O O O O计算值表示，以防止碱计算值表示，以防止碱-骨料反应的发生。骨料反应的发生。低碱水泥含碱量低碱水泥含碱量0.6%0.6%0.6%0.6%，或由供需双方商定。，或由供需双方商定。水化热水化热大

17、部分的水化热在水化反应的初期释放出来，它的数量决定于水泥的化学成大部分的水化热在水化反应的初期释放出来，它的数量决定于水泥的化学成分和细度、矿物掺合料以及酸的侵蚀。分和细度、矿物掺合料以及酸的侵蚀。C C C C3 3 3 3S S S S，C C C C3 3 3 3A A A A越高，颗粒越细，水化热越大，对冬季施工有利，但对大体积混凝越高，颗粒越细，水化热越大，对冬季施工有利，但对大体积混凝土工程有害。土工程有害。BackBack第27页/共95页硅酸盐水泥的特点和应用l强度高 适用于高强混凝土和预应力钢筋混凝土工程适用于高强混凝土和预应力钢筋混凝土工程 l硬化快 适用于要求凝结快、早强

18、高的工程，冬季施工，预制、现浇等工适用于要求凝结快、早强高的工程，冬季施工，预制、现浇等工程程l抗冻性好 适用于冬季施工及严寒地区遭受反复冻融的工程适用于冬季施工及严寒地区遭受反复冻融的工程 l耐蚀性差 不适用与淡水及海水等腐蚀性介质接触的工程不适用与淡水及海水等腐蚀性介质接触的工程 BackBack第28页/共95页l耐热性差 不适用于有耐热要求的混凝土工程不适用于有耐热要求的混凝土工程 l水化热大 不适用于大体积混凝土工程，但有利于低温季节畜热法施工不适用于大体积混凝土工程，但有利于低温季节畜热法施工 l耐磨性好 适用于公路、地面工程适用于公路、地面工程l抗碳化性好 对钢筋的保护作用强，适

19、合对钢筋的保护作用强，适合CO2 浓度高的环境浓度高的环境 硅酸盐水泥的特点和应用第29页/共95页1、混合材料2、普通硅酸盐水泥(P.O)3、矿渣硅酸盐水泥(P.S)4、火山灰质硅酸盐水泥(P.P)5、粉煤灰硅酸盐水泥(P.F)6、复合硅酸盐水泥(P.C)BackBack四、掺混合材料的硅酸盐水泥第30页/共95页1、混合材料l定义l分类l活性混合材料l 概述l 二次水化l 活性原理l非活性混合材料 BackBack第31页/共95页混合材料定义生产水泥时加入的人工或生产水泥时加入的人工或生产水泥时加入的人工或生产水泥时加入的人工或天然矿物材料天然矿物材料天然矿物材料天然矿物材料改善水泥性能

20、改善水泥性能调节水泥强度等级调节水泥强度等级降低成本降低成本在生产水泥时，为了改善水泥性能，调节水泥强在生产水泥时，为了改善水泥性能，调节水泥强在生产水泥时，为了改善水泥性能，调节水泥强在生产水泥时，为了改善水泥性能，调节水泥强度等级，降低成本，而加入的人工或天然的矿物度等级，降低成本，而加入的人工或天然的矿物度等级，降低成本，而加入的人工或天然的矿物度等级，降低成本，而加入的人工或天然的矿物材料。材料。材料。材料。BackBack第32页/共95页分分 类类按性能分按性能分非活性混合材料(填充性混合材料)活性混合材料(水硬性混合材料)l按性能分为两类:活性混合材料 (水硬性混合材料)非活性混

21、合材料（填充性混合材料）BackBack第33页/共95页掺活性混合材料的作用 提高产量提高产量降低成本降低成本 改善水泥的性能改善水泥的性能 调整强度等级调整强度等级降低水化热降低水化热减少碱骨料反应的发生减少碱骨料反应的发生扩大应用范围扩大应用范围 充分利用工业废渣充分利用工业废渣保护环境保护环境第34页/共95页常用活性混合材料粒化高炉矿渣火山灰质混合材料粉煤灰粉煤灰是一种发电厂燃料废渣 粒化高炉矿渣粒化高炉矿渣是熔融的矿渣水淬而得到。活性成分为活性氧化硅和活性氧化铝。火山灰质混合材料是火山喷发沉积物及其它具有类似活性的材料的统称。分为含水硅酸质（如硅藻土等）、铝硅玻璃质（如火山灰等）、

22、粘土质（烧粘土等）。BackBack第35页/共95页非活性混合材料非活性混合材料BackBack特点磨成细粉与石灰加水拌和后，不能或很少生成具有胶凝性质的水化产物常用品种石英粘土慢冷矿渣第36页/共95页2、普通硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥l 什么是普通硅酸盐水泥l 技术性质l 强度要求l 应用BackBack第37页/共95页什么是普通硅酸盐水泥？普通硅酸盐水泥是一种水硬性胶凝材普通硅酸盐水泥是一种水硬性胶凝材料料掺加少量混合材料和适量的石膏掺加少量混合材料和适量的石膏混合材料的最大掺量不超过混合材料的最大掺量不超过 15%熟料混合材料混合材料石膏石膏磨细磨细水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料水硬

23、性胶凝材料水硬性胶凝材料P.OBackBack第38页/共95页技术性质技术性质v特点与硅酸盐水泥相近因为混合材料的掺量少，其矿物组成仍在硅酸盐水泥的范围之内v不同点细度采用筛余量表示v测量通过0.08mm的方孔筛的筛余量 10%强度等级v强度应符合表3.3.1的要求v共有六个强度等级:32.5,32.5R,42.5R,42.5,52.5,52.5R最终凝结时间不超过 10h第39页/共95页强度等级抗压强度 (MPa)抗折强度（MPa）3天28天3天28天32.532.5R42.542.5R52.552.5R11.016.016.021.022.026.032.532.542.542.552

24、.552.52.53.53.54.04.05.05.55.56.56.57.07.0表2 普通硅酸盐水泥强度要求第40页/共95页普通硅酸盐水泥的应用普通硅酸盐水泥的应用n是通用的水泥主要品种，广泛应用于各种是通用的水泥主要品种，广泛应用于各种混凝土和钢筋混凝土工程。混凝土和钢筋混凝土工程。n应用范围与硅酸盐水泥相同。应用范围与硅酸盐水泥相同。BackBack第41页/共95页凡有硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣和适量石膏共同磨细制成的水硬性胶凝材料称为矿渣水泥。粒化矿渣掺量为2070%。水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料熟料粒化高炉矿渣石膏石膏磨细磨细磨细磨细P.S3、矿渣

25、硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥BackBack第42页/共95页l技术性质技术性质:分为分为6个强度等级个强度等级:32.5,32.5R,42.5,42.5R,52.5,52.5R（表（表3.3.2）l其它技术性质与普通水泥相同其它技术性质与普通水泥相同强度等级抗压强度(MPa)抗折强度（MPa）3天28天3天28天32.532.5R42.542.5R52.552.5R10.015.015.019.021.023.032.532.542.542.552.552.52.53.53.54.04.04.55.55.56.56.57.07.0表3.3.2 P.S、P.P、P.F的强度要求第43页/共95页

26、l性能与硅酸盐水泥和普通水泥有以下区别l原因：水泥中混合材料掺量多，熟料成分少，故其性能与硅酸盐水泥有一定的差别。l早期强度低，后期强度高l矿渣水泥的水化分两步:水泥熟料的水化;二次水化l二次水化早期速度慢，生成的水化产物少，因而强度低l后期二次水化速度增长，生成产物数量增加，强度也随之提高。l矿渣水泥适用于中期养护的预制构件以及承重迟缓的工程,不适用于早强要求高的工程。与与硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥相比硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥相比第44页/共95页P.S 的特点与应用抗蚀性强，抗碳化能力差。因为氢氧化钙含量低适用于水工或海港混凝土工程不适用于COCO2 2浓度高的工业厂房（如铸造翻砂车间）

27、水化热低。适用大体积混凝土工程温度敏感性大适合高温养护第45页/共95页抗冻性差：早期强度低，且火山灰需水量大。耐热性好适用于有耐热要求的混凝土工程。干缩大，抗渗性差。由于混合材料掺量大，而且高炉矿渣有尖锐棱角，拌和用水量大，保水性差，易产生泌水通道。说明：为P.SP.S特性，其它为PSPS、PPPP、PFPF水泥共性 P.S 的特点与应用BackBack第46页/共95页l凡有硅酸盐水泥熟料、火山灰质混合材料和适量石膏其同磨细制成的水硬性胶凝材料。l其中混合材料的掺量为202050%50%。4 4、火山灰质硅酸盐水泥水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料熟料熟料火山灰质混火山灰质混合材料合材料石膏石膏

28、磨细磨细P.PP.PBackBack第47页/共95页特点与应用早期强度低，后期强度高耐腐蚀性强，抗碳化性差抗冻性差水化热低温度敏感性大与P.S的相同点第48页/共95页BackBack特点与应用特点与应用在潮湿环境或水中养护时抗渗性好。在潮湿环境或水中养护时抗渗性好。因为细而多孔的火山灰材料适用于有抗渗要求工因为细而多孔的火山灰材料适用于有抗渗要求工程发生膨胀胶化作用，生成较多的水化硅酸钙，程发生膨胀胶化作用，生成较多的水化硅酸钙，使水泥石的结构密实使水泥石的结构密实 在干燥环境中使用易裂纹、起粉。在干燥环境中使用易裂纹、起粉。因为上述水化反应在干燥的环境中不能进行，强因为上述水化反应在干燥

29、的环境中不能进行，强度不发展；且以生成的水化硅酸钙凝胶也会使水度不发展；且以生成的水化硅酸钙凝胶也会使水收缩，产生裂纹，所以不适用于干热地区的地上收缩，产生裂纹，所以不适用于干热地区的地上建筑。建筑。有硫酸盐腐蚀的混凝土工程不能使用含烧粘有硫酸盐腐蚀的混凝土工程不能使用含烧粘土的火山灰水泥。土的火山灰水泥。第49页/共95页l凡有硅酸盐水泥熟料、粉煤灰和适量石膏共同磨细制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰水泥。l粉煤灰掺量为2040%。5 5、粉煤灰硅酸盐水泥水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料熟料熟料粉煤灰粉煤灰石膏石膏磨细磨细P.FP.FBackBack第50页/共95页特点与应用特点与应用早期强度低，

30、后期强度高耐腐蚀性强，抗碳化性差抗冻性差水化热低温度敏感性大与P.S的相同点第51页/共95页与P.S的不同点BackBack特点与应用早强低，因为粉煤灰球形玻璃体表面密实，早强低，因为粉煤灰球形玻璃体表面密实，早强低，因为粉煤灰球形玻璃体表面密实，早强低，因为粉煤灰球形玻璃体表面密实，1 1 1 13 3 3 3个月后表面活性物质才发生个月后表面活性物质才发生个月后表面活性物质才发生个月后表面活性物质才发生二次水化作用，适应于承重迟缓的工程。二次水化作用，适应于承重迟缓的工程。二次水化作用，适应于承重迟缓的工程。二次水化作用，适应于承重迟缓的工程。干缩小，抗裂性好：表面结构密实，吸水量少。干

31、缩小，抗裂性好：表面结构密实，吸水量少。干缩小，抗裂性好：表面结构密实，吸水量少。干缩小，抗裂性好：表面结构密实，吸水量少。泌水性大（快）易产生失水裂纹，抗渗性差。泌水性大（快）易产生失水裂纹，抗渗性差。泌水性大（快）易产生失水裂纹，抗渗性差。泌水性大（快）易产生失水裂纹，抗渗性差。第52页/共95页6、复合硅酸盐水泥 P.C 在硅酸盐水泥熟料中掺入在硅酸盐水泥熟料中掺入在硅酸盐水泥熟料中掺入在硅酸盐水泥熟料中掺入2 2 2 2种或种或种或种或2 2 2 2种以上的混合材料制备而成的硅酸盐水种以上的混合材料制备而成的硅酸盐水种以上的混合材料制备而成的硅酸盐水种以上的混合材料制备而成的硅酸盐水泥

32、。泥。泥。泥。性质性质性质性质 32.532.552.5R 6 52.5R 6 个强度等级。个强度等级。其它性质与其它性质与P.OP.O相同。相同。强度要求见表强度要求见表强度要求见表强度要求见表3.3.33.3.33.3.33.3.3（GB12958-1999GB12958-1999GB12958-1999GB12958-1999）BackBack第53页/共95页复合水泥的强度要求强度强度等级等级 fc(MPa)fm(MPa)3d 28d 3d 28d 32.511.032.52.55.532.5R16.032.53.55.542.516.042.53.56.542.5R21.042.54

33、.06.55.2522.052.54.07.052.5R 26.0 52.5 5.0 7.0 BackBack第54页/共95页项目五 水泥的检测任务一 水泥的细度测定任务二 水泥的标准稠度用水量测定任务三 水泥的凝结时间的测定任务四 水泥的胶砂强度的测定第55页/共95页任务一 水泥细度检测试验目的1)掌握水泥细度对水泥性能的影响；2)了解测定水泥细度的目的和意义；3)熟悉水泥细度测定的方法。第56页/共95页水泥一般是由几m到几十m的大小不同的颗粒组成，它的粗细程度（颗粒大小）称为水泥细度，也即水泥的分散度，是水泥厂用来作日常检查和控制水泥质量的重要参数。水泥细度与水泥性能的关系想一想?第

34、57页/共95页2.细细 度度定义定义:细度是指水泥粉体的粗细程度。细度是指水泥粉体的粗细程度。测量方法测量方法:筛分析法筛分析法 以以80 m方孔筛的筛余量表示；方孔筛的筛余量表示；比表面积法比表面积法 以以1kg水泥颗粒所具有的总表面水泥颗粒所具有的总表面积来表示。积来表示。国标要求国标要求:硅酸盐水泥的比表面积应大于硅酸盐水泥的比表面积应大于300m2/kg。普通水泥普通水泥80 m方孔筛的筛余量不得超过方孔筛的筛余量不得超过10.0%。第58页/共95页问题：为什么需要规定水泥的细度？问题：为什么需要规定水泥的细度？u水泥颗粒细度影响水化活性和凝结硬化速度，水泥颗粒太粗，水化活性越低，

35、水泥颗粒细度影响水化活性和凝结硬化速度，水泥颗粒太粗，水化活性越低，不利于凝结硬化；不利于凝结硬化；u虽然水泥越细，凝结硬化越快，早期强度会越高，但是水化放热速度也快，水虽然水泥越细，凝结硬化越快，早期强度会越高，但是水化放热速度也快，水泥收缩也越大，对水泥石性能不利；泥收缩也越大，对水泥石性能不利；u水泥越细，生产能耗越高，成本增加；水泥越细，生产能耗越高，成本增加；u水泥越细，对水泥的储存也不利，容易受潮结块，反而降低强度。水泥越细，对水泥的储存也不利，容易受潮结块，反而降低强度。第59页/共95页水泥细度的检验方法(1)筛析法：用筛余百分数表示细度高低负压筛法水筛法干筛法 筛孔的大小习惯

36、上用“目”表示，其含义是每英(25.4mm)长度上筛孔的数目，也有用lcm长度上的孔数或1cm2筛面上的孔数表示的，还有的直接用筛孔的尺寸来表示。水泥细度检验，负压筛法、水筛法和手工筛法三种都可以。优先采用负压筛析仪，其次是水筛，再次是干筛法。当负压筛法与水筛法或手工干筛法测定的结果发生争议时，以负压筛法为准；水筛法与干筛法的结果发生争议时，以水筛法为准。(2)比表面积specific surface area 法(3)测定颗粒平均直径与颗粒组成particle size composition 方法第60页/共95页一、负压筛法negative pressure sieve1)天平：最大称量

37、为100g，分度值不大于0.05g。2)负压筛析仪：由筛座、负压筛、负压源及收尘器组成。其中筛座由转速为30r/min2rmin的喷气嘴、负压表、控制板、微电机及壳体等构成(见图1-1)。筛析仪负压可调范围为40006000Pa。喷气嘴上口平面与筛网之间距离为28mm；负压源和收尘器由功率600W的工业收尘器和小型旋风收尘筒组成或用其他具有相当功能的设备组成。3)筛子：采用方孔边长0.08mm的铜丝网筛布，筛框上 口 直 径 为 150mm，下 口 直 径 为 142mm，高25mm。（一）仪器设备第61页/共95页第62页/共95页第63页/共95页第64页/共95页第65页/共95页 （二

38、）操作步骤称取试样25g，置于洁净的负压筛中，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在筛盖上，可轻轻敲击，使试样落下。筛毕，用天平称量筛余物，计算筛余百分数。第66页/共95页（三）注 意 事 项1)筛析试验前，应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。2)负压筛析工作时，应保持水平，避免外界振动和冲击。3)试验前要检查被测样品，不得受潮、结块或混有其他杂质。4)每做完一次筛析试验，应用毛刷清理一次筛网，其方法是用毛刷在试验筛的正、反两面刷几下，清理筛余物，但每个试验后在试验筛的正反面

39、刷的次数应相同，否则会大大影响筛析结果。5)如果连续使用时间过长时(一般超过30个样品时)，应检查负压值是否正常，如不正常，可将吸尘器卸下，打开吸尘器将筒内灰尘和过滤布袋上附着的灰尘等清理干净，使负压恢复正常。第67页/共95页二、水筛法1)天平：最大称量为100g，分度值不大于0.05g2)筛子：采用方孔边长0.08mm的铜丝网筛布，筛框有效直径125mm，高80mm。3)筛座：用于支承筛子，并能带动筛子转动，转速为50r/min。4)喷头：直径55mm，面上均匀分布90个孔，孔径0.5-0.7mm。安装高度：喷头底面和筛网之间距离为35-75mm。（一）仪器设备第68页/共95页（二）操作

40、步骤 称取试样50g，置于洁净的水筛中，立即用淡水冲洗至大部分细粉通过后(冲洗时要将筛子倾斜摆动，既要避免放水过大，将水泥溅出筛外，又要防止水泥铺满筛网，使水通不过筛子)放在水筛架上，用水压为0.05MPa0.02MPa的喷头连续冲洗3min。筛毕，用少量水把筛余物冲到蒸发皿(或烘样盘)中，等水泥颗粒全部沉淀后，小心倒出清水，烘干，并用天平称量筛余物，然后计算出筛余百分数。第69页/共95页（三）注 意 事 项水泥样品应充分拌匀，通过0.9mm方孔筛,记录筛余物情况，要防止过筛时混进其他水泥冲洗压力必须保证0.05MPa0.02MPa，否则会使结果不准。冲洗时试样在筛子内分布要均匀。水筛筛子应

41、保持洁净，定期检查校正。要防止喷头孔眼堵塞。第70页/共95页三、手工干筛法 (1)天平：最大称量为100g，分度值不大于0.05g。(2)筛子：采用方孔边长0.08mm的铜丝网筛布。筛框有效直径150mm，高50mm。筛布应紧绷在筛框上，接缝必须严密，并附有筛盖。（一）仪器设备第71页/共95页筛子sieve第72页/共95页 称取试样50g，倒入筛内。用一只手执筛往复摇动，另一只手轻轻拍打，拍打速度每分钟约120次，每40次向同一方向转动60o。，使试样均匀分布在筛网上，直至每分钟通过试样量不超过0.05g为止。称量筛余物，计算出筛余百分数。（二）操作步骤第73页/共95页（三）注 意 事

42、 项(1)水泥样品应充分均匀，通过0.9mm方孔筛，记录筛余物情况，要防止过筛时混进其他水泥。(2)干筛时，要注意使水泥样品均匀地分布在筛布上。(3)筛子必须经常保持干燥、洁净，定期检查、校正。第74页/共95页四、筛析试验结果的计算水泥试样筛余百分数按下式计算：F(Rs/W)100 式中 F水泥试样筛余百分数()；Rs水泥试样筛余重量(g)；W水泥试样质量(g)。结果计算至0.1。为了使试验结果具有可比性，可采用试验筛修正系数方法修正计算结果。修正系数的测定须按标准规定的方法进行。第75页/共95页任务二 水泥标准稠度用水量的检测试验目的：测定水泥标准稠度用水量，用于水泥凝结时间和安定性试验

43、。第76页/共95页1、水泥净浆搅拌机2、标准法维卡仪3、玻璃板4、天平5、量筒试验设备第77页/共95页 试验条件试验室温度为20 220 2,相对湿度应不低于50%;50%;水泥试样、拌和水、仪器和用具的温度应与试验室一致。湿气养护臬的温度为20 120 1,相对湿度应不低于90%0%。第78页/共95页试验步骤 1、试验前检查各试验设备工作正常性。2、拌制水泥净浆，将拌和水倒入搅拌锅内，然后在510秒钟内小心将称好的500g水泥加入水中，注意防止水和水泥溅出。3、拌和时，先将锅放到搅拌机锅座上，升至搅拌位置。开动机器，慢速搅拌120秒钟，停拌15秒钟，接着快速搅拌120秒钟后停机。4、拌

44、和结束后装模测试，立即将拌和好的净浆装入试模中，用小刀插捣并轻轻振动数次，刮去多余净浆。5、抹平后迅速将试模和底板移到维卡仪上，并将其中心定在试杆下，降低试杆直至与水泥净浆表面接触，拧紧螺钉12秒钟后，突然放松，使试杆垂直自由地沉入净浆中。第79页/共95页 6、在试杆停止沉入或释放试杆30秒钟时记录试杆距底版之间的距离，升起试杆，立即擦净；整个操作应在搅拌后1.5分钟内完成。7、以试杆沉入净浆并距底版（61）mm的水泥净浆为标准稠度净浆。8、结果整理用下式计算：式中：P 标准稠度用水量（%）mw 拌和用水量，mL w 水的密度，g/mL第80页/共95页标准稠度用水量的测定(标准法，试杆法)

45、搅拌锅、搅拌叶片先用湿布擦过先加入水5-10s内加入水泥,500g搅拌，慢120s，停15s（将叶片和锅壁上的水泥刮入锅中），高速搅拌120s7.2 水泥净浆的拌制将净浆装入已置于玻璃板上的试模中用小刀插捣，轻轻振动数次，刮去多余的净浆将试模和底板移至维卡仪试杆下，试杆降至和净浆表面接触，拧紧螺丝1-2s，突然放松，以试杆沉入净浆并距底板6mm1mm6mm1mm的净浆为标准稠度净浆。标准稠度净浆。其拌和水量为水泥标准稠度用水量（），水泥标准稠度用水量（），按水泥的质量百分比计。7.3 标准稠度用水量测定第81页/共95页任务三 水泥凝结时间的测定试验目的：测定水泥初凝时间和终凝时间。第82页/

46、共95页1、水泥净浆搅拌机2、标准法维卡仪3、玻璃板4、天平5、量筒6、湿气养护箱试验设备第83页/共95页试件的制备：将净浆一次性装满试模，振动数次刮平，放入湿气养护箱。记录水泥全部加入水中的时间为凝结时间的起始时间。记录水泥全部加入水中的时间为凝结时间的起始时间。初凝时间的测定：30min30min后进行第一次测定，当初凝针沉至距底板4mm1mm4mm1mm时，为初凝状态；由起始时间到初凝状态的时间为初凝时间由起始时间到初凝状态的时间为初凝时间，用“min”表示。第84页/共95页终凝时间的测定：在完成初凝时间测定后，立即将试模连同浆体以平移的方式从玻璃板取下，翻转180直径大端向上，小端

47、向下放在玻璃板上，再放入湿气养护箱中继续养护。当试针沉入试体当试针沉入试体0.5mm0.5mm时时，即环形附件开始不能在试体上留下痕迹时，为水泥达到终凝状态终凝状态，由水泥全部加入水中至终凝状态的时间为水泥的终凝时间，用“min”表示。第85页/共95页测定时，在最初测定时，应轻扶扭亏为持金属柱，使其徐徐下降，以防试针撞弯。当临近初凝时，每隔当临近初凝时，每隔5 5分钟测定一次；临近终凝时，每隔分钟测定一次；临近终凝时，每隔1515分钟分钟测定一次测定一次。到达初凝或终凝时，应立即重测一次。当两次结论相同时，才能认定已达初凝或终凝。每次测定不能让试针落入原针孔。第86页/共95页任务四 水泥胶

48、砂强度的测定试验目的：测定水泥的抗折强度与抗压强度。第87页/共95页1、胶砂搅拌机2、胶砂振动台3、抗折试验机4、抗压试验机试验设备第88页/共95页1、胶砂制备 1）配合比：一份水泥、三份标准砂、半份水。2）配料：制作胶砂的材料是水泥、标准砂、水。制成试件的环境条件是：试验室的温度应保持在(202)，相对湿度应不低于50%，称量用的称的精度应为1%。3）搅拌：先加水再加水泥，开动机器低速搅拌30秒钟后，将砂按粗到细的粒级依次均匀地加入，当每级砂料加完后，将机器转至高速再搅拌30秒钟。4）停拌90秒钟：用胶皮刮具将搅拌叶片和锅壁上的胶砂刮入锅内，再高速继续搅拌60秒钟。注：各个搅拌阶段时间误

49、差应在1秒钟以内。试验步骤第89页/共95页 2、试件制备 胶砂制备后立即将空试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，装每一层时，每个槽里约放300g胶砂，用大播料器播平，再振实60下。从振实台上取下试模，用一金属直尺一次将超过试模部分的胶砂刮去，并将试件表面抹平。在试模上作标记或加字条表明试件相对于振实台的位置。试件尺寸是(4040160)mm的棱柱体。第90页/共95页 3、试件养护 1）试件带模养护：试件制备好后，立即将作好标记的试模放入雾室或湿箱内养护24小时，养护温度保持在(201)，相对湿度应不低于90%。2）脱模试件养护：脱模后试件放入水池中浸

50、养28天，池水温度应在(201)范围内，养护期间试件之间间隔或试件上表面的水深不得小于5mm。第91页/共95页 4、试件强度测定 1）抗折强度测定：将试件一个侧面放在试验机支承圆柱上，通过加荷圆柱以(5010)N/s的速率均匀地将荷载垂直地加在试件相对侧面上，直至折断。抗折强度按下式进行计算：式中：F 折断时施加于试件中部的荷载，N L 支承圆柱之间的距离，mm b 试件正方形横截面的边长，mm第92页/共95页 2）抗压强度测定：将折断的两个半截试件通过抗压强度试验机在其上进行，试件中心与压力机受压中心差应在0.5mm内。在整个加荷过程中以(2400200)N/s的速率均匀地加荷至破坏。抗