水泥物理力学性能试验讲义概述
混凝土施工方案中的混凝土和水泥材料物理性能试验和检测方法及性能评定标准和要求
混凝土施工方案中的混凝土和水泥材料物理性能试验和检测方法及性能评定标准和要求混凝土是建筑施工中最常用的材料之一，其质量直接影响到建筑物的强度和耐久性。
为了确保混凝土的质量，施工方案中需要进行混凝土和水泥材料的物理性能试验和检测。
本文将介绍混凝土和水泥材料的常见试验方法和性能评定标准和要求。
一、混凝土的物理性能试验和检测方法1. 抗压强度试验：抗压强度是评价混凝土抗压性能的重要指标。
试验方法一般采用标准压力机进行，通过施加逐渐增加的压力，测定混凝土在规定时间内的抗压强度。
2. 抗拉强度试验：抗拉强度是评价混凝土抗拉性能的指标。
试验方法一般采用拉力试验机进行，通过施加逐渐增加的拉力，测定混凝土在规定时间内的抗拉强度。
3. 抗折强度试验：抗折强度是评价混凝土抗弯性能的指标。
试验方法一般采用三点弯曲试验或四点弯曲试验进行，通过施加逐渐增加的弯曲力，测定混凝土在规定时间内的抗折强度。
4. 密度试验：密度是评价混凝土质量的重要指标之一。
试验方法一般采用体积法或称重法进行，通过测量混凝土的体积或重量，计算出混凝土的密度。
5. 含水率试验：含水率是评价混凝土干燥状态的指标。
试验方法一般采用烘箱法进行，通过将混凝土样品放入烘箱中，加热并测量样品的重量变化，计算出混凝土的含水率。
二、混凝土的性能评定标准和要求1. 抗压强度标准：根据建筑物的用途和设计要求，混凝土的抗压强度标准有所差异。
一般来说，建筑物的主体结构要求混凝土的抗压强度达到一定数值，如C20、C30、C40等等。
2. 抗拉强度标准：混凝土的抗拉强度要求相对较低，一般要求达到设计强度的10%~15%。
3. 抗折强度标准：抗折强度是评价混凝土抗弯性能的重要指标，要求一般为抗压强度的60%~70%。
4. 密度标准：混凝土的密度要求与建筑物的用途有关，一般要求密度在2200kg/m³~2600kg/m³之间。
5. 含水率标准：混凝土的含水率要求一般在2%~6%之间，过高或过低都会影响混凝土的强度和耐久性。
《水泥物理力学性能》知识要点
《水泥物理力学性能》知识要点一、了解概念〔名词解释〕1、胶凝材料：凡能在物理、力学作用下，从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质，统称为胶结凝材料。
2、水硬性：一种材料磨成细粉和水拌合成浆后，能在潮湿空气和水中硬化并形成稳定化合物的性能。
3、水硬性胶凝材料：在拌水后即能在空气硬化又能在水中继续硬化，并能将砂石等骨料胶结在一起的材料。
4、火山灰性：一种材料磨细成粉，单独不具有水硬性，但在常温下与石灰一起和水后能形成具有水硬性的化合物的性能。
5、活性混合材：具有火山灰性或潜在水硬性，或兼有火山灰性和水硬性的矿物质材料。
6、水泥混合材料：在水泥生产过程中，为改善水泥性能，调节水泥标号而加到水泥中的矿物质材料。
7、普通硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、6%-15%混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。
8、水泥净浆标准稠度：为测定水泥的凝结时间，体积安定性等性能，使其具有准确的可比性，水泥净浆以标准方法测试所到达统一规定的浆体可塑性程度。
9、水泥净浆标准稠度需水量：拌制水泥净浆时为到达标准稠度所需的加水量。
10、初凝时间：水泥从加水拌和到水泥到达标准规定的可塑性状态所需的时间。
11、终凝时间：水泥从加水拌和到完全失去可塑性状态到达标准规定的较致密的固体状态所需时间。
12、雷氏夹法：检验水泥中游离氧化钙含量影响水泥体积安定性的方法。
13、细度：粉状物料的粗细程度，通常以标准筛的筛余百分数或比外表积或粒度分布表示。
14、筛余：粉状物料细度的表示方法，一定质量的粉状物料在试验筛上筛分后所残留于筛上部分的质量百分数15、比外表积：单位质量的物料所具有的外表积。
16、标准砂：检验水泥强度专用的细集料，有高纯度的天然石英砂经筛洗加工制成，对二氧化硅含量和粒度组成有规定质量要求。
≥98%17、水灰比：水泥浆、水泥胶砂、混凝土混合料中拌合水与水泥的质量比值。
18、水泥胶砂强度：水泥力学的一种量度。
水泥物理力学性能
一、了解概念（名词解释）1、胶凝材料：凡能在物理、力学作用下，从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质，统称为胶结凝材料。
2、水硬性：一种材料磨成细粉和水拌合成浆后，能在潮湿空气和水中硬化并形成稳定化合物的性能。
3、水硬性胶凝材料：在拌水后即能在空气硬化又能在水中继续硬化，并能将砂石等骨料胶结在一起的材料。
4、火山灰性：一种材料磨细成粉，单独不具有水硬性，但在常温下与石灰一起和水后能形成具有水硬性的化合物的性能。
5、活性混合材：具有火山灰性或潜在水硬性，或兼有火山灰性和水硬性的矿物质材料。
6、水泥混合材料：在水泥生产过程中，为改善水泥性能，调节水泥标号而加到水泥中的矿物质材料。
7、普通硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、6%-15%混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。
8、水泥净浆标准稠度：为测定水泥的凝结时间，体积安定性等性能，使其具有准确的可比性，水泥净浆以标准方法测试所达到统一规定的浆体可塑性程度。
9、水泥净浆标准稠度需水量：拌制水泥净浆时为达到标准稠度所需的加水量。
10、初凝时间：水泥从加水拌和到水泥达到标准规定的可塑性状态所需的时间。
11、终凝时间：水泥从加水拌和到完全失去可塑性状态达到标准规定的较致密的固体状态所需时间。
12、雷氏夹法：检验水泥中游离氧化钙含量影响水泥体积安定性的方法。
13、细度：粉状物料的粗细程度，通常以标准筛的筛余百分数或比表面积或粒度分布表示。
14、筛余：粉状物料细度的表示方法，一定质量的粉状物料在试验筛上筛分后所残留于筛上部分的质量百分数15、比表面积：单位质量的物料所具有的表面积。
16、标准砂：检验水泥强度专用的细集料，有高纯度的天然石英砂经筛洗加工制成，对二氧化硅含量和粒度组成有规定质量要求。
≥98%17、水灰比：水泥浆、水泥胶砂、混凝土混合料中拌合水与水泥的质量比值。
18、水泥胶砂强度：水泥力学的一种量度。
19、水泥强度等级：根据水泥强度的高低划分水泥产品质量的等级。
102水泥物理力学性能;建筑用砂,石,参合料
102水泥物理力学性能；建筑用砂，石，参合料102水泥是中国国家标准GB/T 175-2007《普通硅酸盐水泥》中规定的一种水泥，下面是该水泥的物理力学性能：1. 抗压强度：102水泥的抗压强度是指在一定时间内经过固化后，水泥试样所能承受的最大压力。
根据标准规定，102水泥的28天抗压强度应不低于42.5MPa。
2. 抗折强度：102水泥的抗折强度是指在一定时间内经过固化后，水泥试样所能承受的最大弯曲力。
根据标准规定，102水泥的28天抗折强度应不低于5.0MPa。
3. 初凝时间：102水泥的初凝时间是指水泥浆体开始凝结的时间。
根据标准规定，102水泥的初凝时间应不早于45分钟，不晚于10小时。
4. 终凝时间：102水泥的终凝时间是指水泥浆体完全凝结的时间。
根据标准规定，102水泥的终凝时间应不早于6小时，不晚于24小时。
建筑用砂、石和参合料是常用的混凝土配料材料，下面是它们的一些特点：1. 建筑用砂：建筑用砂是指用于混凝土、砂浆等建筑材料中的砂料。
常见的建筑用砂有河沙、山砂等。
建筑用砂应具有一定的颗粒分布范围，适当的含水率，以及良好的稳定性和流动性。
2. 建筑用石：建筑用石是指用于混凝土、砂浆等建筑材料中的骨料。
常见的建筑用石有块石、碎石等。
建筑用石应具有一定的颗粒分布范围，适当的含水率，以及良好的强度和稳定性。
3. 参合料：参合料是指用于混凝土中替代部分水泥的材料，常见的参合料有粉煤灰、矿渣粉等。
参合料可以改善混凝土的工作性能、耐久性和经济性，同时减少对天然资源的消耗。
需要注意的是，具体的水泥和配料材料的性能还需参考相关的国家或地区标准，因为不同国家或地区可能有不同的标准和要求。
水泥物理性能补充讲义
培训资料，请勿传播！ 202011 版
水泥物理力学性能
一、基本知识 1、水泥定义：凡细磨成粉状，加入适量水后成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，
并能将砂、石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，统称为水泥。 硅酸盐水泥熟料定义：由主要含 CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3 的原料，按适当比例磨成细粉烧至部分 熔融，所得以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质。其中硅酸钙矿物含量（质量分数）不 小于 66%，氧化钙和氧化硅质量比不小于 2.0。 通用硅酸盐水泥定义：以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏，及规定的混合材料制成的水硬性胶凝 材料。 2、水泥组成：通常情况下水泥是由熟料、混合材料及调凝剂三部分组成。 3、几种常见水泥： 硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料、石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成。硅酸盐水泥分 两种类型，不掺加混合材料的称 I 型硅酸盐水泥，代号为 P·I 型，在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加小于 等于水泥质量 5%石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称 II 型硅酸盐水泥，代号为 P·II 型。 普通硅酸盐水泥（代号为 P·O）是由硅酸盐水泥熟料、混合材料、适量石膏磨细制成，其中混 合材料的掺量大于 5%且小于等于 20%。普通硅酸盐水泥常简称普通水泥。 矿渣硅酸盐水泥（代号为 P·S·A 或 P·S·B）是由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨 细制成。矿渣硅酸盐水泥分两种类型，当水泥中粒化高炉矿渣掺加量大于 20%且小于等于 50%时为 P·S·A 型，当水泥中粒化高炉矿渣掺加量大于 50%且小于等于 70%时为 P·S·B 型。 火山灰质硅酸盐水泥（代号为 P·P）。是由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细 制成，其中火山灰质混合材料掺加量大于 20%且小于等于 40%。 粉煤灰硅酸盐水泥（代号 P·F）是由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成，其中粉煤 灰掺加量大于 20%且小于等于 40%。 复合硅酸盐水泥（代号为 P·C）是由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、适量 石膏磨细制成。其中混合材料总掺加量大于 20%且小于等于 50%。 4、水泥取样方法： 进场的水泥应按批进行复验。按同一厂家、同一品种、同一代号、同一强度等级、同一批号且连 续进场的水泥，袋装不超过 200t 为一批，散装不超过 500t 为一批，每批抽样数量不少于一次。取 样应具有代表性，可连续取样，亦可从 20 个以上不同部位取等量样品。取样品宜用取样器，总量不
水泥物理力学性能检验PPT(共39页)
2008 《水泥胶砂流动度测定方法》GB/T2419-2005 《 水泥密度测定方法》GB/T208-94
2.2 检测环境
（1）试验室温度为20±2℃，相对湿度不低于 50%， 水泥试样、拌合水、仪器和用具的温度应与试验 室温度一致。
（4）结果计算及处理
a.当被测物料的密度、试料层中空隙率与标准试样相同，试验时温差 ≤3℃时，可按下式计算：
S Ss T
（1-5）
Ts
如试验时温差＞3℃时，可按下式计算：
S Ss T s Ts 3
（1-6）
式中 S ——被测试样的比表面积（cm2/g）； Ss ——标准试样的比表面积（cm2/g）； T ——被测试样试验时，压力计中液面降落测得的时间（s）； Ts ——标准试样试验时，压力计中液面降落测得的时间（s）； ή——被测试样试验时温度下的空气粘度（Pa·s）； ηs——标准试样试验时温度下的空气粘度（Pa·s）；
b.当被测试样的试料层中空隙率与标准试样的试料层中空隙率不同， 试验时温差≤3℃时，可按下式计算：
S Hale Waihona Puke Ss T（1s）3 T（s 1-）s3
如试验时温差＞3℃时，可按下式计算：
SSs T（1s）3 s T（ s 1-）s3
式中 —— 被测试样试料层中的空隙率； s —— 标准试样试料层中的空隙率。
试验筛：筛孔尺寸为80或45 μm ，有负压筛、水筛和手工 筛。试验筛每使用100次后需重新标定。
负压筛析仪：负压可调范围4000~6000Pa。
天平：最大称量不小于1000g，最小分度值不大于1g。
（3）实验方法
试验时，80 μm筛析试验应称取试样25g，45 μm筛析试验 应称试样10g，均精确至0.01g。
水泥物理力学性能
一、水泥物理力学性能1、水泥成型室温度应保持在 20±2℃，相对湿度应为不低于 50% ，养护箱或雾室温度应保持在 20±1℃，相对湿度应为不低于 90% ，养护水温度（水泥胶砂强度试验中试体养池水温度）应为 20±1℃。
2、水泥代号与名称：硅酸盐水泥——P·I（不掺加混合材料）、P·Ⅱ（加量不超过水泥质量5%石灰石或粒化高炉矿渣混合材料）；普通硅酸盐水泥——P·O；矿渣硅酸可卡因水泥——P·s；火山灰质硅酸盐水泥——P·P；粉煤灰硅酸盐水泥——P·F；复合硅酸盐水泥——P·C。
3、硅酸盐水泥细度检验结果以比表面积表示，标准指标要求为大于300m2/kg ，普通水泥细度检验结果以筛网上所得筛余物的质量占试样原始质量的百分数（筛余百分数）表示，标准指标要求为不超过10.0% 。
4、氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项不符合标准规定时，均为废品。
5、细度、终凝时间、不溶物和烧失量不符合标准规定，或混合材料掺加量超过最大限量和强度超过低于商品强度等级指标，水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产省名称和出厂编号不全时，为不合格品。
6、试验室温湿度及养护水温度至少每 1d 记录一次，养护箱温湿度至少每4h 记录一次，且每个养护池只能养护同类型的水泥试件，水泥净浆量水器最小刻度为 0.1ml ，精度 1% ，水泥胶砂强度试验中，称量用天平精度为±1g ,用自动滴管加225ml水时，滴管精度应达到±1ml 。
7、24h龄期的试件，应在破型试验前 20min 内脱模， 24h 以上龄期的，在成型后20~24h 之间脱模。
8、试件破型前 15min 从水中取出，不同龄期强度试验时间允许偏差范围：24h±15min ; 48h±30min ； 72h±45min ； 7d±2h ； 28d±8h .9、水泥胶砂强度检验时，标准砂为中国ISO标准砂，配合比为：一份水泥、三份标准砂、半份水（灰砂比： 1：3 ，水灰比： 0.5 ）。
水泥物理力学性能检验(整理后)
水泥物理力学性能检验杨利雄第一节水泥1.1基本知识1.1.1水泥的定义、用途及分类1、定义：凡细磨材料，加水后变为塑性浆体，既能在水中硬化又能在空气中硬化的水硬性胶凝材料统称为水泥。
2、用途:水泥属于无机水硬性胶凝材料，不仅可用于干燥环境中的工程，而且也可以用于潮湿环境及水中的工程，在建筑、交通、水利电力、能源矿山、国防、航空航天、农业等基础设施建筑工程中得到广泛应用。
3、分类:水泥的分类方法主要有以下两种。
按水泥的性能和用途分水泥按性能和用途分为通用水泥、专用水泥和特性水泥三大类，见表1.1-1.表1.1-1 水泥按性能和用途的分类(2)按水泥中主要水硬性物质分水泥按主要水硬性物质的分类见表1.1-2。
1.1.2水泥生产所用的原材料及主要化学组成1、原材料：硅酸盐系列水泥原材料分为生产硅酸盐水泥熟料的原材料、石膏和混合材料三类。
（1）硅酸盐系列水泥熟料的原材料①石灰石：石灰质原料采用天然石灰石、凝灰岩和贝壳等，主要提供水泥中的CaO。
②粘土：主要为黏土（或页岩、泥岩、粉砂岩、河泥等），其主要成分为SiO2，其次为Al2O3和少量Fe2O3。
③铁粉：铁矿粉采用赤铁矿，化学成分为Fe2O3，主要弥补黏土中铁质含量的不足。
（2）石膏：在生产水泥时，必须掺入适量石膏，以延缓水泥的凝结。
在硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥中石膏主要起缓凝作用；而在掺较多混合材料的水泥中，石膏还起激发混合材料活性的作用。
掺入的石膏主要为天然石膏、工业副产石膏（无水硫酸钙）等。
（3）混合材料：为了改善水泥的性能，调节水泥强度等级，提高水泥的产量，扩大水泥品种，降低成本，在生产水泥时加入的矿物质材料，称为混合材料。
混合材料分为活性混合材料和非活性混合材料两类，其种类、性能及常用品种见表1.1-3。
①粒化高炉矿渣。
它是高炉冶炼生铁的副产品，以硅酸钙和铝酸钙为主要成分的熔融物，经水淬成粒后的产品。
粒化高炉矿渣的化学成分主要为CaO、Al2O3 、SiO2 ，约占总质量的90%以上，另外还含有少量的MgO、Fe2O3 和一些硫化物。
水泥物理力学性能
水泥物理力学性能相关标准：GB175-1999《硅酸盐和普通硅酸盐水泥》（P I、PII、PO）；GB1344-1999（PC、PP、PF水泥）；GB12658-1999（PC水泥）；GB/T1346-2001（水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法）；GB1345-2005（水泥细度筛析法）GB/T17671-1999（水泥胶砂强度检验方法）一、六大通用水泥：1、硅酸盐水泥：PI无混合材料；PII掺0-15%混合材料，等级：42.5-62.5R2、普通硅酸盐水泥：PO掺6%-15%混合材料；等级：32.5-52.5R3、矿渣硅酸盐水泥:PS掺20%-70%粒化高炉矿渣;4、火山灰硅酸盐水泥:PP掺20%-50%火山灰质混合材料;5、粉煤灰硅酸相加水泥:PF掺20%-40%粉煤灰;6、复合硅酸盐水泥:PC掺15%-50%混合材料;细度:PI及PII为比表面积>300㎡/㎏,其它水泥试验时应取二次平行值,误差为0.5%,45μm筛称10g,80μm称25g,精确到0.01g;凝结时间:六类水泥初凝都不得早于45min,终凝,PI及PII不得迟于6.5h,其它不得迟于10h;二、水泥软练常规项目：（各种实验方法、判定规则及其计算方式，仲裁判定以标准法为准）（水泥净浆拌制：先加水再加500g水泥，低速120s，停15s,把水泥净浆刮入锅中，再高速120s，量水器：最小刻度0.1mL、精度1%；天平：≥1000g,分度值不大于1g）1、标准稠度用水量：标准法为试杆法当试杆下沉到距底板（6±1）㎜的水泥净浆用水量。
代用法为试稚法，调节水量法及不变水量法，试稚下沉到（28±2）㎜。
标准稠度用水量以水泥质量的百分比计。
细度：硅酸盐水泥用比表面积表示，其它用80μm（样重25克）或45μm（样重10克）筛筛佘表示：样先过0.9㎜筛,再称重。
标准法为负压筛析法，负压4000-6000Pa，负压2min。
水泥物理性能检验培训资料11
水泥物理性能检验培训资料第一部分GB/T208-1994《水泥密度测定方法》1.定义⏹比重的定义：某物体单位体积的重量与同体积4℃纯净水的重量之比，它是一个比值，没有单位，只有数值上的大小。
⏹密度的定义：某物质单位体积的质量，就是该物质的密度，密度是有单位的，克每立方厘米）；g/cm3或千克每立方米；（kg/m3）。
1 g/cm3=1 kg/m3⏹水泥密度的定义：水泥单位体积的质量，就是水泥的密度，水泥的密度单位是克每立方厘米；（g/cm3）。
2．比重和密度的关系G物ρ物gv物∵比重γ＝＝而v物＝v水G水ρ水gv水ρ物∴比重γ＝ρ水又∵4℃纯净水的密度是1kg/m3或1g/cm3，即ρ水在数值上＝1所以比重γ在数值上＝密度ρ的数值一．水泥密度的意义水泥密度对于一些特殊工程当中如粘结工程、浇灌工程和油井堵塞工程都起到非常重要的作用，因为这些工程都希望水泥颗粒能较快的从水泥浆体中沉积下来，在这个过程中也在逐步水化硬化，最后生成致密的水泥石，故要求水泥的密度大一些。
还有在测定水泥的比表面积时须先测水泥的密度。
二．水泥中矿物组成密度及各个品种水泥密度⏹1．熟料矿物密度为：⏹各矿物：C3S C2S C3A C4AF fCaO⏹密度： 3.25 3.28 3.04 3.77 3.34⏹2．各个品种水泥密度为：⏹硅酸盐水泥：3.10~3.30⏹矿渣水泥：2.90~3.20⏹高铝水泥：3.10~3.80⏹普通水泥：2.95~3.20⏹火山灰、粉煤灰：2.50~3.00三．影响水泥密度大小的因素⏹硅酸盐水泥密度主要由熟料矿物组成决定：但以下三条因素会影响水泥密度。
⏹1.储存条件如储存时间长，密封条件差，水泥中的fCao吸水生成Ca(OH)2，水泥中的fCao与空气中的CO2生成CaCo3，因Ca(OH)2（2.23）和CaCo3(2.71)密度低所以水泥的密度会变小。
另外熟料矿物水化后生成的水化物密度也比熟料矿物低⏹2.熟料锻烧程度的影响熟料生烧密度小，熟料过烧密度大，正常熟料介于二者之间，但变化并不显著。
水泥土的基本物理力学性能探究
水泥土的基本物理力学性能探究一、重度和相对密度由于水泥浆的重度与土的重度相近，所以形成的水泥土重度与天然软土的重度相差不大。
如表1所示，当水泥掺量αw＝25%时，水泥土的重度仅比天然软土增加4.5%。
由此可见，用水泥土加固软土地基，其加固部分对下卧层不致产生过大的附加荷载，从而也不会引起较大的附加沉降。
由于水泥的相对密度（3.1）比一般土体的相对密度（2.65～2.75）大，故水泥土的相对密度也比天然土的相对密度稍大，且随着水泥掺入比的增加而增大，但增大的幅度很小，见表1。
表1 水泥土的物理性质二、渗透系数水泥土的渗透系数，随水泥掺入比的增加和含水量的降低而降低，8%～10%的掺入比是最经济的，再提高水泥掺入比也不能显著减小渗透系数；随养护龄期的增长而减小。
加固初期，水泥水化释放大量的Ca2＋，离子溶度和化合价增加，双电层厚度降低，土颗粒发生絮凝作用，形成一种大空隙的结构，水泥土渗透系数增大。
但是随着水泥的水化反应和火山灰反应的进行，产生大量的水化产物，填充在土颗粒集合之间，固化土的含水量或者孔隙比也随之降低，土体渗透系数降低。
三、无侧限抗压强度无侧限抗压强度试验，是水泥土在侧向应力为零的条件下，施加轴向压力使试样破坏，与三轴压缩中围压σ3＝0相对应。
由于试样是在压缩条件下破坏的，因此把这种情况下水泥土所承受的最大轴向压力称为无侧限抗压强度（unconfined compression strength），通常以q u或f cu表示。
无侧限抗压强度是水泥土最重要的力学指标，有关试验研究和分析将在后面几章做详细论述。
四、抗拉强度水泥土的抗拉强度可以由传统的拉伸试验和劈裂试验确定，但是前者测定的抗拉强度较后者测定的抗拉强度高，且离散性也大。
随着水泥掺入比的增加，抗拉强度也随之增大，但是破坏时的应变随之减少。
水泥土的抗拉强度σ1随无侧限抗压强度f cu的增加而增加，抗压和抗拉这两类强度有密切关系。
高亚成得出结论是抗拉强度为抗压强度8%～16%，一般为14%。
水泥的物理性能
水泥强度
保水性和泌水性
抗渗性
干缩性
■ 耐热性
水化热
■ 抗冻性
Huaxin Cement
MWFT—水泥的物理性能--黄石公司
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一、水泥密度与容积密度
1、水泥密度：水泥在绝对紧密（没有空隙）的状态下，单位 容积所具有的质量。以kg/m3或g/cm3表示。
2、容积密度：水泥在疏松或紧密状态下，单位容积所具有的 质量。以kg/m3或g/cm3表示。
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二、需水性（稠度、流动度）
1、需水性：在用水泥制得净浆、砂浆或者拌制混凝土时，都需加入必 需量的水分，一方面使其凝结硬化；另一方面使其具有一 定的流动性以便于施工时浇灌模型。
2、稠度和流动度是表示水泥需水性大小的参数，前者用于水泥净浆， 后者用于水泥砂浆和混凝土。
4、影响因素：多方面，如f-CaO、K2O、Na2O 含量，熟料矿物组成、混合材掺加量，粉Hale Waihona Puke 磨细度，水泥用水量及水泥的贮存时间等
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四、水泥体积安定积
1、水泥体积安定性：简称安定性，是指水泥加水后体积变化均匀性 2、如果在水泥硬化以后产生了剧烈的不均匀的体积变化，也就是所
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十一、抗冻性
在严寒地区使用水泥时，抗冻性是水泥石的重要性能之一。而 水泥石的耐久性很大程度上也取决于它抵抗冻融循环的能力。
水在结冰过程中体积增加9%，水在水泥石的毛细孔隙中结冰时 由于冰的体积膨胀将使孔隙中多余的水从孔中压出，如果此水 能顺利流入附近孔的孔隙，则水压就此消除。但事实上由于孔 径很小，如果再有冰晶堵塞了通路，水的运动就很困难。加之 水泥石附近如果又没有空的孔隙容纳多余的水，则水的压力必 然要增大。当压力大到超过水泥的抗压强度，就会在水泥中产 生微细裂缝。当冰融化裂缝被水充満，再次冰冻时，裂缝又扩 大。如此经过反复冻融循环，裂缝越来越大，以致水泥石破坏
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较差 较大 大 较小
保水性
蒸养适应性
较好
不宜高于60～80℃
差
好
好
差
2、水泥取样方法：GB/T 12573-2008
•进场的水泥应按批进行复验。按同一生产厂家、
同一等级、同一品种、同一批号且连续进场的水 泥，袋装不超过200t为一批，散装不超过500t为 一批，每批抽样不少于一次。 •取样应具有代表性，可连续取样，亦可从20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12kg，将所取样品充分混合后通过 0.9mm方孔筛，均分为试验样和封存样，封存样 应加封条，密封保管三个月（90天）。
龄 期 1h 0.9μm 28d 50% 3d 2.63μm 60d 59% 28d 4.6μm 360d 77% 水化深度 45μm颗粒熟料水化 水化体积百分数
• 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。
水泥物理力学性能培训讲义
讲课：卢宁 制作：谢超
水泥试验相关标准
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水泥取样方法：GB/T 12573-2008 水泥细度检验方法（筛析法）： GB/T 1345-2005 水泥胶砂流动度测定方法：GB/T 2419-2005 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法： GB/T1346-2011 水泥胶砂强度检验方法（ISO法）：GB 17671-1999 水泥密度测定方法：GB/T 208-1994 水泥比表面积测定方法(勃氏法)：GB/T 8074-2008 水泥化学分析：GB/T 176-2008 通用硅酸盐水泥：GB 175-2007
3、通用硅酸盐水泥物理性能有关技术指标
2）凝结时间：《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安 定性检验方法》 GB/T1346-2011 硅酸盐水泥（ P· Ⅰ、 P· Ⅱ）：初凝不得早于 45min ， 终凝不得迟于390min。 P· O、P· S、P· P、P· F、P· C：初凝不得早于45min，终 凝不得迟于600min。 3）安定性（由游离氧化钙造成的体积安定性）： GB/T1346-2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、 安定性检验方法》。 用雷氏法（标准法）或试饼法（代用法）检验均合格， 另外，由游离氧化镁造成的体积安定性用 GB/T750 《水泥压蒸安定性试验方法》检验，由三氧化硫造成 的体积安定性影响是通过产品标准中对三氧化硫的限 制来控制的。
二、水泥胶砂强度检验方法（ ISO法）GB/T17671-1999
1、使用范围：通用硅酸盐水泥。 2、试验材料及设备要求 1）水泥：当试验水泥从取样至试验应将它贮存在基本装满和气密 的容器里，这个容器应不与水泥起反应。 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。 3）中国ISO标准砂：中国ISO标准砂完全符合基准砂中的颗粒分布 和湿含量的要求。生产期间这种测定每天至少进行一次，但这些 要求不足以保证标准砂与基准砂等同。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。 ISO基准砂是德国标准砂公司制备的，用来鉴定和控制各国ISO标 准砂的质量（鉴定检验、年检、月检）。 中国ISO标准砂包装要求： 0.08~0.5(mm) 细 砂 450g ， 0.5~1.0(mm) 中 砂 450g ， 1.0~2.0(mm)粗砂450g，混合包装1350g。
3、通用硅酸盐水泥物理性能有关技术指标
1）细度：GB/T1345-2005《水泥细度检验方法（筛析法）》。 • P· Ⅰ、P· Ⅱ 、 P· O水泥以比表面积表示不小于300m2/kg。 • P· S 、 P· P 、 P· F 、 P· C 水泥 80μm 方孔筛筛余不得超过 10% ，或者 45μm方孔筛筛余不大于30% 。 • 水泥细度反映的是水泥颗粒的粗细程度，颗粒愈细，与水起反应 的表面积就愈大，水化较快且较完全，早期强度及后期强度都较 高，但在空气中的硬化收缩大。 1 X=2 t 4 式中X：水化深度（μm），t：水化天数。
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1、水泥的分类：按用途和性能分
• 1）专用水泥：指专门用途的水泥，如油井水泥、
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砌筑水泥； 2）特性水泥：自应力水泥、抗硫酸盐水泥、膨胀 水泥； 3）通用硅酸盐水泥：硅酸盐水泥（P· Ⅰ、P· Ⅱ）、 普 通 硅 酸 盐 水 泥 （ P· O）、矿渣硅酸盐水泥 （ P· S ） 、 火 山 灰 水 泥 （ P· P）、粉煤灰水泥 （ P· F ） 、 复 合 水 泥 （ P· C），产品代号均为 GB175-2007。
五种常用水泥的主要性能
特性 品种 P.ⅠP. Ⅱ
P.O
高 较快
P.S
P.P
低
P.F
水化热 凝结时间 快
较慢，低温下尤甚
强度发展
抗硫酸腐蚀
早期强度 高
早期强度 较高
早期强度低，但后期强度可等 于同标号硅酸盐水泥
较强
当SiO2多时，抗硫酸盐 腐蚀性好当AlO3多时， 抗硫酸盐腐蚀性差
较差 抗冻性 干缩性 好 小
1、水泥的分类 ：按组成酸盐类水泥 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）少熟料或无熟料水泥
矿渣硅酸盐水泥
性质： • 具有较强的抗软水、抗硫酸盐腐蚀的能力 • 早期强度低，后期强度增进率大 • 水化放热量少，放热速度慢 • 具有较好的耐热性 • 抗渗性、抗冻性差，干缩大
一、基础部分（水泥基本知识）
• 1、水泥定义：凡细磨成粉状，加入适量水后成为塑性浆
体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石 等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料， 统称为水泥。 2、水泥组成：通常情况下水泥是由熟料、混合材料及调 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。掺加混合材 料可以改善水泥的性能、增加品种、提高产量、节约熟料、 降低成本、
3、通用硅酸盐水泥物理性能有关技术指标
4）强度：GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》，水 泥强度等级按规定龄期的抗压强度和抗折强度来划分，各强度等级水 泥的各龄期强度不得低于相应产品标准中强度表格的数值。 5）比表面积：GB/T 8074-2008 水泥比表面积测定方法(勃氏法) 。 P· Ⅰ、P· Ⅱ水泥中不小于300m2/kg。 6）不合格品 凡化学指标（烧失量、不溶物、三氧化硫、氧化镁、氯离子）、凝结 时间、安定性、强度中的任何一项不符合标准规定的要求为不合格品。 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 属于不合格品。