水泥的凝结时间和安定性试验

水泥的凝结时间和安定性试验方法参照《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法（GB/T 1346—2011）》。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、道路硅酸盐水泥等。

（1）仪器设备

①水泥净浆搅拌机：符合《水泥净浆搅拌机（JC/T 729—2005）》的要求。

②标准法维卡仪：由试杆有效长度（50±1）mm的圆柱形耐用腐蚀金属制成。测定凝结时间时取下试杆，用试针代替试杆。试针由钢制成，为有效长度为初凝针（50±1）mm、终凝针（30±1）mm，直径为（1.13±0.05）mm的圆柱体。滑动部分的总质量为（300±0.05）g。与试杆、试针联结的滑动杆表面应光滑，能靠重力自由下落，不得有紧涩和旷动现象。

③试模：盛装水泥净浆的试模应由耐腐蚀的、有足够硬度的金属制成。试模深（40±0.2）mm、顶内径（65±0.5）mm、底内径（75±0.5）mm的截面圆锥体，每只试模应配备一个边长或直径约100mm、厚度4～5mm的平板玻璃底板或金属底板。

④沸煮箱：符合《水泥安定性试验用沸煮箱（JC/T 955—2005）》的要求，有效容积约为410mm×240mm×310mm，箅板结构应不影响试验结果。

⑤雷氏夹：由铜制材料制成。

⑥量筒或滴定管：精度0.5ml。

⑦天平：量程1000g，感量不大于1g。

⑧湿气养护箱：应能使温度控制在（20±1）℃，相对湿度不低于90%。

⑨雷氏夹膨胀测定仪：标尺最小刻度0.5mm。

⑩秒表：分度值1s。

（2）试样及用水

①水泥试样应充分拌匀，通过0.9mm方孔筛并记录筛余物情况，但要防止过筛时混进其他水泥。

②试验用水必须是洁净的淡水，如有争议时可用蒸馏水。

（3）试验室温度、相对湿度

①试验室的温度为（20±2）℃，相对湿度不低于50%。

②水泥试样、拌合水、仪器和用具的湿度应与试验室内室温保持一致。

1.标准稠度用水量测定

（1）标准法

①试验前的准备

a.维卡仪的金属棒能够自由滑动。

b.调整至试杆接触玻璃板时指针对准零点。

c.水泥净浆搅拌机运行正常。

②水泥净浆拌制

用水泥净浆搅拌机搅拌，搅拌锅和搅拌叶片先用湿布擦，将拌合水倒入搅拌锅中，10s内小心将称好的500g水泥加入水中，防止水和水泥溅出。拌合时，先将锅放在搅拌机的锅座上，升至搅拌机，低速搅拌120s，停15s，同时将叶片和锅壁上的水泥浆刮入锅中，接着高速搅拌120s，停机。

③标准稠度用水量测定步骤

a.拌合结束后，立即取适量水泥净浆，将其一次性装入已置于玻璃底板上的试模中，浆体超过试模上端，用宽约25mm的直边刀轻轻拍打超出试模部分的浆体5次，以排出浆体中的孔隙，然后在试模上表面约1/3处，略倾斜于试模向外轻轻锯掉多余净浆，再从试模边沿轻抹顶部一次，使净浆表面光滑。在锯掉多余净浆和抹平过程中，注意不要压实净浆。

b.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1～2s，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，立即将其擦净。

c.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（6±1）mm高处的水泥净浆为标准稠度净浆。其拌合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。

d.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，则应适当加水，并重复水泥浆的拌制和上述过程。

（2）代用法

①标准稠度用水量

可用调整水量和不变水量两种方法中的任一种测定，如有争议，以调整水量法为准。采用调整水量法时，拌合水量按经验确定；用不变水量法时，拌合水量142.5ml，准确至0.5ml。

②试验前准备

a.仪器金属棒应能自由滑动。

b.试锥降至锥模顶面位置时，指针应对准标尺零点。

c.水泥净浆搅拌机应运转正常等。

③水泥净浆拌制

同“标准法”。

④标准稠度用水量测定步骤

a.拌合结束后，立即将拌好的净浆装入锥模内，用宽约25mm的直边刀在浆体表面轻轻插捣5次，再轻振5次，刮去多余净浆，抹平后迅速放到试锥下面固定位置上。将试锥降至净浆表面处，拧紧螺丝1～2s，突然放松，使试锥垂直、自由沉入净浆中，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1.5mm内完成。

b.用调整水量法测定时，以试锥下沉深度（30±1）mm时的净浆为标准稠度净浆。其拌合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，须另称试样，调整水量，重新试验，直到达到（30±1）mm时为止。

c.用不变水量法测定时，根据测得的试锥下沉深度S按下式计算标准稠度用水量P，也可从仪器上对应标尺读出。

P＝33.4－0.185S(www.xing528.com)

（9-1）

式中：P——标准稠度水量（%）；

S——试锥下沉深度（mm）。

当试锥下沉深度小于13mm时，应改用调整水量法测定。

2.凝结时间测定

（1）测定前的准备工作

令凝结时间测定仪的试针接触底板，使指针对准零点。

（2）试件的制备

以标准稠度用水量制备标准稠度净浆，一次装满试模，振动数次，刮平，立即放入湿气养护箱中。

（3）初凝时间测定

①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1～2s，突然放松，使试杆垂直、自由地沉入水泥净浆中。观察试针停止沉入或释放试针30s时的指针的读数。

②临近初凝时，每隔5min测定一次。当试针沉至距底板（4±1）mm时，认为水泥达到初凝状态。

③达到初凝时应立即重复测一次，当两次结论相同时才能定为达到初凝状态。

④将水泥全部加入水中到初凝状态的时间作为初凝时间，以min为单位。

（4）终凝时间测定

①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。

②临近终凝时间时每隔15min测定一次，当试针沉入试件0.5mm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。

③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。

④将水泥全部加入水中至终凝状态的时间作为终凝时间，以min为单位。

（5）注意事项

在最初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；在整个测试过程中，试针沉入的位置至少要距试模内壁10mm。每次测定不能让试针落入原针孔，测试完毕应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振动。

3.安定性测定

（1）雷氏法（标准法）

①测定前的准备

每个试样需要两个试件，每个雷氏夹需配备两个边长或直径约80mm、厚度4～5mm的玻璃板。凡与水泥净浆接触的玻璃板和雷氏夹表面都要稍稍涂上一层油。

②雷氏夹试件的制备方法

将预先准备好的雷氏夹放在已稍擦油的玻璃板上，并立刻将已制好的标准稠度净浆装满雷氏夹。装浆时一只手轻扶持雷氏夹，另一只手用宽约25mm的直边刀在浆体表面轻轻插捣3次，然后抺平，盖上稍涂油的玻璃板，接着立刻将雷氏夹移至湿气养护箱中养护（24±2）h。

③沸煮

a.调整好沸煮箱内的水位，使之在整个沸煮过程中都能淹没试件，不需中途添补试验用水，同时保证在（30±5）min内水能沸腾。

b.脱去玻璃板，取下试件，先测量雷氏夹指针尖端间的距离A（精确到0.5mm）接着将试件放入水中篦板上，指针朝上，试件之间互不交叉，然后在（30±5）min内加热水至沸腾，并恒沸（180±5）min。

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。

测量雷氏夹指针尖端间的距离C（精确到0.5mm）。当两个试件煮后增加距离（C－A）的平均值不大于5.0mm时，即认为该水泥安定性合格；当两个试件煮后增加距离（C－A）的平均值大于5.0mm时，应用同一样品立即重做一次试验。以复检结果为准。

（2）代用法（试饼法）

①测定前的准备工作

每个样品需要两块约100mm×100mm的玻璃板。凡与水泥净浆接触的玻璃板都要稍稍涂上一层隔离剂。

②试饼的成形方法

将制好的净浆取出一部分，分成两等份，使之成球形，放在预先准备好的玻璃板上，轻轻振动玻璃板，并用湿布擦净的小刀由边缘向中央抺动，做成直径70～80mm、中心厚约10mm、边缘渐薄、表面光滑的试饼，将试饼放入湿气养护箱中养护（24±2）h。

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淹没试件，不需中途添补试验用水，同时保证在（30±5）min内水能沸腾。

脱去玻璃板，取下试件，先检查试饼是否完整（如已开裂、翘曲，要检查原因，确定无外因时，该试饼已属不合格品，不必沸煮），在试饼无缺陷的情况下将试饼放在放入水中的箅板上，然后在（30±5）min内加热水至沸腾，并恒沸（180±5）min。

④结果判别

沸煮结束后，立即放掉箱中的热水，打开箱盖，待箱体冷却至室温，取出试件进行判别。目测无裂缝，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。