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水泥試驗(yàn)儀器-水泥材料試驗(yàn)檢測(cè)方法
一、適用范圍及試樣準(zhǔn)備方法 :適用范國(guó)對(duì)水泥的技術(shù)性質(zhì)應(yīng)進(jìn)行綱度、凝結(jié)時(shí)間、安定性和膠砂強(qiáng)度等試驗(yàn)，這里主要介紹與工程密切相關(guān)的后三個(gè)試驗(yàn)，本方法適用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥以及指定采用本方法的其他品種水泥。
（二）水泥試驗(yàn)儀器-水泥試樣準(zhǔn)備方法
1．散裝水泥。對(duì)同一水泥廠生產(chǎn)的同期出廠的同品種、同標(biāo)號(hào)的水泥，一次運(yùn)進(jìn)的同一出廠編號(hào)的水泥為一批，但一批的總量不超過(guò)500t.隨機(jī)地從不少于3個(gè)車罐中各取等量水泥，經(jīng)拌和均勻后，再?gòu)闹蟹Q取不少于12kg水泥作為檢驗(yàn)試樣。
2．袋裝水泥。對(duì)同一水泥廠生產(chǎn)的同期出廠的同品種、同標(biāo)號(hào)的水泥，以一次運(yùn)進(jìn)的同一出廠編號(hào)的水泥為一批，但一批的總量不超過(guò)2oot。隨機(jī)地從不少于20袋中各取等量水泥，經(jīng)拌和均勻后，再?gòu)闹蟹Q取不少于12kg水泥作為檢驗(yàn)試樣。
3．對(duì)來(lái)源固定，質(zhì)量穩(wěn)定、且又掌握其性能的水泥，視運(yùn)進(jìn)水泥的情況，可不定期的采集試樣進(jìn)行強(qiáng)度檢驗(yàn)。如有異常情況應(yīng)作相應(yīng)項(xiàng)目的檢驗(yàn)。
4．對(duì)已運(yùn)進(jìn)的每批水泥，視存放情況應(yīng)重新采集試樣復(fù)驗(yàn)其強(qiáng)度和安定性。存放期超過(guò)3個(gè)月的水泥，使用前必須復(fù)驗(yàn)，并按照結(jié)果使用。
5.取得的水泥的試樣試驗(yàn)應(yīng)首先充分拌勻，然后通過(guò)0.9mm方孔篩，記錄篩余物情況，但要防止過(guò)篩時(shí)混進(jìn)其他水泥。
二、水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量試驗(yàn)檢測(cè)方法
（一）概述水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量是指水泥凈漿在標(biāo)準(zhǔn)稠度儀上，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)試錐下沉深度為（282）mm 時(shí)的拌和用水量。 確定標(biāo)準(zhǔn)稠度的目的是為了在進(jìn)行水泥凝結(jié)時(shí)間和安定性試驗(yàn)時(shí)，對(duì)水泥凈漿在標(biāo)準(zhǔn)稠 度的條件下測(cè)定,使不同的水泥具有可比性。
（二）儀器設(shè)備
1.標(biāo)準(zhǔn)稠度與凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀（應(yīng)符合GB3350.6規(guī)定）。該儀器由鐵座和可以自由滑動(dòng)的金屬圓棒構(gòu)成。松緊螺絲用于調(diào)整金屬棒的高低。金屬棒上附有指針，在量程0~75mm的標(biāo)尺上可指示金屬棒的下降距離。 當(dāng)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)稠度時(shí)，可以金屬圓棒下裝一金屬空心試錐，錐底直徑為40mm ，高為50mm。裝凈漿用的錐模上口內(nèi)徑為60mm，錐高70mm。
2．水泥凈漿攪拌機(jī)（應(yīng)符合GB3350.8要求）。由攪拌翅和平底攪拌鍋組成，攪拌翅轉(zhuǎn)速為 90r／min，攪拌鍋的內(nèi)徑為130mm，深為95mm，攪拌翅與鍋壁底的間隙為0.2～5mm.
（三）試驗(yàn)方法 1.標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，可用調(diào)整水量和不變水量?jī)煞N方法中的任一種測(cè)定，如發(fā)生爭(zhēng)議時(shí) 以前者為準(zhǔn)。
2．測(cè)定前須經(jīng)檢查，以保證測(cè)定儀的金屬棒能自由滑動(dòng);試錐降至錐模頂面位置時(shí)指針 應(yīng)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)，攪拌機(jī)應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。
3．水泥凈漿的拌制。攪拌鍋和攪拌葉片應(yīng)先用濕棉布擦過(guò)，然后將稱好的500g水泥試 樣倒入攪拌鍋內(nèi)。拌和時(shí)，先將攪拌鍋放到機(jī)鍋?zhàn)希翑嚢栉恢�，開動(dòng)機(jī)器，同時(shí)徐徐加入拌和水，慢速攪拌120s，停伴15s，接著快速攪拌、120s后停機(jī)。 采用調(diào)整水量方法時(shí)、拌和用水量是先按經(jīng)驗(yàn)確定一個(gè)水量，然后逐次改變用水量，直至達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度為止；采用不變水量方法時(shí)，拌和用水量為142.5mL（準(zhǔn)確至0.5mL）。
4．裝模測(cè)試。拌和結(jié)束后，立即將拌好的凈漿裝人錐模內(nèi)，用小刀插搗，振動(dòng)數(shù)次，刮去多余凈漿，抹平后迅速放到試錐下面固定位置上，將試錐降至凈漿表面，擰緊螺絲，然后突然放松，試錐自由沉人凈漿中，到試錐停止下沉?xí)r記錄試錐下沉深度。整個(gè)操作應(yīng)在攪拌后1.5min內(nèi)完成。
（四）試驗(yàn)結(jié)果
1.用調(diào)整水量方法測(cè)定時(shí)，以試錐下沉深度（28士2）mm時(shí)的凈漿為標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿：其拌和水量為該水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量（按水泥質(zhì)量的百分比計(jì)）。如下沉深度超出范圍，須另稱試樣，調(diào)整水量，重新試驗(yàn)，直至達(dá)到（28士2）mm時(shí)為止。
2．用不變水量方法測(cè)定時(shí)，根據(jù)測(cè)得的試錐下沉深度，計(jì)算得到標(biāo)準(zhǔn)稠度用 水量。 試錐下沉深度小于13mm時(shí)，應(yīng)改用調(diào)整水量方法測(cè)定。
3.為使不變水量和調(diào)整水量?jī)煞N方法測(cè)定得到的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量不發(fā)生爭(zhēng)議，可以用不 變水量法計(jì)算得到的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量重復(fù)試驗(yàn)方法3和4,再按調(diào)整水量法，以試錐下沉深度 為（28士2）mm時(shí)的拌和用水量為該水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量P。
三、水泥凈漿凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)檢測(cè)方法
（一）概述 凝結(jié)時(shí)間。以標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量試驗(yàn)制成的水泥凈漿裝在測(cè)定凝結(jié)時(shí)間用的圓模中，在標(biāo)準(zhǔn)稠度儀上、以標(biāo)準(zhǔn)試針測(cè)試之，從加水時(shí)起，至試針沉人凈漿中距底板2～3mm 時(shí)所需的時(shí)間稱為初凝時(shí)間；從加水時(shí)起，至試針沉人凈漿不超過(guò)1.0～0.5mm時(shí)所需時(shí)間稱為終凝時(shí)間。
（二）儀器設(shè)備
1．凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀，同標(biāo)準(zhǔn)稠度與凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀，此時(shí)，儀器試棒下端應(yīng)改裝為試針，裝凈漿的試模采用圓模。
2．濕氣養(yǎng)護(hù)箱。溫度控制在20℃士3℃，相對(duì)濕度大于90%。
（三）試驗(yàn)方法 （1）將圓模放在玻璃板上，在內(nèi)側(cè)稍稍涂上一層機(jī)油或白礬士林。調(diào)整凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀的試針接觸玻璃板時(shí)，指針應(yīng)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)尺零點(diǎn)。
（2）試件的制備。以標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量按前述方法制成標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿，立即一次裝人圓模，振動(dòng)數(shù)次后刮平，然后放人濕氣養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)。拌制凈漿開始加水時(shí)的時(shí)間作為凝結(jié)時(shí)間的起始時(shí)間）
(3)試件在濕氣養(yǎng)護(hù)箱養(yǎng)護(hù)至加水后30min時(shí)，將圓模取出，進(jìn)行第一次測(cè)定。測(cè)定時(shí)，將圓模放到試針下,使試針與凈漿面接觸,擰緊螺絲1～2s后突然放松,試針垂直自由沉人凈漿、觀察試針停止下沉?xí)r指針讀數(shù)。 最初測(cè)定時(shí)，應(yīng)輕輕扶持金屬棒，使其徐徐下降，以防試針撞彎，但結(jié)果以自由下沉為準(zhǔn)；在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中，試針貫入的位置至少要距圓模內(nèi)壁10mm。 臨近初凝時(shí)，每隔5min測(cè)定一次；臨近終凝時(shí)，每隔15min測(cè)定一次。每次測(cè)定不得讓試針落人原針孔內(nèi)海次測(cè)定完畢應(yīng)將試針擦凈并將圓模放回濕氣養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)，測(cè)定全過(guò)程中要防止圓模受振。
（四）試驗(yàn)結(jié)果
1.當(dāng)試針沉入凈漿至距底板2～3mm時(shí)，即為水泥達(dá)到初凝狀態(tài)；當(dāng)下沉不超過(guò)1～ 0.5mm時(shí)，水泥達(dá)到終凝狀態(tài)。由開始加水至初凝、終凝狀態(tài)的時(shí)間分別為該水泥的初凝時(shí)間和終凝時(shí)間，用小時(shí)(h)和分(min)來(lái)表示。
2：到達(dá)初凝或終凝狀態(tài)應(yīng)立即重復(fù)測(cè)一次，當(dāng)兩次結(jié)論相同時(shí)才能定為達(dá)到初凝或終凝狀態(tài)。
四、水泥安定性試驗(yàn)檢測(cè)方法
（一）概述水泥安定性試驗(yàn)按現(xiàn)行國(guó)標(biāo)（GB 1346一89）測(cè)定。有兩種測(cè)定方法，即雷氏法和試餅法，有爭(zhēng)議時(shí)以雷氏法為準(zhǔn)。雷氏法是測(cè)定水泥凈漿在雷氏夾中沸煮后的膨脹值；試餅法通過(guò)觀察水泥凈漿試餅煮后的外形變化來(lái)檢驗(yàn)水泥的體積安定性。
（二）儀器設(shè)備
1．沸煮箱：有效容積為41Ommx24Ommx310mm，笆板結(jié)構(gòu)應(yīng)不影響試件結(jié)果，笆板與加熱器之間的距離大于50mm,箱的內(nèi)層由不銹鋼金屬材料制成，能在（30 ±5）min內(nèi)將箱內(nèi)的試驗(yàn)用水從室溫升至沸騰并保持沸騰狀態(tài)3h以上，整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中不許補(bǔ)充水。
2．兩塊約1oommx1oomm 的玻璃板。
3．雷氏夾：由銅材制成，一根指針的根部先懸掛在一根金屬絲或尼龍絲上，然后，另一根指針的根部掛上300g質(zhì)量的砝碼，此時(shí)，兩根指針的針間距離增加值應(yīng)在（17.5士2.5）mm范圍以內(nèi)，即2x＝17.5 x2.5mm，見圖5-6。當(dāng)去掉砝碼后針尖的距離能恢復(fù)至掛磚碼前的狀態(tài)。每個(gè)雷氏夾需配兩塊質(zhì)量為75～80g的玻璃板。
4．量水器：最小刻度為0.1mL，精度1％。 5．天平：分度值不大于1g。 6。濕氣養(yǎng)護(hù)箱：應(yīng)能使溫度控制在（20士3）℃，濕度大子90％。 7．雷氏夾膨脹值測(cè)定儀：見圖5-7，標(biāo)尺最小刻度為1mm。
（三）試驗(yàn)方法
1．雷氏夾法
（1）以標(biāo)準(zhǔn)稠度的用水量，按前述方法制成標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿。
（2）將預(yù)先準(zhǔn)備好的雷氏夾放在已稍涂油的玻璃板上，并立刻將制好的標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿裝滿試模，裝模時(shí)一只手輕輕扶持試模，另一只手用寬約10mm的小刀插搗15次左右，然后抹平，蓋上稍涂油的玻璃板，立刻將試模移至濕氣養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)（24士2）h。
（3）調(diào)整好沸煮箱內(nèi)的水位，保證在整個(gè)煮沸過(guò)程中水都能沒(méi)過(guò)試件，不需半途添補(bǔ)試驗(yàn)用水，同時(shí)保證能在（30士5）內(nèi)升至沸騰。
（4）脫去玻璃板，取下試件，測(cè)量試件指針尖間的距離(A),精確到0.5mm,然后將試件放人水中蓖板上，指針朝上,試件之間互不交叉，然后在（30士5）min內(nèi)加熱至沸騰，并恒沸3h士5min。
（5）沸煮結(jié)束，即放掉箱中的熱水，打開箱蓋；等箱體冷卻至恒溫，取出試件，測(cè)量雷氏夾指針尖端間的距離，記錄至小數(shù)點(diǎn)后一位，當(dāng)兩個(gè)試件的的平均值相差不大于5mm時(shí)，即認(rèn)為該水泥安定性合格。當(dāng)兩個(gè)試件的值相差超過(guò)4mm時(shí),應(yīng)用同一樣品立即重做一次試驗(yàn)。
2，試餅法 （1）以標(biāo)準(zhǔn)稠度的用水量，按前述方法制成標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿。
（2）取出一部分標(biāo)準(zhǔn)稠度的凈漿分成兩等份（每份約75g），使之呈球形，放在稍涂一層油的玻璃板上，輕輕振動(dòng)玻璃板，并用濕布擦過(guò)的小刀由邊緣向中央抹動(dòng)，做成直徑70～80mm、中心厚約10mm、邊緣漸薄、表面光滑的試餅，然后將試餅放人濕氣養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)(24士2)h。
（3）脫去玻璃板，取下試餅，先檢查試餅是否完整（如已開裂翹曲需檢查原因，確不是因外因引起時(shí)，該試餅為不合格，不必煮沸），在試餅無(wú)缺陷的情況下，將試餅放在沸煮箱的水中蓖板上，然后在（30士5）min內(nèi)加熱至沸騰，并恒沸3h士5min。
（4）沸煮結(jié)束，即放掉箱中熱水，打開箱蓋府箱體冷卻至室溫；取出試件進(jìn)行判別。目測(cè)未發(fā)現(xiàn)裂縫，用直尺檢查也未彎曲的試餅為安定性合格，反之為不合格，當(dāng)兩個(gè)試餅判別結(jié)果有矛盾時(shí)，該試餅安定性為不合格.
五、水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)檢測(cè)方法
（一）概述水泥膠砂強(qiáng)度，是比例為1:2.5的水泥和標(biāo)準(zhǔn)砂，按規(guī)定水灰比，以標(biāo)準(zhǔn)成型方法制成 40mmx40mmxl60mm棱柱體，并在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期試塊的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。根據(jù)（GB175-92）、（GB 1344-92 ）或其它有關(guān)規(guī)定即可確定水泥標(biāo)號(hào)。試驗(yàn)方法參考公路工程水泥 混凝土試驗(yàn)規(guī)程（JTJ053-94 ）。
（二）儀器設(shè)備
1．水泥膠砂攪拌機(jī)：供拌制水泥膠砂用。由攪拌葉和攪拌鍋組成。 攪拌葉和攪拌鍋可作相反方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。攪拌鍋的轉(zhuǎn)速為65r／mln，攪拌葉的轉(zhuǎn)速為137r/min。 （如圖）
2．膠砂振動(dòng)臺(tái)：供制備膠砂試體振實(shí)用，振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面面積為360mm×360mm，臺(tái)面上裝有夾具，能把試模和下料漏斗緊緊夾住。振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)頻率為28oo～3oo0次／min，臺(tái)面上放空試模時(shí)中心振幅為(0.85土0.05) 。振動(dòng)臺(tái)裝有制動(dòng)器,能使電動(dòng)機(jī)在停車5s后停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
3，試模：試模為可裝卸的三聯(lián)模，它由隔板、端板和底座組成。隔板和端板應(yīng)編號(hào)。組裝時(shí)應(yīng)按號(hào)組裝，組裝后內(nèi)壁各接觸面應(yīng)互相垂直。
4.下料漏斗：它由漏斗和模套組成。漏斗用0．5mm白鐵皮制作。下料口寬度一般為4～5mm。模套高度為25mm，用金屬材料制作。
5．抗折試驗(yàn)機(jī)和抗拆夾具：抗折試驗(yàn)機(jī)采用電動(dòng)機(jī)或手動(dòng)雙杠桿式，也可采用性能符合要求的其它試驗(yàn)機(jī)�？拐蹔A具的加荷和支掌圓柱直徑為（10士0.1)mm,兩支撐間距為（10士0.2）mm。
6. 抗壓試驗(yàn)機(jī)和抗壓夾具:抗壓試驗(yàn)機(jī)以總荷載200～3ookN為宜，誤差不得超過(guò)士2.0％。 抗壓夾具由硬質(zhì)鋼材制成，加壓板長(zhǎng)（62.5士0.1）mm，寬不小于40mm，加壓面必須磨平。加壓時(shí)上下壓板應(yīng)相互對(duì)準(zhǔn)。
7．刮平刀：斷面為正三角形，有效長(zhǎng)度為26mm。
8．濕度養(yǎng)護(hù)箱：同凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)。
（三）試驗(yàn)方法
1.試件成型 （1）成型前將試模擦凈，四周的模板與底座的接觸面上應(yīng)涂黃油，緊密裝配,防止漏漿。內(nèi)壁均勻刷一層機(jī)油。勿使機(jī)油涂刷過(guò)多。
（2）水泥與標(biāo)準(zhǔn)砂的質(zhì)量比為1:2.5。水灰比按不同品種確定，硅酸鹽水泥、普通水泥、礦渣水泥為0.44 ；火山灰水泥,粉煤灰水泥為0.46。 （
3）每成型三條試體需稱量的材料及用量。
（4）膠砂攪拌時(shí)，先將稱好的水泥與標(biāo)準(zhǔn)砂倒入拌鍋內(nèi)，開動(dòng)攪拌機(jī)。拌和5s后徐徐加 水，30s內(nèi)加完，自開動(dòng)機(jī)器起攪拌（18O士5）s停車，將粘在葉片上的膠砂刮下，取下攪拌鍋。
（5）在攪拌膠砂的同時(shí)，將試模和下料漏斗卡緊在振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面中心。將攪拌好的全部膠 砂均勻地裝人下料漏斗中，開動(dòng)振動(dòng)臺(tái)，膠砂通過(guò)漏斗流入試模的下料時(shí)間應(yīng)為20～40s(下料時(shí)間以漏斗三格中的兩格出現(xiàn)空洞時(shí)為準(zhǔn))，振動(dòng)（120士5）s停車。
（6）振動(dòng)完畢,取下試模、用刮刀輕輕刮去高出試模的膠砂并抹平。接著在試體上編號(hào)，編號(hào)時(shí)應(yīng)將試模的三條試體分在兩個(gè)以上的齡期內(nèi)。
（7）試驗(yàn)前或更換水泥品種時(shí)，攪拌鍋、葉片和下料漏斗等需用濕布擦干凈。
2．試件養(yǎng)護(hù)
（1）試件編號(hào)后，將試模放入養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)，蓖板必須水平。養(yǎng)護(hù)（24士3）h后取出，脫模。脫模時(shí)應(yīng)防止試體損傷，硬化較慢的水泥允許延期脫膜，但需記錄脫模時(shí)間。
（2）試體脫模后立即放人水溫為（20士2）℃的水槽中養(yǎng)護(hù)，試體之間應(yīng)留有空隙，水面至少高出試體2cm，養(yǎng)護(hù)水至少每2周更換1次。
水泥試驗(yàn)儀器的起吊與安裝
1、本機(jī)不設(shè)起吊裝置，人工搬運(yùn)即可。
2、本機(jī)安裝只需將主機(jī)放在平整的水泥平臺(tái)上，并在底面墊上一層厚5~8mm橡膠板。
