水泥技术性质
水泥技术性质(1)
5.1 水泥技术性质检测（1）
按性能和用途分
通用水泥
硅酸盐水泥
普通硅酸盐水泥
矿渣硅酸盐水泥 粉煤灰硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥 石灰石硅酸盐水泥
水 泥
专用水泥
如砌筑水泥、油井水泥、 道路水泥、大坝水泥等
如白色硅酸盐水泥、快凝 快硬硅酸盐水泥等
特性水泥
5.1 水泥技术性质检测（1）
二、主要依据的规范：
1、《水泥细度检验方法（80μm筛筛析法）》（GB l345—2005）
2、《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检 验方法》（GB1346—2001） 3、《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》GB176711999） 4、《水泥通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）
5.1 水泥技术性质检测（1）
衡阳“11·3”特大火灾坍塌事故
5.1 水泥技术性质检测（1）
将来我们也是人民的 “安全保卫战士”！
坚决把好水泥质量关！
5.1 水泥技术性质检测（1）
5.1 水泥技术性质检测（1）
抽样
外观质量 取样 检测
袋装 散装 细度 凝结时间 技术性能 安定性 强度 其它性能
一、检测流程
5.1 水泥技术性质检测（1）
1、如何抽样？
1、袋装水泥以同期到达的同一生产 厂家、同品种、同强度等级的水泥 为一批（一般不超过200t）； 2 、 散 装 水 泥 以 500t 为 一 批 ， 不 足 500t的按一批计算。
5.1 水泥技术性质检测（1）
2、 如何取样？
1、取样应有代表性，可连续取，亦可从20个 以上不同部位取等量样品，总量不少于12kg。 2、试样应充分拌匀，通过0．9mm的方孔筛， 记录筛余百分率及筛余物情况。将样品分成 两份，一份密封保存3个月，一份用于试验。
水泥技术性质与水泥标号及含义
水泥技术性质与水泥标号及含义
水泥技术性质：
a）细度
水泥的细度是指其颗粒的粗细程度，一般在7—200微米之间。
水泥颗粒愈细，与水反应的表面积愈大，水化反应速度也就愈快，并且比较完全。
因此，水泥的强度增加的快，但硬化收缩较大，且磨细成本增高，所以水泥的细度要适当。
b）体积安定性
水泥的体积安定性是指水泥浆体硬化过程中，体积是否均匀变化的性能。
体积安定性不良的水泥会使水泥制品、混凝土结构产生裂缝甚至破坏。
体积安定性不良的水泥为废品，不得用于建筑工程中。
c）强度
水泥的强度是水泥性能的重要指标，也是划分水泥强度等级的依据。
硅酸盐水泥的强度等级采用40mm×40mm×160mm标准试件，经标准条件（20±3℃，相对湿度90%以上）养护后，按规定的龄期测定抗压强度和抗折强度，并依此分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.
5、62.5R六个强度等级。
d）凝结时间
水泥的凝结时间分初凝和终凝。
对标准稠度的净浆，从加水拌和起，至开始失去可塑性所需时间为初凝时间。
至完全失去可塑性并开始产生强度所需时间为终凝时间。
水泥的初凝时间不能太早，以保证。
水泥混凝土技术性质
10 ~ 30
3 普通配筋的钢筋混凝土结构如钢筋混凝土板、梁、柱等
30 ~ 50
4 钢筋较密、断面较小的钢筋混凝土结构（梁、柱、墙等）
50 ~ 70
5 钢筋配置特密、断面高而狭小极不便灌注捣实的特殊结构部位 70 ~ 80
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影响新拌混凝土工作性的因素
影 响 因 素
单位用水量 集灰比 砂率
抗折强度试验条件
试件尺寸 150×150×550mm； 养护龄期 28d； 加荷方式 按三分点加荷测定抗折强度； 跨中单点加荷得到的抗折强度，应乘以折算系 数0.85。
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影响水泥混凝土强度的因素
水泥强度和水灰比 集料的品种、质量与数量对强度的影响 养护条件对强度的影响 龄期对强度的影响 试验条件对强度的影响
耐久性
耐久性概念 提高混凝土耐久性的措施
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水泥强度和水灰比
水泥强度(f ce)与混凝土强度(f cu, 28)的关系
高强度水泥制成的混凝土的强度高;
水灰比与混凝土强度(f cu, 28)的关系
水泥强度一定时，混凝土强度在一定范围内随
水灰比的减小而有规律的提高。
混凝土强度计算公式
f cu,28
合理选用水泥品种； 合理确定最大水灰比和最小水泥用量； 合理选用材料质量，改善骨料级配； 掺入外加剂； 施工中加强搅拌、振捣、养护，严格控制施工 质量。
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混凝土的抗冻性
抗冻性试验
用100mm×100mm×100mm棱柱体混凝土试件， 经28d龄期，于-17℃和5℃条件下快速冻结和融化循 环。每25次进行一次横向基频的测试并称重。当冻 融至300次或相对动弹模量下降至60％以下，或质量 损失达到5%，即可停止试验。
硅酸盐水泥的技术性质资料
凡以硅酸钙为主的硅酸盐水泥熟料，5%以下的石灰石或粒化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，统称为硅酸盐水泥（Portland cement），国际上统称为波特兰水泥。
硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材料的称为Ⅰ型硅酸盐水泥，代号P·Ⅰ；掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称为Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P·Ⅱ。
硅酸盐水泥的相关技术性质：1.密度、细度密度：3.05~3.20g/cm3，一般取 3.10。
堆积密度：1000~1600kg/m3。
细度：指水泥颗粒的粗细程度，用筛余率或比表面积表示。
国标规定：硅酸盐水泥比表面积应大于300m2/kg；其它五种水泥0.080mm 方孔筛的筛余量不超过10%。
细度影响到水泥的水化速度、收缩等性质。
粒径：< 3μm，水化非常迅速，需水量增大；>40μm，水化非常缓慢，接近惰性。
2.凝结时间初凝时间：水泥开始加水拌合起至标准稠度净浆开始失去可塑性所需的时间。
终凝时间：水泥开始加水拌合起至标准稠度净浆完全失去可塑性。
水泥凝结时间的测定，是以标准稠度净浆，在规定的温度和湿度条件下，用标准稠度测定仪来测定。
国标规定：水泥初凝不得早于45min，终凝不得迟于6.5h。
检验水泥的凝结时间和体检定性时，需用“标准稠度”的水泥净浆。
标准稠度用水量：不同水泥达到标准稠度时所需的加水量。
用水泥标准稠度仪测定。
一般在21~28%。
凝结时间的工程意义：水泥的初凝时间不宜过早，以便在施工时有足够的时间完成混凝土或砂浆的搅拌、运输、浇筑和砌筑等工作。
水泥的终凝时间也不宜过迟，以便混凝土尽快硬化，具有强度。
异常情况：闪凝——未掺石膏（水泥可继续使用）假凝——温度过高、石膏少（影响水泥正常使用）3.体积安定性定义——水泥在凝结硬化过程中提及变化是否均匀。
为什么会出现体积不安定？①熟料中含游离氧化钙过多；②熟料中含游离氧化镁过多。
水泥硬化后因体积膨胀而产生不均匀变形，即为安定性不良。
水泥的技术性质及试验(下)
水泥三大指标—安定性试验
3、沸煮
调整好沸煮箱内的水位，使之在整个沸煮过程中都 能没过试件，不需中途添补试验用水，同时保证在 30min±5min内水能沸腾。
4、结果判别
沸煮结束后，即放掉箱中的热水，打开箱盖，待箱 体冷却至室温，取出试件进行判别。目测试饼未发 现裂缝，用钢直尺检查也没有弯曲(使钢直尺和试饼 底部紧靠，以两者间不透光为不弯曲)的试饼的安定 性合格；反之为不合格。当两个试饼判别结果有矛 盾时，该水泥的安定性为不合格。（见视频）
水泥三大指标--凝结时间试验
4、终凝时间测定
(1)由水泥全部加入水中至终凝状态的时间作为终凝时间，用 “min”计。
(2)为了准确观察试件沉入的状况，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 式从底板下翻转180°，直径大端向上、小端向下放在底板上， 再放入湿气养护箱中继续养护。 (3)临近终凝时间时每隔15min测定一次，当试针沉入试件0.5 mm时，即环形附件开始不能在试件上留下痕迹时，为水泥达 到终凝状态。 (4)达到终凝时，应立即重复测一次，当两次结论相同时才能定为 达到终凝状态。 （见视频）
4）用振实台成型
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，装第一层时，每个槽里约放 300g胶砂，用大播料器播平，再振实60次；装第二层时，用小播料 器播平，再振实60次。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 (40×40×160)mm的棱柱体。（见视频）
水泥三大指标--凝结时间试验
3、初凝时间测定
(1)记录水泥全部加入水中时间作为凝结时间的起始时间。
硅酸盐水泥的技术性质
后自动加入砂子 ，同时搅拌 30S ，然后高速搅拌 30S 。停 90S，再高速搅拌
60S，全过程共 4 分钟。用伸臂式振实台成型 ，胶砂分二层装入 ，各振 60 次。
（试件成型试验室温度为 20 ℃± 2 ℃ ，相对湿度不低于50% ）。24±2h拆
模，试件拆模后进行水中养护 ，温度控制为 20±1 ℃，不允许在养护期间全
物理性能的检测要点
GB/T 1346—2001 《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》
1. 标准稠度用水量测定
2.
代用法 (试锥法） 标准法(试杆法）
3.
★ 注意两个方法判定的不同
2. 凝结时间
3.
初凝（塑性浆体开始失去流动性）
4.
终凝（浆体开始产生强度）
5.
★养护箱温湿度
3. 安定性
4.
② 烧失量——水泥煅烧不理想或者受潮后，会导致烧失量增加
因此，烧失量是检验水泥质量的一项指标。
③ 氧化镁 M g H 2 O O M (O g)2 H水化慢、体积膨胀,
④ 三氧化硫 S3 O C3AH 6 AFt
影响安定性
⑤ 碱——限制发生碱-集料反应，按（Na2O+0.658 K2O）值计。 (选择性指标)
≤5
/ / / /
（1）水 化
短纤维状
① C 3 S H 2 O C S H C a (O )2H
② C2S 同上 长纤维状 ③ C 3AH 2O C 3AH 6 立方板状结晶 水化速度快
缓凝机理： C 3 A6 H Ca 4•2 S H 2 O O AtF 针状结晶
当石膏耗尽时，转化为Am t
C4AF
注意
❖ 水泥中的其它成分： 游离 CaO 和MgO
水泥技术性质实验
水泥的取样及细度测定一、水泥取样——依据GB/T12573—2008《水泥取样方法》进行。
（1）散装水泥◆取样条件——五同（同厂、同期、同品种、同强度、同一出场编号）◆取样批——500t/ 取样批。
◆取样方法——随机，不少于三个车罐中，用槽型管在适当位置插入水泥一定深度(不超过2m)。
◆取样量——不少于12kg，2份◆试样保存——1份置于标准的干燥密封容器中，另1份封样保存。
（2）袋装水泥◆取样条件——五同（同厂、同期、同品种、同强度等级，以一次进场的同一出场编号）◆取样批——200t/ 批，◆取样方法——重量检查，每袋重量允许偏差1kg。
:随机从20袋中各取等量的水泥，◆取样量——搅拌均匀后取12kg两份，密封好，一份送检，一份封样保存3个月。
注意——无论用什么方法取样，所取的试样都应充分搅拌均匀，通过0.9㎜方孔筛，并记录筛余百分率及筛余物情况。
二水泥细度测定一、实验仪器设备1、负压筛析仪，图2-8 所示2、水泥负压筛如图 2-9 所示3、天平二、实验方法步骤1、检查控制系统——负压筛放在筛座上，盖上筛盖，接通电源，调节负压至4000～6000Pa范围内。
2、称试样——25g，置于洁净的负压筛中。
图2-8 水泥负压筛析仪3、筛分——开动筛析仪连续筛析2min，4、称量筛余物。
5、当工作负压小于4000Pa时，清理吸尘器内水泥，使负压恢复正常。
三、试验结果计算水泥细度按试样筛余百分数（精确至0.1%）计算。
%100⨯=W R F s 2-1式中 F ——水泥试样的筛余百分数（%）；s R ——水泥筛余物的质量（g ）；W ——水泥试样的质量（g ）。
试验数据记录及结果处理见表2-27.表2-27 水泥细度试验数据记录及结果处理水泥细度试验筛析用试样重(g)筛余物重(g) 筛余(%) 筛余平均值（%） 备注任务二 水泥标准稠度用水量测定（GB/T 1346-2011）【试验条件】1、试验室温度为20℃±2℃，相对湿度应不低于50%；水泥、拌合水、仪器和用具的温度应与试验室一致；2、试验用水应是洁净的饮用水，如有争议时应以蒸馏水为准。
硅酸盐水泥的技术性质
硅酸盐水泥的技术性质国标GB175-1999，对硅酸盐水泥的主要技术性质作出下列规定：细度：细度是指水泥颗粒的粗细程度，是鉴定水泥品质的主要项目之一。
水泥细度通常采用筛析法或比表面积法测定，硅酸盐水泥的比表面积不小于300m2/kg。
凝结时间：凝结时间是指水泥从加水开始，到水泥浆失去塑性的时间。
分初凝时间和终凝时间，初凝时间是指从水泥加水到水泥浆开始失去塑性的时间，终凝时间是指从水泥加水到水泥浆完全失去塑性的时间。
硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min终凝时间不得迟于6.5h。
凡初凝时间不符合规定者为废品，终凝时间不符合规定者为不合格品。
水泥凝结时间的测定，是以标准稠度的水泥净浆，在规定温度和湿度条件下，用凝结时间测定仪测定。
所谓标准稠度用水量是指水泥净浆达到规定稠度时所需的拌合用水量，以占水泥重量的百分率表示。
水泥的凝结时间对水泥混凝土和砂浆的施工有重要的意义。
初凝时间不宜过短，以便有足够的时间来完成混凝土和砂浆的运输、浇捣或砌筑等操作；终凝时间不宜过长，使混凝土和砂浆在浇捣或砌筑完毕后能尽快凝结硬化，以利于下一道工序的及早进行。
安定性：指水泥浆体硬化后体积变化的均匀性。
若水泥硬化后体积变化不稳定、均匀，会导致混凝土产生膨胀破坏，造成严重的工程质量事故。
因此，国标水泥安定性不合格应作废品处理，不得用于任何工程中。
水泥中由于熟料煅烧不完全而存在游离CaO与MgO，由于是高温生成因此水化活性小在水泥硬化后水化，产生体积膨胀；生产水泥时加入过多的石膏，在水泥硬化后还会继续与固态的水化铝酸钙反应生成水化硫铝酸钙，产生体积膨胀。
这三种物质使得硬化水泥石产生弯曲、裂缝甚至粉碎性破坏。
国家标准规定通用水泥用沸煮法检验游离CaO安定性；游离MgO的水化比游离CaO更缓慢，沸煮法已不能检验，国家标准规定通用水泥MgO含量不得超过5%；由石膏造成的安定性不良需经长期浸在常温水中才能发现，所以国标规定硅酸盐水泥中的SO3含量不得超过3.5%。
水泥的技术性质和技术要求讲解(每日一练)
水泥的技术性质和技术要求讲解（每日一练）判断题（共20 题)1、水泥中铝酸三钙（C3A）会与水迅速反应，则有可能产生瞬凝或假凝现象。
(A)●A、正确●●B、错误答题结果：正确答案：A2、细度的大小反映了水泥颗粒粗细程度或水泥的分散程度。
(A)●A、正确●●B、错误答题结果：正确答案：A3、水泥标准稠度试杆法以标准试杆沉入净浆，并距离底板5 mm±1mm时水泥净浆为标准稠度净浆。
(B)●A、正确●●B、错误答题结果：正确答案：B4、水泥终凝时间是从加水起至水泥浆开始失去塑性的时间。
(B)●A、正确●●B、错误答题结果：正确答案：B5、水泥熟料中含有过多的游离CaO、MgO和石膏会导致水泥安定性不良。
(A)●A、正确●●B、错误答题结果：正确答案：A6、水泥中的石膏主要起缓凝作用，所以掺量越高越好。
） (B)●A、正确●●B、错误答题结果：正确答案：B7、水泥熟料中硅酸三钙C3S水化速度较快，水化热高，早期强度大。
(A)●A、正确●●B、错误答题结果：正确答案：A8、C3S和C2S是水泥强度的主要来源。
(A)●A、正确●●B、错误答题结果：正确答案：A9、C4AF对抗折强度和抗冲击强度不利。
(B)●A、正确●●B、错误答题结果：正确答案：B10、水泥颗粒达到较高的细度是确保水泥品质的基本要求。
所以，越细越好。
(B)●A、正确●●B、错误答题结果：正确答案：B11、进行水泥凝结时间、安定性试验测定时，所用的水和水泥拌合物必须在标准稠度水泥净浆的条件下进行。
(A)●A、正确●●B、错误答题结果：正确答案：A12、不变用水量法适用于试锥下沉深度小于13mm时。
(B)●A、正确●●B、错误答题结果：正确答案：B13、检验水泥游离氧化镁时应使用压蒸法测安定性。
(A)●A、正确●●B、错误答题结果：正确答案：A14、不溶物含量越高，水泥中的有效成分含量就越高。
(B)●A、正确●●B、错误答题结果：正确答案：B15、只要混凝土中不使用碱活性集料，水泥中的碱含量就不用控制。
混凝土原材料——水泥
水泥是一种水硬性的胶凝材料，加水拌合成塑性浆体，能胶凝砂、石等适当材料并能在空气中和水中硬化的粉状水硬性胶凝材料。
水泥是混凝土中最重要的组成成分之一，其性能直接影响混凝土的性能，如工作性、凝结时间、强度以及耐久性等。
了解一些水泥方便的知识对混凝土生产是十分必要的。
（一）水泥的常用控制技术指标（1）水泥细度硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度用比表面积表示，规范要求其比表面积不小于300m2/kg，其他品种的水泥细度用筛余表示，其80μm方孔筛筛余不大于10%或45μm方孔筛筛余不大于30%。
由于水泥标准仅规定细度的下限，造成目前水泥普遍偏细，很多水泥比表面积都超过350m2/kg，有的甚至超过380m2/kg。
水泥磨的太细，造成其需水量增加，与外加剂相容性差，外加剂用量也相应增加，生产的混凝土坍落度损失加大。
水泥细度偏细，水泥水化速度快，水化热过快释放，给混凝土温控带来难度，温度裂缝的几率增加。
早期强度的过快增长，造成后期强度增长不足，甚至有强度倒缩现象。
因此，水泥细度太细，对混凝土工作性、强度、耐久性都是不利的，国家相关标准应控制水泥比表面积不超过350m2/kg，这是很有必要的。
（2）标准稠度用水量水泥的技术性质中有体积安定性和凝结时间，为了使其检验结果具有可比性，国家标准规定必须采用标准稠度用水量的水泥净浆来测定。
获得这一稠度时所需的水量称为标准稠度用水量。
影响标准稠度用水量的因素有水泥熟料的矿物组成、水泥的细度、混合材的种类和数量等。
水泥的标准稠度用水量在一定程度上反应了水泥的需水量，水泥标准稠度用水量与混凝土用水量有一定的关系。
在其他因素不发生变化时，水泥的标准稠度用水量增加，要达到相同的坍落度，混凝土用水量也要相应的增加。
匡楚胜以水泥标准稠度用水量25%作为标准值，得出混凝土用水量与水泥标准稠度用水量变化的经验公式：△W=C(N－0.25)×0.8式中：△W——每立方米混凝土用水量变化值，kg/m3；C——每立方米混凝土水泥用量，kg/m3；N——水泥标准稠度用水量，%。
硅酸盐水泥的技术性质
一、细度
二、凝结时间 三、体积安定性 四、强度 五、碱含量 六、水化热
1
一、细 度
1、定义：指水泥颗粒的粗细程度。
2 、工程意义：水泥颗粒越细，凝结硬化越快，
早期强度越高；但是，硬化收缩也较大，易使混凝
土产生裂缝，而且成本较高，储存期较短。 负压筛法：筛余百分数<10％ 3、测定方法
（3）掺入石膏过多。
8
4、检验方法 试饼法 f-CaO引起的——沸煮法 雷氏法▲ f-MgO引起的——压蒸法 石膏引起的——长期浸水法 GB规定：MgO≤5.0％，若经压蒸安定性试验合 格， 允许放宽到6.0%； SO3 ≤3.5％。
9
两者均不便于快速检验
雷氏法
（1）雷氏夹试件的成型： 采用标准稠度水泥净浆制成试件，放入湿气养护箱内养护24小时。
定配制水泥胶砂试件，经一定龄期的标准养护后
所测得的强度。
2 、工程意义：表示水泥力学性能的一种量度，
直接反映了水泥的质量水平和使用价值，是评价
和选用水泥的重要质量指标。
11
3、检验方法（胶砂法）
水泥:标准砂:水=1:3:0.5，制成40mm×40mm×160mm棱柱体试件
，标准养护3d、28d，分别测定抗折强度、抗压强度。
GB规定：t初>45min；t终<6.5h 3、测定方法： （1）测定标准稠度用水量 维卡仪 （2）测定凝结时间
5
（1）测定标准稠度用水量
1.试验目的：拌制标准稠度的水泥
净浆，使试验结果具有可比性。
2.试验前： ①拌制水泥净浆；
②将水泥净浆一次装满试模。
3.试验步骤
6
建筑工程技术专业《水泥-硅酸盐水泥（水泥的技术性质）5》
一般水泥颗粒限制在7~2021m范围内。
〔2〕细度测定的方法：
方法一：比外表积法〔适合硅酸盐水泥〕
以1kg水泥所具有的总的外表积〔m2/g表示；〔一般硅酸盐水泥>300 m2/g〕
方法二：筛析法〔适合其他种类水泥〕
包括负压筛析法〔0.045mm筛、水筛法0.08mm筛和手工干筛法0.08mm筛。
为什么水泥必须具有一定的细度？
3、标准稠度用水量，凝结时间
标准稠度用水量是指拌制水泥净浆时为到达标准稠度所需的用水量，以水与水泥质量之比的百分数表示，一般在24%～30％之间。
初凝为水泥加水拌合时起至标准稠度净浆开始失去可塑性所需的时间；终凝为水泥加水拌和时起至标准稠度净浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。
硅酸盐水泥初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于6h30min。
4、体积安定性
安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。当水泥浆体硬化过程发生了不均匀的体积变化，会导致水泥石膨胀开裂、翘曲，即安定性不良。安定性不良的水泥会降低建筑物质量，甚至引起严重事故。
引起水泥安定性不良的原因有三个：①熟料中游离氧化镁过多；②石膏掺量过多；③熟料中游离氧化钙过多。
测试方法可以用试饼法也可用雷氏法，本书实验局部介绍了这两种方法，有争议时以雷氏法为准。
授课班级
授课日期
月日
月日
月日
月日
月日
教 学 进 程
教学方法及时间分配
复习提问：
导 言：
硅酸盐水泥的主要技术性质
1、密度、堆积密度：
在进行混凝土配合比的设计中，一般水泥密度取3.1g/cm3,堆积密度取1300kg/m3
2、细度：是指水泥颗粒的粗细程度。
水泥的技术性质及试验(中)
2、标准稠度用水量的测定 --标准法
(1)拌和结束后，立即将拌制好的水泥净浆装入已放在玻璃板上的 试模中，用小刀插捣，轻轻振动数次，刮去多余的净浆。 (2)抺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 上，降低试杆直到与水泥净浆表面接触，拧紧螺丝1s～2 s后， 突然放松，使试杆垂直自由地沉入水泥净浆中。在试杆停止沉 入或释放试杆30s时记录试杆到底板的距离，升起试杆后，立 即擦净。 (3)整个操作应在搅拌后1.5min内完成。以试杆沉入净浆并距底 板6mm±1mm的水泥净浆为标准稠度净浆。其拌和水量为 该水泥的标准稠度用水量(P)，按水泥质量的百分比计。 (4 )当试杆距底板小于5mm时，应适当减水，重复水泥浆的拌 制和上述过程；若距离大于7mm时，则应适当加水，并重复 水泥浆的拌制和上述过程。
一、试验目的、适用范围与引用标准
本方法规定了水泥标准稠度用水量、凝结时间和体积 安定性的测试方法。
本方法适用于硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅 酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、复合 硅酸盐水泥、道路硅酸盐水泥及指定采用本方法的其它品 种水泥。
二、仪器设备
1、水泥净浆搅拌机
《符合水泥物理检测仪器
3、沸煮箱 有效容积约为 410㎜×240㎜×310㎜
4、试杆、试针
试秆试杆由钢制成,有 效长度50㎜±1㎜的圆 柱形耐用腐蚀金属制成 ； 初凝针有效长度为50 ㎜±1㎜；
终凝针为30㎜±1㎜、 直径为 1.13±0.05 ㎜的圆柱体。
5、雷氏夹
由铜质材料制成，使用前， 需先检验雷氏夹的有效性。
水泥细度试验
3．试验方法和步骤：
（1）正式筛析试验前，先通过接 通电源打开仪器，检查仪器是 否能够达到4000~6000Pa 负压压力。如低于4000Pa时， 应先清理吸尘器中的水泥积存 物，以保证达到负压要求。
通用硅酸盐水泥性状和技术标准
1.通用硅故盆水泥的技术性质我国现行国家标准《通用硅酸盐水泥)(GB 175-2007)规定.通用硅酸盐水泥的技术性质包括化学性质和物理力学性质.水泥化学性质包括软化镁含旦、三暇化硫含旦、烧失呈和不溶物.1)氧化镁含量在挠润水泥熟料过程巾，存在着游离的氧化镁，它的水化速度很.，而且水化产物为氢氧化镁.氢氧化镁能产生体积膨胀，叮以导致水泥石结构裂缝甚至破坏.因此.载化镁是引召水泥安定性不良的原因之一。
2)三氧化硫含量水泥巾的三氧化硫主要是在生产水泥的过程中铃入石青.成者是像烧水泥熟料时加人石育矿化剂带入的.如果石青诊旦超出一定限度，在水泥硬化后.它会继续水化并产生膨胀，导致结构物破坏.因此，三氧化硫也是引起水泥安定性不良的原因之一。
3)烧失量水泥烟烧不理想或者受潮后，会导致烧失且增加.因此，烧失且是检脸水泥质且的一项衍标.烧失旦洲定是以水泥试样在950-1000℃下灼烧15--20min.冷却至室沮称旦.如此反复灼烧，直至恒重，计算灼烧前后质旦掇失百分率.4)不溶物水泥中不泊物主要是衍效烧过程中存留的残波，不溶物的含旦会影响水泥的猫结质盆.不溶物是用盐酸溶解浦去不溶残波，经碳酸钠处理再用盐酸中和，高沮下灼烧至恒重后称且，灼烧后不溶物质旦占试样总质旦比例为不溶物含呈.水泥物理性质包括细度、标准稠度用水旦、凝结时闻、体积安定性和强度.1》细度细度是指水泥顺粒的粗细程度.一般情况下.水泥顺粒越细，其总表面积越大.与水反应时接触的面积也越大，水化反应速度就越快.所以相同矿物组成的水泥，细度越大，凝结硬化速度越快，早期强度越高.一般认为.水泥顺粒粒径小于45pm时才具有较大的活性.但水泥顺粒太细，使混挽土发生裂级的可能性增加.此外.水泥颗粒细度提高会导致生产成本提高.因此，应合理控创水泥细度.水泥细度可以采用筛析法(GB/T 1345-2005)和比表面积法(GII/T 8074-2008) M定.(1)筛析法.以80pm方孔筛或45pm方孔缔上的筛余旦百分率表示.筛析法有负压筛析法、水筛法和手工筛析法3种.当溯定结果发生争议时.以负压筛法为准.(2)比表面积法.以每千克水泥所具有的总表面积(时)表示.比表面积采用勃氏法渊定。
水泥的技术性质
泥的水化反应速度，延缓了凝结时间。
（4）环境温度和湿度
环境温度高，水泥水化快，温度低，则水化反应减慢， 强度增长变缓，当降到零度以下，水泥的水化反应停止。水 的存在是水泥水化的必备条件，只有在潮湿环境中，水泥才 能正常地凝结硬化。因此，在施工过程中，应十分注意保温 保湿养护。
（5）时间（龄期）
水泥的强度随龄期增长而逐渐增长。硅酸盐水泥加水后
水泥的标准稠度用水量受水泥的细度、水泥矿物组成等
因素影响，水泥越细，标准稠度用水量越大。矿物组成中，
（7）外加剂的影响
选择适当外加剂，如减水剂、早强剂、引气剂、膨胀剂 等，可改善水泥的性能。
例1.试说明生产硅酸盐水泥时为什么必须掺入适量石膏？
•水泥熟料中的铝酸三钙遇水后，水化反应的速度最快，会使水 泥发生瞬凝或急凝。为了延长凝结时间，方便施工，必须掺入适 量石膏。 •在有石膏存在的条件下，水泥水化时，石膏能很快与水化铝酸 钙作用生成钙矾石，钙矾石很难溶解于水，它沉淀在水泥颗粒表 面上形成保护膜，从而阻碍了铝酸三钙的水化反应，控制了水泥 的水化反应速度，延缓了凝结时间。 •当石膏掺量过多时，在水泥硬化后，残余石膏与水化铝酸钙继 续反应生成钙矾石，体积增大约1.5倍，也导致水泥石开裂。
性，必须用标准稠度的水泥净浆。
国家标准规定，以标准试杆沉入净浆并距底板6mm 1mm（标准法）或以水泥净浆稠度仪的试锥沉入深度为
28mm 2mm（代用法）时的净浆为“标准稠度”，此
时所需的拌合用水量为该水泥标准稠度用水量。
调整水量法 代用法（试锥法） 测定方法 固定水量法 标准法（试杆法）
• 铁矿粉
采用黄铁矿渣，化学成分为Fe2O3。
•石膏
主要为天然石膏矿、无水硫酸钙等 。
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一、通用硅酸盐水泥
单元 一
物理性质
b、凝结时间
◎ 初凝时间 水泥全部加入水中至初凝状态所经历的时间。 计时起始点— 水泥全部加入水中； 计时终止点— 初凝时刻（标准试针沉入净 浆至距玻璃底板3㎜～5㎜时）。
初凝时间测定
一、通用硅酸盐水泥
单元 一
物理性质
b、凝结时间
◎ 终凝时间 水泥全部加入水中至终凝状态所经历的时间。 计时起始点——水泥全部加入水中时。 计时终止点——终凝时刻（试针沉入试体不 大于0.5㎜，即终凝试针上的环形附件开始不 能在试体上留下痕迹时）。
一、通用硅酸盐水泥
单元 一
物理性质
b、凝结时间
◎ 终凝时间 水泥全部加入水中至终凝状态所经历的时间。 计时起始点——水泥全部加入水中时。 计时终止点——终凝时刻（试针沉入试体不 大于0.5㎜，即终凝试针上的环形附件开始不 能在试体上留下痕迹时）。
一、通用硅酸盐水泥
单元一
物理性质 b、凝结时间
国标（GB175终凝时间大于390min。 其他五种通用水泥初凝时间不小45min，终凝时间不大600min。
实际上，国产硅酸盐水泥初凝时间多为1h～3h， 终凝时间多为5h～8h。
一、通用硅酸盐水泥
单元一
物理性质 b、凝结时间
一、通用硅酸盐水泥
CaO
MgO
SO3
1、过量游离CaO或MgO 游离CaO或MgO水化很慢，生成Ca（OH）2晶体，体积膨胀 ９７％以上，且是不均匀的膨胀，导致水泥石开裂。
2、过量的石膏
在水泥硬化后，与水化铝酸钙继续反应生成钙矾石，体积 增大约1.5倍，导致水泥石开裂。
一、通用硅酸盐水泥
物理性质 c、体积安定性
单元 一
物理性质
b、凝结时间
1、检验水泥合格性—初凝或终凝时间不合格，
意义
水泥为不合格品。
2、指导水泥混凝土施工。
初凝时间不能过短——保证有足够的时间在水泥初凝之前 完成混凝土的搅拌、运输、浇捣和砌筑等各工序； 终凝时间又不宜过长——以便混凝土在浇捣完毕后，尽快 硬化，产生强度，以利于下一道工序的进行。
弹性恢复能力合格。
雷氏夹
雷氏夹膨胀值测定仪
一、通用硅酸盐水泥
物理性质 c、体积安定性——雷氏法实验步骤 2、雷氏夹试件的成型
—标准稠度水泥净浆,平行制作2个试件。
单元 一
一、通用硅酸盐水泥 物理性质
单元 一
c、体积安定性——雷氏法实验步骤
3、养护24h后，测量雷氏夹指针尖间距A、A´mm。
7-外筒；8-把手
一、通用硅酸盐水泥
物理性质 b、凝结时间
◎ 标准稠度 标准试杆沉入水泥净浆并距玻璃
含义 底板6mm±1mm时的净浆稠度。
测定 维卡仪
单元 一
意义
为检验水泥凝结时间和体积安定性 提供“标准稠度”的水泥净浆
标准稠度 净浆达到标准稠度时的用水量。 用水量 P=W/C*100%
标准维卡仪
一、通用硅酸盐水泥
物理性质 c、体积安定性
单元 一
水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性和稳定性。
安定性不良的水泥为不合格品。
安定性不良，凝结硬化后体积 膨胀不均匀、不稳定，使水泥制 品、混凝土构件等产生翘曲变形、 膨胀裂缝，甚至崩塌。
物理性质 c、体积安定性
一、通用硅酸盐水泥 产生原因
单元 一
一、通用硅酸盐水泥
单元 一
c、体积安定性——雷氏法实验步骤
4、沸煮试件
沸煮后，冷却，取出试件测量沸煮后雷氏夹指针尖距 C、C´mm。
一、通用硅酸盐水泥
① 物理性质 c、体积安定性——雷氏法实验步骤 6、安定性实验结果判定
单元 一
沸煮后增加距离（C-A）与（C´-A´）的平均值不大于 5.0时，安定性合格。
水泥颗粒的粗细程度。一般在7～200 μm内。
测定
➢筛余量—0.08 mm或0.045mm方孔筛筛余百分率
➢比表面积——单位质量的水泥粉末所具有 的表面积的总和（cm2/g 或 m2/kg）。 一般为317～350m2/kg。
颗粒越细，水化反应速度越快，强度形成越早。 颗粒过细，难于储存；生产成本高
检验
单元 一
CaO 沸煮
MgO 压蒸
SO3 长期浸泡
GB175-2007规定：水泥的安定性用沸煮法检验必须合格
一、通用硅酸盐水泥
物理性质 c、体积安定性——雷氏法实验步骤 1、雷氏夹弹性恢复能力检测
单元 一
L1
测雷氏夹指针尖端距离 L1 挂300g砝码,测针尖距离 L2,
(L2-L1)=（17.5±2.5）㎜ 去掉砝码,再测针尖距离,应 为L2(恢复到挂砝码前状态)
一、通用硅酸盐水泥
单元 一
5、通用硅酸盐水泥的技术要求和技术标准
技术性质
物理性质 化学性质 力学性质
一、通用硅酸盐水泥 5、通用硅酸盐水泥的技术要求和技术标准
（1）技术性质 物理性质
单元 一
物理性质
细度
凝结时间 体积安定性
一、通用硅酸盐水泥
单元 一
（1）技术性质 物理性质 a、细度
含义
（1）技术性质 物理性质
a、细度
一、通用硅酸盐水泥
单元 一
负压筛法 负压筛
1-0.045mm方孔筛； 2-橡胶垫圈；3-控制板； 4-微电机；5-壳体； 6-抽气口（接收尘器）； 7-风门（调节负压）
负压筛析仪示意图
（1）技术性质 物理性质
a、细度
一、通用硅酸盐水泥
水筛法
单元 一
1-喷头；2-标准筛； 3-旋转托架；4-集水斗 5-出水口；6-叶轮；
（C-A）和（C´-A´）的平均值若大于5.0，同一样品 重做一次试验，以重新实验结果为最终实验结果。
一、通用硅酸盐水泥
单元 一
物理性质 c、体积安定性 1、GB175-2007规定：水泥安定性用沸煮法检验必须合格
2、通用水泥中游离MgO含量不得超过5%（若经压蒸法快 速检验合格，游离MgO含量可放宽到6%），SO3含量不超过 3.5%。 3、水泥生产厂通过定量化学分析，控制游离MgO和SO3含 量，保证长期安定性合格。
一、通用硅酸盐水泥
单元 一
（1）技术性质
物理性质
a、细度
通用硅酸盐水泥的细度 （175—2007）
水泥品种
细度
硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥
比表面积＞300m2/Kg
矿渣硅酸盐水泥 火山灰硅酸盐水泥
0.08㎜方孔筛筛余百分率 ≯10%
粉煤灰硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥
或0.045㎜方孔筛筛余百分率≯30%.