1-3水泥凝结时间测定试验
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– 凝结时间分初凝时间和终凝时间。初凝时 间为水泥加水拌和至标准稠度的净浆完全 失去可塑性所需的时间。终凝时间为水泥 加水拌和至标准稠度的净浆完全失去可塑 性并开始产生强度所需的时间。
Baidu Nhomakorabea
（三）水泥凝结时间测定原理
• 国家标准规定，水泥的凝结时间是以标准稠度的水 泥净浆，在规定温度及湿度环境下用水泥净浆凝结 时间测定仪测定，以试针沉入水泥标准稠度净浆至 一定深度所需的时间表示。
（一）硅酸盐水泥的凝结与硬化
– 由于铝酸三钙水化极快，会使水泥很快凝结，为使工程 使用时有足够的操作时间，水泥中加入了适量的石膏。 水泥加入石膏后，一旦铝酸三钙开始水化，石膏会与水 化铝酸三钙反应生成针状的钙矾石。钙矾石很难溶解于 水，可以形成一层保护膜覆盖在水泥颗粒的表面，从而 阻碍了铝酸三钙的水化，阻止了水泥颗粒表面水化产物 的向外扩散，降低了水泥的水化速度，使水泥的初凝时 间得以延缓。
学习情境三 水泥凝结时间测定试验
一、基本知识
• （一）硅酸盐水泥的凝结与硬化 • （二）影响硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素 • （三）水泥凝结时间测定原理
（一）硅酸盐水泥的凝结与硬化
水泥用适量的水调和后，最初形成具有可塑性的浆体， 然后逐渐变稠失去可塑性，这一过程称为凝结。
凝结时间分为“初凝”和“终凝”，它直接影响工程的 施工。然后逐渐产生强度不断提高，最后变成坚硬的 石状物——水泥石，这一过程称为硬化。
水泥的凝结和硬化是人为划分的，实际上水泥的水化与 凝结硬化是一个连续、复杂的物理化学变化过程，水 化是凝结硬化的前提，凝结硬化是水化的结果。凝结 与硬化是同一过程的不同阶段，但凝结硬化的各阶段 是交错进行的，不能截然分开。这些变化决定了水泥 石的某些性质，对水泥石的应用有着重要意义。
（一）硅酸盐水泥的凝结与硬化
（二）影响硅酸盐水泥凝结硬化的主 要因素
• 1.熟料矿物组成的影响 • 2.水泥细度的影响 • 3.拌合用水量的影响 • 4.养护湿度、温度的影响 • 5.养护龄期的影响 • 6.储存条件的影响
（三）水泥凝结时间测定原理
– 水泥从加水开始到失去其流动性，即从液 体状态发展到较致密的固体状态的过程称 为水泥的凝结过程。这个过程所需要的时 间称为凝结时间。
• 为了准确观测试针沉入的状况，在终凝针上 安装了一个环形附件。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180º，直径大端向上，小端 向下放在玻璃板上，再放入湿气养护箱中继 续养护，临近终凝时间时每隔15min测定一次。
3.测定时应注意
• 在最初测定的操作时应轻轻扶持金属柱，使其徐徐下 降，以防止试针撞弯，但结果以自由下落为准；
三、试验过程 1.初凝时间的测定
• 试件在湿气养护箱中养护至加水后30min时进 行第一次测定。测定时，从湿气养护箱中取 出试模放到试针下，降低试针与水泥净浆表 面接触。拧紧螺丝1s～2s后，突然放松，试 针垂直自由地沉入水泥净降。观察试针停止 下沉或释放试针30s时指针的读数。
2.终凝时间的测定
– 随着水泥水化的不断进行，水泥浆结构内部孔隙不断被新生 水化物填充和加固的过程，称为水泥的“凝结”。随后产生 明显的强度并逐渐变成坚硬的人造石——水泥石，这一过程 称为水泥的“硬化”。
– 实际上，水泥的水化过程很慢，较粗水泥颗粒的内部很难完 全水化。因此，硬化后的水泥石是由晶体、胶体、未完全水 化颗粒、游离水及气孔等组成的不均质体。
（1）水泥净浆 搅拌机
（2）标准法维 卡仪：用试针 取代试杆
试模
玻璃板
初凝时间测定用立式试模的侧视图 （试针）
终凝时间测定用反转试模的前视图
初凝用试针
Ф1（排气孔） Х
终凝用试针 下部加圆形附件
2.仪器设备准备
• 调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃板时， 指针对准零点。
3.试件的制备
• 以标准稠度用水量制成标准稠度净浆一次装 满试模，振动数次刮平，立即放入湿气养护 箱中。记录水泥全部加入水中的时间作为凝 结时间的起始时间。
• 硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于390min； 普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸 盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥初凝 不小于45min，终凝不大于600min。
二、试验准备工作
1.仪器设备
• （1）水泥净浆搅拌机： • （2）标准法维卡仪 • （3）试模 • （4）平板玻璃 • （5）量水器 • （6）天平 • （7）湿气养护箱
• 试针沉入的位置至少要距试模内壁10mm。
• 临近初凝时，每隔5min测定一次，临近终凝时每隔 15min测定一次，到达初凝或终凝时应立即重复测一 次，当两次结论相同时才能定为到达初凝或终凝状态。 每次测定不能让试针落入原针孔，每次测试完毕须将 试针擦净并将试模放回湿气养护箱内，整个测试过程 要防止试模受振。
– 水泥加水后，水泥颗粒被水包围，熟料矿物颗粒表面立即 与水发生化学反应，生成水化产物，并放出一定的能量。 硅酸盐水泥与水作用后，生产的主要水化产物有水化硅酸 钙，水化铁酸钙凝胶体，氢氧化钙，水化铝酸钙和水化硫 铝酸钙晶体。
– 水泥加水拌合后的剧烈水化反应，一方面使水泥浆中起润 滑作用的自由水分逐渐减少；另一方面，水化产物在溶液 中很快达饱和或过饱和状态而不断析出，水泥颗粒表面的 新生物厚度逐渐增大，使水泥浆中固体颗粒间的间距逐渐 减小，越来越多的颗粒相互连接形成了骨架结构。此时， 水泥浆便开始慢慢失去可塑性，表现为水泥的初凝。
– 当掺入水泥的石膏消耗殆尽时，水泥颗粒表面的钙矾石 覆盖层一旦被水泥水化物的积聚物所胀破，铝酸三钙等 矿物的再次快速水化得以继续进行，水泥颗粒间逐渐相 互靠近，直至连接形成骨架。水泥浆的塑性逐渐消失， 直到终凝。
（一）硅酸盐水泥的凝结与硬化
– 随着水化产物的不断增加，水泥颗粒之间的毛细孔不断被填 实，加之水化产物中的氢氧化钙晶体、水化铝酸钙晶体不断 贯穿于水化硅酸钙等凝胶体之中，逐渐形成了具有一定强度 的水泥石，从而进入了硬化阶段。水化产物的进一步增加， 水分的不断丧失，使水泥石的强度不断发展。
Baidu Nhomakorabea
（三）水泥凝结时间测定原理
• 国家标准规定，水泥的凝结时间是以标准稠度的水 泥净浆，在规定温度及湿度环境下用水泥净浆凝结 时间测定仪测定，以试针沉入水泥标准稠度净浆至 一定深度所需的时间表示。
（一）硅酸盐水泥的凝结与硬化
– 由于铝酸三钙水化极快，会使水泥很快凝结，为使工程 使用时有足够的操作时间，水泥中加入了适量的石膏。 水泥加入石膏后，一旦铝酸三钙开始水化，石膏会与水 化铝酸三钙反应生成针状的钙矾石。钙矾石很难溶解于 水，可以形成一层保护膜覆盖在水泥颗粒的表面，从而 阻碍了铝酸三钙的水化，阻止了水泥颗粒表面水化产物 的向外扩散，降低了水泥的水化速度，使水泥的初凝时 间得以延缓。
学习情境三 水泥凝结时间测定试验
一、基本知识
• （一）硅酸盐水泥的凝结与硬化 • （二）影响硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素 • （三）水泥凝结时间测定原理
（一）硅酸盐水泥的凝结与硬化
水泥用适量的水调和后，最初形成具有可塑性的浆体， 然后逐渐变稠失去可塑性，这一过程称为凝结。
凝结时间分为“初凝”和“终凝”，它直接影响工程的 施工。然后逐渐产生强度不断提高，最后变成坚硬的 石状物——水泥石，这一过程称为硬化。
水泥的凝结和硬化是人为划分的，实际上水泥的水化与 凝结硬化是一个连续、复杂的物理化学变化过程，水 化是凝结硬化的前提，凝结硬化是水化的结果。凝结 与硬化是同一过程的不同阶段，但凝结硬化的各阶段 是交错进行的，不能截然分开。这些变化决定了水泥 石的某些性质，对水泥石的应用有着重要意义。
（一）硅酸盐水泥的凝结与硬化
（二）影响硅酸盐水泥凝结硬化的主 要因素
• 1.熟料矿物组成的影响 • 2.水泥细度的影响 • 3.拌合用水量的影响 • 4.养护湿度、温度的影响 • 5.养护龄期的影响 • 6.储存条件的影响
（三）水泥凝结时间测定原理
– 水泥从加水开始到失去其流动性，即从液 体状态发展到较致密的固体状态的过程称 为水泥的凝结过程。这个过程所需要的时 间称为凝结时间。
• 为了准确观测试针沉入的状况，在终凝针上 安装了一个环形附件。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180º，直径大端向上，小端 向下放在玻璃板上，再放入湿气养护箱中继 续养护，临近终凝时间时每隔15min测定一次。
3.测定时应注意
• 在最初测定的操作时应轻轻扶持金属柱，使其徐徐下 降，以防止试针撞弯，但结果以自由下落为准；
三、试验过程 1.初凝时间的测定
• 试件在湿气养护箱中养护至加水后30min时进 行第一次测定。测定时，从湿气养护箱中取 出试模放到试针下，降低试针与水泥净浆表 面接触。拧紧螺丝1s～2s后，突然放松，试 针垂直自由地沉入水泥净降。观察试针停止 下沉或释放试针30s时指针的读数。
2.终凝时间的测定
– 随着水泥水化的不断进行，水泥浆结构内部孔隙不断被新生 水化物填充和加固的过程，称为水泥的“凝结”。随后产生 明显的强度并逐渐变成坚硬的人造石——水泥石，这一过程 称为水泥的“硬化”。
– 实际上，水泥的水化过程很慢，较粗水泥颗粒的内部很难完 全水化。因此，硬化后的水泥石是由晶体、胶体、未完全水 化颗粒、游离水及气孔等组成的不均质体。
（1）水泥净浆 搅拌机
（2）标准法维 卡仪：用试针 取代试杆
试模
玻璃板
初凝时间测定用立式试模的侧视图 （试针）
终凝时间测定用反转试模的前视图
初凝用试针
Ф1（排气孔） Х
终凝用试针 下部加圆形附件
2.仪器设备准备
• 调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃板时， 指针对准零点。
3.试件的制备
• 以标准稠度用水量制成标准稠度净浆一次装 满试模，振动数次刮平，立即放入湿气养护 箱中。记录水泥全部加入水中的时间作为凝 结时间的起始时间。
• 硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于390min； 普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸 盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥初凝 不小于45min，终凝不大于600min。
二、试验准备工作
1.仪器设备
• （1）水泥净浆搅拌机： • （2）标准法维卡仪 • （3）试模 • （4）平板玻璃 • （5）量水器 • （6）天平 • （7）湿气养护箱
• 试针沉入的位置至少要距试模内壁10mm。
• 临近初凝时，每隔5min测定一次，临近终凝时每隔 15min测定一次，到达初凝或终凝时应立即重复测一 次，当两次结论相同时才能定为到达初凝或终凝状态。 每次测定不能让试针落入原针孔，每次测试完毕须将 试针擦净并将试模放回湿气养护箱内，整个测试过程 要防止试模受振。
– 水泥加水后，水泥颗粒被水包围，熟料矿物颗粒表面立即 与水发生化学反应，生成水化产物，并放出一定的能量。 硅酸盐水泥与水作用后，生产的主要水化产物有水化硅酸 钙，水化铁酸钙凝胶体，氢氧化钙，水化铝酸钙和水化硫 铝酸钙晶体。
– 水泥加水拌合后的剧烈水化反应，一方面使水泥浆中起润 滑作用的自由水分逐渐减少；另一方面，水化产物在溶液 中很快达饱和或过饱和状态而不断析出，水泥颗粒表面的 新生物厚度逐渐增大，使水泥浆中固体颗粒间的间距逐渐 减小，越来越多的颗粒相互连接形成了骨架结构。此时， 水泥浆便开始慢慢失去可塑性，表现为水泥的初凝。
– 当掺入水泥的石膏消耗殆尽时，水泥颗粒表面的钙矾石 覆盖层一旦被水泥水化物的积聚物所胀破，铝酸三钙等 矿物的再次快速水化得以继续进行，水泥颗粒间逐渐相 互靠近，直至连接形成骨架。水泥浆的塑性逐渐消失， 直到终凝。
（一）硅酸盐水泥的凝结与硬化
– 随着水化产物的不断增加，水泥颗粒之间的毛细孔不断被填 实，加之水化产物中的氢氧化钙晶体、水化铝酸钙晶体不断 贯穿于水化硅酸钙等凝胶体之中，逐渐形成了具有一定强度 的水泥石，从而进入了硬化阶段。水化产物的进一步增加， 水分的不断丧失，使水泥石的强度不断发展。