12水泥标准稠度用水量试验

P= 33. 4一0.185 s
(１-2-2)
当试锥下沉深度小于13 mm时，应改用调整水量法测定。
（三）水泥石的腐蚀
水泥石在侵蚀性气体或液体作用下，发 生结构损坏，强度降低甚至完全破坏的现 象称为水泥石的腐蚀。
1、软水腐蚀（溶出性腐蚀）
软水：雨水、雪水，蒸馏水、冷凝水、 含碳酸盐少的河水或湖水等。 氢氧化钙是 水泥主要水化产物之一，易溶于水，水泥 的其他水化产物也必须在一定浓度的氢氧 化钙溶液中才能稳定存在。
可用蒸馏水。 用标准法测定标准稠度用水量时采用调整水
量法。 采用代用法测定水泥标准稠度用水量可用调
整水量和不变水量两种方法的任一种测定。 采用调整水量法时拌和水量按经验加水，采
用不变水量法时拌和水量为142.5 m1。
三、试验过程 1.水泥净浆的拌制
用水泥净浆搅拌机搅拌，搅拌锅和搅拌叶片 先用湿布擦过，将拌和水倒入搅拌锅内，然 后在5s～10s内小心将称好的500g水泥加入 水中，防止水和水泥溅出；拌和时，先将锅 放在搅拌机的锅座上，升至搅拌位置，启动 搅拌机，低速搅拌120s，停15s，同时将叶 片和锅壁上的水泥浆刮入锅中间，接着高速 搅拌120s停机。
（3）强度
水泥强度是水泥的主要技术性质，是评定其 质量的主要指标。强度等级按3d 和28d 的抗 压强度和抗折强度来划分，有代号R的为早 强型水泥。
（4）细度（选择性指标）
硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以比表面积表 示，不小于300m2/kg；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 合硅酸盐水泥以筛余表示，80μm方孔筛筛余 不大于10%或45μm方孔筛筛余不大于30%。
火山灰质硅酸盐水 泥
P·P
粉煤灰硅酸盐水泥 P·F
≤0.75 ≤1.50
-
-
-
≤3.0
≤3.5
≤3.5
≤5.0a
≤5.0
-
≤6.0b
-
≤4.0
-
≤0.06c
-
-
≤3.5
≤6.0b
复合硅酸盐水泥 P·C
-
-
• a如果水泥压蒸试验合格，则水泥中氧化镁的含量（质量分数）允许放宽至6.0%。 • b如果水泥中氧化镁的含量（质量分数）大于6.0%时，需进行水泥压蒸安定性试验并合格。 • c当有更低要求时，该指标由买卖双方协商确定。
2.用标准法测定标准稠度用水量
拌和结束后，立即将拌制好的水泥净浆装入 已置于玻璃底板上的试模中，用小刀插捣， 轻轻振动数次，刮去多余的净浆；抹平后迅 速将试模和底板移到维卡仪上，并将其中心 定在试杆下，降低试杆直至与水泥净浆表面 接触，拧紧螺丝1s～2s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时记录试杆距底板之间的 距离，升起试杆后，立即擦净；整个操作应 在搅拌后1.5min内完成。
本节习题：
课本P71： 填空题：2、47、49、54 判断题：2、11、23、24、29、32、48、
68 选择题：1、50、86、102 简答题：11、12、47
二、试验准备工作ห้องสมุดไป่ตู้1.仪器设备
（1）水泥净浆搅拌机：
（2）代用法维卡仪、试锥及锥模
标准法维卡仪、试杆和试模：
（3）平板玻璃：
（4）量水器：
（5）天平：
（6）小刀
代用法维卡仪、试锥及锥模
标准法维卡仪、试杆和试模
1．铁座；2．金属圆棒；3．松紧螺丝；4．指针；5．标尺
2.仪器设备准备
实际工程中水泥石的腐蚀是一个复杂的物理化学作用 过程，腐蚀的作用往往不是单一的，而是几种同时 存在，相互影响的。
（四）腐蚀的原因
主要有三个基本原因：
一是水泥石中存在易被腐蚀的组分，主要是 Ca(OH)2和水化铝酸钙；
二是有能产生腐蚀的介质和环境条件；
三是水泥石本身不密实，有许多毛细孔，使侵 蚀介质能进入其内部。
（1）用调整水量方法测定时，以试锥下沉深度28 mm±2mm时的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。
如下沉深度超出范围需另称试样，调整水量，重新试验，
直至达到28 mm±2 mm为止。
（2）用不变水量方法测定时，根据测得的试锥下沉深 度S(mm)按式(１-2-2)(或仪器上对应标尺)计算得到标准 稠度用水量P(%)。
（五）腐蚀的防止
1、合理选择水泥的品种
水泥品种不同，矿物组成也不同，水泥使 用时必须根据腐蚀环境的特点，合理选择水 泥品种。
例如：硅酸盐水泥水化时产生大量 Ca(OH)2，耐腐蚀性差，而掺混合料的水泥， 其熟料比例降低，水化产生的Ca(OH)2少， 抗腐蚀能力强；
2、提高水泥石的密实度，改善孔隙结构
试验前必须做到： （1）维卡仪的金属棒能自由滑动； （2）搅拌机运行正常。
3.用标准法测定标准稠度用水量时试验前必 须调整至试杆接触玻璃板时指针对准零点； 用代用法测定标准稠度用水量时试验前必须 调整至试锥接触锥模顶面时指针对准零点。
４.材料的准备
称取水泥500g。 试验用水必须是洁净的淡水，如有争议时也
生成的碳酸钙沉淀在水泥石的孔隙内而提高 其密实度，并在水泥石表面形成紧密不透水 层，从而可以阻止外界水的侵入和内部 Ca(OH)2的扩散析出。所以，水的暂时硬度 越高，腐蚀作用越小。应用这一性质，对须 与软水接触的混凝土制品或构件，可先在空 气中硬化，再进行表面碳化，形成碳酸钙外 壳，可起到一定的保护作用。
合格品与不合格品的判定规则：
检验结果符合化学指标、凝结时间、安定性和强 度者为合格品。
检验结果不符合化学指标、凝结时间、安定性和 强度中的任何一项技术要求为不合格品。
（三）标准稠度用水量
为使水泥凝结时间和安定性的测定结果具有 可比性，在此两项测定时必须采用标准稠度 的水泥净浆。我国国标规定，水泥净浆稠度 是采用标准维卡仪测定的，以试杆沉入净浆 距底板６ｍｍ±１ｍｍ时的稠度为“标准稠 度”，此时的用水量为标准稠度用水量。 “标准稠度”是人为规定的稠度，通常用水 与水泥质量的比（百分数）来表示，硅酸盐 水泥的标准稠度用水量一般在２１％～２８ ％之间。
2.碱含量（选择性指标）
水泥中碱含量按Na2O+0.658K2O计算值表示。若使 用活性骨料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中的 碱含量应不大于0.60%或由买卖双方协商确定。
当混凝土骨料中含有活性二氧化硅时，会与水泥中 的碱相互作用形成碱的硅酸盐凝胶，由于后者体积 膨胀可引起混凝土开裂，造成结构的破坏，这种现 象称为“碱－骨料反应”。它是影响混凝土耐久性 的一个重要因素。碱－骨料反应与混凝土中的总碱 量、骨料及使用环境等有关。为防止碱－骨料反应， 标准对碱含量做出了相应规定。
3.物理指标
（1）凝结时间 （2）安定性 （3）强度 （4）细度（选择性指标）
（1）凝结时间
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。
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。水泥的标准稠度用水量和凝结时间的测定按 国家标准GB 1346—2001《水泥标准稠度用水量、 凝结时间、安定性检验方法》进行。
3.用代用法测定标准稠度用水量
拌和结束后，立即将拌制好的水泥净浆装入 锥模中，用小刀插捣，轻轻振动数次，刮去 多余的净浆；抹平后迅速放到试锥下面固定 的位置上，将试锥降至净浆表面，拧紧螺丝 1s～2s后，突然放松，让试锥垂直自由地沉 入水泥净浆中。到试锥停止下沉或释放试锥 30s时记录试锥下沉深度。整个操作应在搅拌 后1.5min内完成。
水泥水化生成大量Ca(OH)2，一般的酸都会与 Ca(OH)2发生中和反应，反应的产物或者易溶于水，或 者体积膨胀等，都会有不同程度的腐蚀作用。
4、强碱腐蚀
浓度不高的碱类溶液对水泥一般无害，但若长 期处于高浓度（大于10%）的含碱溶液中会生成易 溶物质，也能发生缓慢腐蚀。
5、其他腐蚀：如糖类和脂肪等也会腐蚀水泥石。
学习情境二 水泥标准稠度用水量试验
一、基本知识
（一）通用硅酸盐水泥的技术性质 1.化学指标 2.碱含量 3.物理指标
1.化学指标
品种
代号
不溶物
（质量分 数）
烧失量
（质量分 数）
三氧化硫
（质量分 数）
氧化镁
（质量分 数）
氯离子
（质量分 数）
硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥
P·I P·Ⅱ P·O P·S·A P·S·B
（二）合格品与不合格品的判定
GB175—2007《通用硅酸盐水泥》自实施之日（2008 年6月1日）起代替GB175-1999《硅酸盐水泥、普通 硅酸盐水泥》、GB1344-1999《矿渣硅酸盐水泥、火 山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥》、 GB12958-1999《复合硅酸盐水泥》三个标准。本标 准取消了废品判定。
2、硫酸盐腐蚀
钾、钠、镁等的硫酸盐，会与氢氧化 钙反应生成硫酸钙（石膏），硫酸钙会与 水化铝酸钙反应生成钙矾石，引起水泥石 的内部膨胀。 含硫酸盐的水：海水、湖水、 地下水、某些工业废水、流经高炉矿渣或 煤渣的水。
3、镁盐腐蚀
在海水及地下水中，常含有大量的镁 盐，主要是硫酸镁和氯化镁，硫酸镁会引 起硫酸盐和镁盐的双重腐蚀作用。
3、酸的腐蚀
（1）碳酸腐蚀
Ca(OH)2 +CO2+H2O=CaCO3+2H2O
CaCO3+H2O+CO2<==>Ca(HCO3)2 在工业无水、地下水中常溶解有较多的CO2，与水 泥中的Ca(OH)2反应，生成碳酸钙，当 CO2 浓度较高 时，会继续反应生成成Ca(HCO3)2，而Ca(HCO3)2易溶 于水，导致Ca(OH)2的溶失，发生溶出性腐蚀。 （2）一般酸的腐蚀
（2）安定性
用沸煮法检验必须合格。测试方法按国家标准GB 1346—2001《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安 定性检验方法》进行。可以用试饼法也可用雷氏法， 有争议时以雷氏法为准。
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不均匀的体积变化， 就会导致水泥石膨胀开裂、翘曲，甚至失去强度， 这即是安定性不良。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 主要是由于水泥熟料中游离氧化钙、游离氧化镁过 多或是石膏掺量过多等因素造成的三氧化硫过多造 成的
四、试验结果计算及处理 1.用标准法测定标准稠度用水量
(调整水量）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。
P W 100% （1-2-1）
C
其中 P——标准稠度
W——用水量
C——水泥用量500g
2.用代用法测定标准稠度用水量
减少孔隙，能阻止或减少腐蚀介质的侵 入，提高耐腐蚀能力，同时减少毛细孔连通 孔，可提高抗渗性。
3、处理表面，形成保护层
可以在水泥石的表面加不透水耐腐性强的 材料做保护层；也可以用化学方法对表面进 行处理，形成保护层，
例如：碳酸氢钙或碳酸氢镁能与氢氧化钙 反应生成碳酸钙，它沉淀在水泥石的孔隙中 提高其密实度，并在水泥石的表面形成致密 的保护层。