水泥物理性能试验
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❖ 评定质量、划分强度等级 ❖ 测定方法：软练胶砂法 ❖ 水泥:标准砂:水=1:3.0:0.50 ❖ 试件尺寸：40×40×160mm ❖ 一组试件数量：3个
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17
实验步骤
❖ (1)称量：水泥450g，标准砂1350g，水225ml； ❖ (2)搅拌。先加水，再加水泥，慢搅30s后加标准砂，
❖ MgO+H2O→Mg(OH)2，V↗148%
❖ (3)石膏掺入过多，水泥已硬化，但CSH2继续与C3AH6反应，
V↗150%
C 3 A 6 H 3 C S H 2 1H 9 C 3 A 3 C S H 31
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13
1、检验方法
❖ (1)试饼法：用标准水泥净浆 做 成 试 饼 ， 养 护 2 4 h， 沸 煮 ， 0.5h+3h,肉眼观察无裂纹， 直尺检查底部无弯曲，则为 合格，否则判为不合格。
❖ (7) 养护：试件标准养护(T=20±1℃水中)至规定龄期 (3d±2h，28d±3h)
❖ (8) 测抗折强度ftm：在抗折试验机上测抗折强度，跨度 100mm ，加荷速度50N/s；
❖ (9) 测抗压强度fC ：抗折强度测定后的断块立即进行抗 压 强 度 试 验 ， 加 荷 速 度 2.4kN/s ， 承 压 面 积 40mm× 40mm。
❖ 石膏掺量过多引起的体积安定性不良，不宜采用热 饼法检验；
❖ 因T↗，CH、CSH2溶解度降低，反应产物↘，反而 使膨胀作用缓解。
❖ 其危害作用须经长期浸于常温下的水中才能发现。
❖ 对以上两者，一般通过控制含量来保证安定性合格：
f-MgO≤5.0% SO3≤3.5%。
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(四)强度、强度等级
实验
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1
实验一
水泥物理性能实验
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2
(一)细度
❖ 比表面积测定方法： ❖ 勃氏法 ❖ 硅酸盐水泥： ❖ Sw>300m2/kg
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3
负压筛析法
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4
(二)标准稠度用水量
❖ 水泥凝结时间的测定与水泥体积安定性的判 定与浆体的稠度有很大关系，为使测定结果 具有较好的可比性，故约定一个标准稠度。
❖ 拌制标准稠度的水泥净浆时间所需加入水的 量，称为水泥净浆标准稠度用水量，用占水 泥用量的百分比P来表示。
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5
标准稠度测定方法
❖ 用标准稠凝测定仪测水 泥净浆的标准稠度，当 试杆沉入至距离玻璃板 高度h=6±1mm时，此浆 体即为标准稠度的浆体。
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6
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7
（6±1）mm
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9
❖ 4. 若h≠6±1mm，则适当增、减水量，重新搅拌，测定 h，直至h＝6±1mm；
❖ 5. 计算：假设h=6±1mm时的加水量为A，则该水泥的 标准稠度用水量为P=A/500*100%。
序号 水泥/g 水/g 离底面距离h/mm
1 500 130.0 8
2 500 140.0 3 3 500 135.0 5
❖
终凝< 10h
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12
(三)体积安定性
❖ 水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性，若体积安定性不良， 则局部体积膨胀，产生膨胀张应力，形成膨胀裂缝，降低工程质 量，严重影响砼耐久性。
❖ 1、形成原因：
❖ (1)f-CaO，1—15天才水化，
❖ CaO+H2O→Ca(OH)2，V↗97.9%； ❖ (2)f-MgO，1—2年才水化，
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(2)雷氏法
❖ 标准水泥净浆装入雷氏夹，刮平，养护24h，测指针尖 端间距A(mm)精至0.5mm，沸煮，0.5h+3h，冷却，测 指针尖端间距C，
❖ 若C-A≤5mm，判为安定性合格，否则判为不合格。
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15
NOTE
❖ 以上方法仅能检验由f-CaO引起的体积安定性不良
❖ 对f-MgO,因水化较慢，须用压蒸法才可检验出；
❖ (10) 数据处理并评定水泥强度等级
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实验二
砂石材料实验
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20
砂的表观密度
❖ 1、烘干(105±5℃)；
❖ 2、称重 m0=300g ； ❖ 3、通过漏斗加入装有半瓶冷开水的容量瓶中，
静置24h(1h)使吸水饱和；
❖ 4、充分搅动排出气泡，加水至刻度线，塞上瓶
塞，擦干外表面后称重，得m1；
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23
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24
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25
(三)筛分析试验
❖ 1、称量：m0=500g； ❖ 2、将各级筛按孔径自大到小，由上向下叠置，
0.16mm(0.15mm)筛下应有底盘。
❖ 3、在5mm(4.75mm)筛上加入砂试样并加盖，手动 粗略筛分后，将各级筛子逐级进行筛分，分别称出 各级筛子上的筛余量。
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8
2、标准稠度需水量测定
❖ 1. 称500克水泥，并按经验确定加水量，量水； ❖ 2.搅拌。先加水，再加水泥，开动搅拌机，慢搅
120s，停15s，快搅120s； ❖ 3. 测定试杆沉入后距离玻璃板的高度。将净浆一次
性装入圆模，小刀插捣，振动数次，小刀刮平，置 新标准稠凝测定仪上测出试杆沉入后距离玻璃板的 高度h；
继续慢搅30s，快搅30s，停90s，快搅60s； ❖ (3)成型。试模夹紧于振实台，胶砂分两次加入试模，
先加一半，大播料器播平，振动60下，自动停止，再 装第二层，小播料器播平，振实60下自动停止； ❖ (4)刮平。采用专用钢尺刮平； ❖ (5)编号。待胶砂初凝后编号；
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❖ (6) 拆模：标准养护(T=20±1℃、RH≮95％) 24h后拆 模。
标准稠度的水泥浆，（6±1）mm。
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10
(三)凝结时间
具有
开始失去
完全失去
产生
水
可塑性
可塑性
可塑性
强度
泥水
水
水
水
化 水泥 化
初 化 终 化 水泥
浆
凝
凝
石
水 初凝 时间
终凝 时间
搅
凝
硬
拌
结
化
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❖ 国标规定：PⅠ，PⅡ 初凝> 45min
❖
终凝< 6.5h
❖
PO
初凝> 45min
❖ 5、倒出砂及水，洗净后，另装水至刻度线，称
重m2； ❖ 7、计算：Biblioteka 0m0m0W
m0m2m1 m0m2m1
W
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(二)松堆积密度
❖ 1、称空容量筒质量m1、已知容 量筒体积V0’=1L；
❖ 2、按规定方法装入物料至漫出， 用直尺刮平，称重m2；
❖ 3、计算：ρ0’＝(m2－m1)／V0’ ❖ 4、计算空隙率： ❖ P’=(1- ρ0／ρ0’)×100%
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实验步骤
❖ (1)称量：水泥450g，标准砂1350g，水225ml； ❖ (2)搅拌。先加水，再加水泥，慢搅30s后加标准砂，
❖ MgO+H2O→Mg(OH)2，V↗148%
❖ (3)石膏掺入过多，水泥已硬化，但CSH2继续与C3AH6反应，
V↗150%
C 3 A 6 H 3 C S H 2 1H 9 C 3 A 3 C S H 31
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1、检验方法
❖ (1)试饼法：用标准水泥净浆 做 成 试 饼 ， 养 护 2 4 h， 沸 煮 ， 0.5h+3h,肉眼观察无裂纹， 直尺检查底部无弯曲，则为 合格，否则判为不合格。
❖ (7) 养护：试件标准养护(T=20±1℃水中)至规定龄期 (3d±2h，28d±3h)
❖ (8) 测抗折强度ftm：在抗折试验机上测抗折强度，跨度 100mm ，加荷速度50N/s；
❖ (9) 测抗压强度fC ：抗折强度测定后的断块立即进行抗 压 强 度 试 验 ， 加 荷 速 度 2.4kN/s ， 承 压 面 积 40mm× 40mm。
❖ 石膏掺量过多引起的体积安定性不良，不宜采用热 饼法检验；
❖ 因T↗，CH、CSH2溶解度降低，反应产物↘，反而 使膨胀作用缓解。
❖ 其危害作用须经长期浸于常温下的水中才能发现。
❖ 对以上两者，一般通过控制含量来保证安定性合格：
f-MgO≤5.0% SO3≤3.5%。
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(四)强度、强度等级
实验
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1
实验一
水泥物理性能实验
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(一)细度
❖ 比表面积测定方法： ❖ 勃氏法 ❖ 硅酸盐水泥： ❖ Sw>300m2/kg
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负压筛析法
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4
(二)标准稠度用水量
❖ 水泥凝结时间的测定与水泥体积安定性的判 定与浆体的稠度有很大关系，为使测定结果 具有较好的可比性，故约定一个标准稠度。
❖ 拌制标准稠度的水泥净浆时间所需加入水的 量，称为水泥净浆标准稠度用水量，用占水 泥用量的百分比P来表示。
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标准稠度测定方法
❖ 用标准稠凝测定仪测水 泥净浆的标准稠度，当 试杆沉入至距离玻璃板 高度h=6±1mm时，此浆 体即为标准稠度的浆体。
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（6±1）mm
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❖ 4. 若h≠6±1mm，则适当增、减水量，重新搅拌，测定 h，直至h＝6±1mm；
❖ 5. 计算：假设h=6±1mm时的加水量为A，则该水泥的 标准稠度用水量为P=A/500*100%。
序号 水泥/g 水/g 离底面距离h/mm
1 500 130.0 8
2 500 140.0 3 3 500 135.0 5
❖
终凝< 10h
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(三)体积安定性
❖ 水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性，若体积安定性不良， 则局部体积膨胀，产生膨胀张应力，形成膨胀裂缝，降低工程质 量，严重影响砼耐久性。
❖ 1、形成原因：
❖ (1)f-CaO，1—15天才水化，
❖ CaO+H2O→Ca(OH)2，V↗97.9%； ❖ (2)f-MgO，1—2年才水化，
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(2)雷氏法
❖ 标准水泥净浆装入雷氏夹，刮平，养护24h，测指针尖 端间距A(mm)精至0.5mm，沸煮，0.5h+3h，冷却，测 指针尖端间距C，
❖ 若C-A≤5mm，判为安定性合格，否则判为不合格。
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NOTE
❖ 以上方法仅能检验由f-CaO引起的体积安定性不良
❖ 对f-MgO,因水化较慢，须用压蒸法才可检验出；
❖ (10) 数据处理并评定水泥强度等级
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实验二
砂石材料实验
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20
砂的表观密度
❖ 1、烘干(105±5℃)；
❖ 2、称重 m0=300g ； ❖ 3、通过漏斗加入装有半瓶冷开水的容量瓶中，
静置24h(1h)使吸水饱和；
❖ 4、充分搅动排出气泡，加水至刻度线，塞上瓶
塞，擦干外表面后称重，得m1；
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(三)筛分析试验
❖ 1、称量：m0=500g； ❖ 2、将各级筛按孔径自大到小，由上向下叠置，
0.16mm(0.15mm)筛下应有底盘。
❖ 3、在5mm(4.75mm)筛上加入砂试样并加盖，手动 粗略筛分后，将各级筛子逐级进行筛分，分别称出 各级筛子上的筛余量。
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2、标准稠度需水量测定
❖ 1. 称500克水泥，并按经验确定加水量，量水； ❖ 2.搅拌。先加水，再加水泥，开动搅拌机，慢搅
120s，停15s，快搅120s； ❖ 3. 测定试杆沉入后距离玻璃板的高度。将净浆一次
性装入圆模，小刀插捣，振动数次，小刀刮平，置 新标准稠凝测定仪上测出试杆沉入后距离玻璃板的 高度h；
继续慢搅30s，快搅30s，停90s，快搅60s； ❖ (3)成型。试模夹紧于振实台，胶砂分两次加入试模，
先加一半，大播料器播平，振动60下，自动停止，再 装第二层，小播料器播平，振实60下自动停止； ❖ (4)刮平。采用专用钢尺刮平； ❖ (5)编号。待胶砂初凝后编号；
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❖ (6) 拆模：标准养护(T=20±1℃、RH≮95％) 24h后拆 模。
标准稠度的水泥浆，（6±1）mm。
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(三)凝结时间
具有
开始失去
完全失去
产生
水
可塑性
可塑性
可塑性
强度
泥水
水
水
水
化 水泥 化
初 化 终 化 水泥
浆
凝
凝
石
水 初凝 时间
终凝 时间
搅
凝
硬
拌
结
化
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❖ 国标规定：PⅠ，PⅡ 初凝> 45min
❖
终凝< 6.5h
❖
PO
初凝> 45min
❖ 5、倒出砂及水，洗净后，另装水至刻度线，称
重m2； ❖ 7、计算：Biblioteka 0m0m0W
m0m2m1 m0m2m1
W
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(二)松堆积密度
❖ 1、称空容量筒质量m1、已知容 量筒体积V0’=1L；
❖ 2、按规定方法装入物料至漫出， 用直尺刮平，称重m2；
❖ 3、计算：ρ0’＝(m2－m1)／V0’ ❖ 4、计算空隙率： ❖ P’=(1- ρ0／ρ0’)×100%