水泥技术指标测试结果

【要求】　掌握水泥细度的几种测定方法，掌握如负压筛、水筛等实验设备的使用。掌握水泥标准稠度用水量的两种测定方法，并能较准确地测定。了解水泥凝结时间的概念及国标对凝结时间的规定，并能较准确地测定出水泥的凝结时间。了解造成水泥安定性不良的因素有哪些，掌握如何进行检测。掌握水泥胶砂强度试样的制作方法，了解标准养护的概念，掌握水泥石强度发展的规律及影响水泥石强度的因素等知识，掌握水泥抗折强度测定仪、压力机等设备的操作和使用方法。

本节实验采用的标准及规范：

①《水泥细度检验方法》（GBJ，T 1345—1991）。

②《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》（GB/T 1346—2001）。

③《水泥胶砂强度检验方法（ISO 法）》（GB/T 17671—1999）。

④《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB 175—1999）。

水泥技术指标检验的基准方法按照水泥检验方法（ISO 法）标准，也可采用ISO 法允许的代用标准。当代用后结果有异议时以基准方法为准。

本节检验方法适用于硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。

一、水泥检验的一般规定

（一）取样方法

以同一水泥厂、同一强度等级、同一品种、同期到达的、不超过400 t 的水泥为一个取样单位（不足400 t 者也可以作为一个取样单位）。取样应有代表性，可连续取，也可从20 个以上不同部位分别抽取约1 kg 水泥，总质量至少12 kg；水泥试样应充分拌匀，通过0.9 mm 方孔筛并记录筛余物情况，当实验水泥从取样至实验要保持24 h 以上时，应把它贮存在基本装满或气密的容器里，这个容器应不与水泥起反应。实验用水应是洁净的淡水，仲裁实验或其他重要实验用蒸馏水，其他实验可用饮用水。仪器、用具和实模的温度与实验室一致。

（二）养护条件

实验室温度应为（20+2）℃，相对湿度应大于50%。养护箱温度为（20±1）℃，相对湿度应大于90%。

（三）对实验材料的要求

①水泥试样应充分拌匀。

②实验用水必须是洁净的淡水。

③水泥试样、标准砂、拌和用水等的温度应与实验室温度相同。

二、水泥细度实验

（一）实验目的

检验水泥颗粒的粗细程度。由于水泥的许多性质（凝结时间、收缩性、强度等）都与水泥的细度有关，因此必须检验水泥的细度，以它作为评定水泥质量的依据之一。

（二）主要仪器设备

实验筛：实验筛由圆形筛框和筛网组成（筛网孔边长为80μm），其结构尺寸如图4-3、图4-4 所示；负压筛析仪（装置示意图如图4-5 所示）；水筛架和喷头：水筛架上筛座内径为140 mm。喷头直径55 mm，面上均匀分布90 个孔，孔径0.5～0.7 mm（水筛架和喷头如图4-6所示）；天平（最大称量为200 g，感量0.05 g）；搪瓷盘、毛刷等。

图4-3　负压筛（单位：mm）

1—筛网；2—筛框

图4-4　水筛（单位：mm）

1—筛网；2—筛框

（三）试样准备

用标准取样方法取出的水泥试样，取出约200 g 通过0.9 mm 方孔筛，盛在搪瓷盘中待用。

（四）实验方法与步骤

①负压筛析法

a.筛析实验前，应把负压筛放在筛座上，盖上筛盖，接通电源，检查控制系统，调节负压至4000—6000 Pa 范围内。

b.称取试样25 g，置于洁净的负压筛中，盖上筛盖，放在筛座上，开动筛析仪连续筛析2 min；在此期间如有试样附着在筛盖上，可轻轻地敲击，使试样落下。筛毕，用天平称量筛余物。

c.当工作负压小于4000 Pa 时，应清理吸尘器内水泥，使负压恢复正常。

②水筛法

a.筛析实验前，检查水中应无泥沙，调整好水压及水压架的位置，使其能正常运转喷头，底面和筛网之间距离为35～75 mm。

b.称取试样50 g，置于洁净的水筛中，立即用洁净淡水冲洗至大部分细粉通过后，再将筛子置于水筛架上，用水压为（0.05+0.02）MPa 的喷头连续冲洗3 min。筛毕，用少量水把筛余物冲至蒸发皿中，等水泥颗粒全部沉淀后小心倒出清水，烘干并用天平称量筛余物，称准至0.1 g。

③干筛法

在没有负压筛仪和水筛的情况下，允许用手工干筛法测定。

a.称取水泥试样50 g 倒入符合GB 3350.7 要求的干筛内。

b.用一只手执筛往复摇动，另一只手轻轻拍打，拍打速度每分钟约120 次，每40 次向同一方向转动60～，使试样均匀分布在筛网上，直至每分钟通过的试样量不超过0.05 g 为止。用天平称量筛余物，称准至0.1 g。

（五）结果计算及数据处理

水泥试样筛余百分数用下式计算：

式中　F——水泥试样的筛余百分数，%。

　　　Rs——水泥筛余的质量，g。

　　　mc——水泥试样的质量，g。

负压筛法、水筛法和干筛法均以一次检验测定值作为鉴定结果。在采用水筛法和干筛法时，如果两者结果发生争议，以水筛法为准。

按实验方法将检测数据及实验计算结果（精确至0.1%）填入实验报告中。

三、水泥标准稠度用水量测试

（一）实验目的

水泥的凝结时间和安定性都与用水量有关，为了消除实验条件的差异而有利于比较，水泥净浆必须有一个标准的稠度。本实验的目的就是测定水泥净浆达到标准稠度时的用水量，以便为进行凝结时间和安定性的测定实验做好准备。

（二）实验用具

测定水泥标准稠度和凝结时间的维卡仪，试模：采用圆模；水泥净浆搅拌机；搪瓷盘；小插刀；量水器（最小可读为0.1 mL，精度1%）；天平；玻璃板（150 mm×l50 mm×5 mm）等。

（三）主要仪器设备

①标准法维卡仪

如图4-5 所示，标准稠度测定用试杆有效长度为（50±1）mm，由直径为（10±0.05）mm 的圆柱形耐腐蚀金属制成。测定凝结时间时取下试杆，用试针如图4-5（d）、（e）代替试杆。试针由钢制成，初凝针有效长度为（50±1）mm，终凝针有效长度为（30±1）mm，试针直径为（1.13±0.05）mm。滑动部分的总质量为（300±1）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，不得有紧涩和摇动现象。

②试模

盛装水泥净浆的试模，如图3.6 所示应由耐腐蚀的，有足够硬度的金属制成。试模为深（40±0.2）mm，顶内径为（65±0.5）mm，底内径为（75±0.5）mm 的截顶圆锥体。每只试模应配备一个大于试模、厚度t＞2.5 mm 的平板玻璃底板。

③水泥净浆搅拌机

NJ—160B 型水泥净浆搅拌机符合JC/T 729—2005 的要求，如图7-7 所示。

NJ—160B 型水泥净浆搅拌机主要结构由底座17、立柱16、减速箱19、滑板15、搅拌叶片14、搅拌锅13、双速电动机1 组成。

主要技术参数：

搅拌叶宽度：lll mm

搅拌叶转速低速挡：（140+5）r/min（自转）；（62±5）r/min（公转）

搅拌叶转速高速挡：（285±10）r/min（自转）；（125±10）r/min（公转）

净重：45 kg

其工作原理是双速电动机轴由连接法兰2 与减速箱内蜗杆轴6 连接，经蜗轮轴副减速使蜗轮轴5 带动行星定位套同步旋转。固定在行星定位套上偏心位置的叶片轴10 带动叶片14 公转，固定在叶片轴上端的行星齿轮9 围绕固定的内齿圈8 完成自转运动，由双速电机经时间继电器控制自动完成一次慢转→停→快转的规定工作程序。

本机器安装不需特别基础及地脚螺钉，只需将设备放置在平整的水泥平台上，并垫一层厚5～8 mm 的橡胶板。

本机器将电源线插入，红灯亮表示接通电源，将按钮开关拨到程控位置，即自动完成一次慢转120 s→停15 s→快转120 s 的程序，若置按钮开关于手动位置，则手动三个开关分别完成上述动作，左右扳动升降手柄20 即可使滑板15 带动搅拌锅13 沿立柱16 的燕尾导轨上下移动，向上移动用于搅拌，向下移动用于取下搅拌锅。搅拌锅与滑板用偏心槽旋转锁紧。

机器出厂前已将搅拌叶片与搅拌锅之间的工作间隙调整到（2±1）mm，时间继电器也已调整到工作程序要求。

（四）试样的准备

称取500 g 水泥，洁净自来水（有争议时应以蒸馏水为准）。

（五）实验方法与步骤

1.标准法测定

（1）实验准备

实验前必须检查维卡仪器金属棒应能自由滑动；当试杆降至接触玻璃板时，指针应对准标尺零点；搅拌机应运转正常。

（2）水泥净浆的拌和

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，在5～10 s 内将称好的500 g 水泥全部加入水中，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，旋紧定位螺钉，连接好时间控制器，将净浆搅拌机右侧的快一停一慢扭拨到“停”；手动→停→自动拨到“自动”，启动控制器上的按钮，搅拌机将自动低速搅拌120 s，暂停15 s，接着高速搅拌120 s，停机。

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；抹平后速将试模和底板移到维卡仪上，并将其中心定在标准稠度试杆下，降低试杆直至与水泥净浆表面接触，拧紧松紧螺丝旋钮1 ～2 s 后，突然放松，使标准稠度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30 s 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1.5 min 内完成，以试杆沉入净浆并距底板（6±1）mm 的水泥净浆为标准稠度净浆。此时的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。

图4-5　测定水泥标准稠度和凝结时间的维卡仪（单位：mm）

1—铁座；2—金属滑杆；3—松紧螺丝旋钮；4—标尺；5—指针

图4-6　圆模（单位：mm）

图4-7　水泥浆搅拌机示意图

1—双速电机；2—连接法兰；3—蜗轮；4—轴承盖；5—蜗杆轴；6—蜗轮轴；7—轴承盖；8—行星齿轮；9—内齿圈；10—行星定位套；11—叶片轴；12—调节螺母；13—搅拌锅；14—搅拌叶片；15—滑板；16—立柱；17—底座；18—时间控制器；19—定位螺钉；20—升降手柄；21—减速器

2.代用法测定

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，以前者为准。

②实验前必须检查维卡仪器金属棒应能自由滑动；当试锥接触锥模顶面时，指针应对准标尺零点；搅拌机应运转正常。

③此处介绍不变用水量法

先用湿布擦拭水泥浆拌和用具。将142.5 mL 拌和用水倒人搅拌锅内，然后在5～10 s 内小心将称好的500 g 水泥试样倒入搅拌锅内。

将装有试样的锅放到搅拌机锅座上的搅拌位置，开动机器，慢速搅拌120 s，停拌15 s，接着快速搅拌120 s 后停机。

拌和完毕，立即将净浆一次性装入锥模中如图4-8 所示，用小刀插捣并振动数次，刮去多余的净浆，抹平后，迅速放到测定仪试锥下面的固定位置上。将试锥降至净浆表面，拧紧螺丝1～2 s，然后突然放松螺丝，让试锥沉入净浆中，到停止下沉或释放试锥30 s 时记录下沉深度，整个操作应在1.5 min 内完成。

记录试锥下沉深度S（mm），以锥下沉深度S（mm）= 28±2 mm 为标准稠度净浆。若试锥下沉深度S（mm）不在此范围内，则根据测得的下深S（mm），按以下经验式计算标准稠度用水量P（%）：

图4-8　试锥和锥模

（单位：mm）
1—试锥；2—锥模

这个经验公式是由调整水量法的结果总结出来的，当试锥下沉深度小于13 mm 时，应采用调整水量法测定。

（六）结果计算与数据处理

①用标准法测定时，以试杆沉入净浆并距底板（6±1）mm 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，按水泥质量的百分比计。

如超出范围，须另称试样，调整水量，重做实验，直至达到杆沉人净浆并距底板（6±1）mm 时为止。

②按所用的实验方法，将实验过程记录和计算结果填人实验报告册表中。

四、水泥净浆凝结时间检验

（一）实验目的

测定水泥加水后至开始凝结（初凝）以及凝结终了（终凝）所用的时间，用以评定水泥性质。

（二）主要仪器设备

测定仪与测定标准稠度用水量时所用的测定仪相同，只是将试杆换成试针（如图4-5（d）、（e）所示），试模（如图4-6 所示），湿气养护箱（养护箱应能将温度控制在（20±1）℃，湿度大于90%），玻璃板（150 mm×150 mm×5 mm）。

（三）试样的制备

以标准稠度用水量制成标准稠度净浆，将自水泥全部加入水中的时刻（t1）记录在实验报告册中。将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。水泥全部加入水中的时间为凝结时刻的起始时间。

（四）实验方法与步骤

①将圆模内侧稍许涂上一层机油，放在玻璃板上，调整凝结时间测定仪的试针，当试针接触玻璃板时，指针应对准标尺零点。

②初凝时间的测定

试样在湿气养护箱中养护至加水后30 min 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。拧紧定位螺钉1 ～2 s 后，突然放松（最初测定时应轻轻扶持金属棒，使其徐徐下降，以防试针撞弯，但结果以自由下落为准），试针垂直自由地沉入水泥净浆。观察试针停止下沉或释放试针30 s 时指针的读数，临近初凝时，每隔5 min 测定一次。当试针沉至距底板（4±1）mm 时，水泥达到初凝状态，到达初凝时应立即重复测一次，两次结论相同时才能定为到达初凝状态。将此时刻（t2）记录在实验报告册中。

③终凝时间的测定

为了准确观测试针沉人的状况，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玻璃板取下，翻转180°，直径大端向上，小端向下放在玻璃板上，再放入湿气养护箱中继续养护，临近终凝时间时每隔15 min 测定一次，当试针沉入实体0.5 mm 时，即环形附件开始不能在试体上留下痕迹时，水泥达到终凝状态，到达终凝时应立即重复测一次，两次结论相同时才能定为到达终凝状态。将此时刻（t3）记录在实验报告册中。

④注意事项

每次测定不能让试针落入原针孔，每次测试完毕须将试针擦拭干净并将试模放回湿气养护箱内，在整个测试过程中试针贯人的位置至少要距圆模内壁10 mm，且整个测试过程要防止试模受振。

⑤结果计算与数据处理

a.计算时刻t1 至时刻t2 所用时间，即初凝时间t初=t2-t1（用min 表示）。

b.计算时刻t1 至时刻t3 所用时间，即终凝时间t终=t3-t1（用min 表示）。

将计算结果填入实验报告册中。

五、水泥安定性检验

（一）实验目的

当用含有游离CaO、MgO 或SO3 较多的水泥拌制混凝土时，会使混凝土出现龟裂、翘曲、甚至崩溃现象，造成建筑物的漏水，加速腐蚀。所以必须检验水泥加水拌和后在硬化过程中体积变化是否均匀，是否因体积变化而引起膨胀、裂缝或翘曲。

水泥安定性用雷氏夹法（标准法）或试饼法（代用法）检验，有争议时以雷氏夹法为准。雷氏夹法是观测由两个试针的相对位移所指示的水泥标准稠度净浆体积膨胀的程度，即水泥净浆在雷氏夹中沸煮后的膨胀值。试饼法是观察水泥净浆试饼沸煮后的外形变化来检验水泥的体积安定性。

（二）主要仪器设备

①雷氏沸腾箱

雷氏沸腾箱的内层由不易锈蚀的金属材料制成。箱内能保证实验用水在（30±5）min 由室温升到沸腾，并可始终保持沸腾状态3 h 以上，整个实验过程无需增添实验水量。箱体有效容积为410 mm×240 mm×310 mm，一次可放雷氏夹试样36 件或试饼30～40 个。篦板与电热管的距离大于50 mm，箱壁采用保温层以保证箱内各部位温度一致。(www.xing528.com)

②雷氏夹

雷氏夹由铜质材料制成，其结构如图4-9 所示。当一根指针的根部悬挂在一根金属丝或尼龙丝上，另一根指针的根部再挂上300 g 质量的砝码时，两根指针的针尖距离增加应在（17.5±2.5）mm 范围（如图4-10 的2x）以内，当去掉砝码后针尖的距离能恢复到挂砝码前的状态。

③雷氏夹膨胀测定仪

如图4-10 所示，雷氏夹膨胀测定仪标尺最小刻度为0.5 mm。

④玻璃板

每个雷氏夹需配备质量为75～80 g 的玻璃板两块。若采用实饼法（代用法）时，一个样品需准备两块约100 mm×100 mm×4 mm 的玻璃板。

图4-9　雷氏夹（单位：mm）

图4-10　雷氏夹受力示意图

⑤水泥净浆搅拌机

水泥浆搅拌机见图4-7。

（三）试样的制备

①雷氏夹试样（标准法）的制备

图4-11　雷氏夹膨胀测定仪

1—底座；2—模子座；3—测弹性标尺；4—立柱；5—测膨胀标尺；6—悬臂；7—悬丝；8—弹簧顶扭

将雷氏夹放在已准备好的玻璃板上，并立即将已拌和好的标准稠度净浆装满试模。装模时一手扶持试模，另一手用宽约10 mm 的小刀插捣15 次左右，然后抹平，盖上玻璃板，立刻将试模移至湿气养护箱内，养护（24±2）h。

②试饼法试样（代用法）的制备

a.从拌好的净浆中取约150 g，分成两份，放在预先准备好的涂抹少许机油的玻璃板上，呈球形，然后轻轻振动玻璃板，水泥净浆即扩展成试饼。

b.用湿布擦过的小刀，由试饼边缘向中心修抹，并边修抹边将试饼略作转动，中间切忌添加净浆，做成直径为70～80 mm、中心厚约10 mm 边缘渐薄、表面光滑的试饼。接着将试饼放入湿气养护箱内。自成型时起，养护（24±2）h。

（四）实验方法与步骤

用雷氏夹法（标准法）时，先测量试样指针尖端间的距离，精确到0.5 mm，然后将试样放入水中箅板上。注意指针朝上，试样之间互不交叉，在（30±5）min 内加热实验用水至沸腾，并恒沸3 h±5 min。在沸腾过程中，应保证水面高出试样30 mm 以上。煮毕将水放出，打开箱盖，待箱内温度冷却到室温时，取出试样进行判别。

用试饼法（代用法）时，先调整好沸煮箱内的水位，使之能保证在整个沸煮过程中都超过试件，不需中途添补实验用水，同时又能保证在（30±5）min 内升至沸腾。脱去玻璃板，取下试饼，在试饼无缺陷的情况下将试饼放在沸煮箱中的箅板上，在（30±5）min 内加热升至沸腾，并沸腾（180±5）min。

（五）实验结果处理

①雷氏夹法

煮后测量指针端的距离，记录至小数点后一位。当两个试样煮后增加距离的平均值不大于5.0 mm 时，即认为该水泥安定性合格。当两个试样的增加距离值相差超过5 mm 时，应用同一样品立即重做一次实验。在实验报告册中记录实验数据并评定结果。

②试饼法

煮后经肉眼观察未发现裂纹，用直尺检查没有弯曲，称为体积安定性合格；反之，为不合格（见图4-12）。当两个试饼判别结果有矛盾时，该水泥的体积安定性也为不合格。

图4-12　安定性不合格的试饼

安定性不合格的水泥禁止使用。在实验报告册中记录实验情况并评定结果。

六、水泥胶砂强度检验

（一）实验目的

检验水泥各龄期强度，以确定强度等级；或已知强度等级，检验强度是否满足原强度等级规定中各龄期强度数值。

（二）主要仪器设备

水泥胶砂搅拌机、水泥胶砂试体成型振实台、水泥胶砂试模、抗折实验机、抗压夹具、金属直尺、抗压实验机、抗压夹具、量水器等。

图4-13　胶砂搅拌机结构示意图

1—电机；2—联轴套；3—蜗杆；4—砂罐；5—传动箱盖；6—蜗轮；7—齿轮Ⅰ；8—主轴；9—齿轮Ⅱ；10—传动箱；11—内齿轮；12—偏心座；13—行星齿轮；14—搅拌叶轴；15—调节螺母；16—搅拌叶；17—搅拌锅；18—支座；19—底座；20—手柄；21—立柱

①水泥胶砂搅拌机

水泥胶砂搅拌机，如图4-13 所示，应符合（1SO 法）（3B/T 17671—1999 要求。工作时搅拌叶片既绕自身轴线转动，又沿搅拌锅周边公转，运动轨道似行星式的水泥胶砂搅拌机。

主要技术参数：

搅拌叶宽度：135 mm

搅拌锅容量：5 L

搅拌叶转速低速挡：（140±5）r/min（自转）；（62±5）r/min（公转）

搅拌叶转速高速挡：（285±10）r/rain（自转）；（125±10）r/min（公转）

净重：70 kg

②水泥胶砂试体成型振动台

水泥胶砂试体成型振动台，如图4-14 所示，应符合（ISO 法）GB/T 17671—1999 要求。

主要技术参数：

振动部分总质量（不含制品）：20 kg

振实台振幅：15 mm

振动频率：60 次/60 s

台盘中心至臂杆轴中心距离：800 mm

净重：50 kg

图4-14　胶砂振动台

1—卡具；2—模套；3—突头；4—随动轮；5—凸轮；6—止动器；7—同步电机；8—臂杆

振实台应安装在高度约400 mm 的混凝土基座上。混凝土体积约为0.25 m3，重约600 kg。需防止外部振动影响振实效果时，可在整个混凝土基座下放一层厚约5 mm 的天然橡胶弹性衬垫。

图4-15　振动台构造示意图

1—电机；2—偏重轮；3—台面；4—卡具；5—机座及电气控制箱

图4-16　下料漏斗（单位：mm）

1—漏斗；2—模套

当无振实台时，可用全波振幅（0.75±0。02）mm，频率为2 800 ～3 000 次/min 的振动台代用，其结构和配套漏斗如图4-15、图4-16 所示。

③胶砂振动台

胶砂振动台如图4-14 所示。台面面积为360 mm×360 mm，台面装有卡住试模的卡具，振动台中的制动器能使电动机在停车后5 s 内停止转动。

④试模

试模为可装卸的三联模，由隔板、挡板、底板组成（见图4-17），组装后内壁各接触面应互相垂直。试模可同时成型三条40 mm×40 mm×160 mm 的菱形实体，其材质和制造应符合JC/T 726 要求。

⑤抗折实验机

电动双杠杆抗折实验机如图4-18 所示。抗折夹具的加荷与支撑圆柱直径均为（10±0.1）mm，两个支撑圆柱中心距为（100±0.2）mm。其抗折强度实验机应符合JC/T 724 的要求。

图4-17　水泥胶砂强度检验试模

1—隔板；2—端板；3—底板

图4-18　电动抗折试验机

1—平衡锤；2—游动砝码；3—电动机；4—传动丝杠；5—抗折夹具；6—机架；7—立柱；8—底座；9—电器控制箱；10—启动开关；11—下杠杆；12—上杠杆

通过三根圆柱轴的三个竖向平面应该平行，并在实验时继续保持平行和等距离垂直实体的方向，其中一根支撑圆柱和加荷圆柱能轻微地倾斜使圆柱与实体完全接触，以便荷载沿实体宽度方向均匀分布，同时不产生任何扭转应力。

⑥抗压实验机

抗压实验机以100～300 kN 为宜，误差不得超过2%。

⑦抗压夹具

抗压夹具由硬质钢材制成，加压板长为（40±0.1）mm，宽度不小于40 mm，加压面必须磨平如图4-19 所示。

（三）水泥胶砂试样用砂

ISO 基准砂是由含量不低于98%的天然圆形硅质砂组成，其颗粒分布见表4-14 的规定。砂的筛析实验应用有代表性的样品来进行，每个筛子的筛析实验应进行至每分钟通过量小于0.5 g 为止。砂的湿含量是在105～110℃下用代表性砂样烘2 h 的质量损失来测定，以干基的质量百分数表示，应小于0.2%。颗粒分布和湿含量的测定每天应至少进行一次。

图4-19　抗压夹具

1—框架；2—传压柱；3—上压板和球座；4—下压板；5—铜套；6—吊簧；7—定向销；8—定位销

表4-14　ISO 基准砂颗粒分布

水泥胶砂强度测试用砂应使用中国ISO 标准砂。ISO 标准砂由1 ～2 mm 粗砂，0.5 ～1.0 mm 中砂，0.08～0.5 mm 细砂组成，各级砂质量为450 g（即各占1/3），通常以（1 350±5）g 混合小包装供应。灰砂比为1：3，水灰比为0.5。

（四）试样成型步骤及养护

①将试模（见图4-17）擦净，四周模板与底板接触面上应涂黄油，紧密装配，防止漏浆。内壁均匀刷一薄层机油。

②每成型三条试样，材料用量为：水泥（450±2）g，ISO 标准砂（1 350±5）g，水（225±1）g。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、复合硅酸盐水泥、火山灰质灰硅酸盐水泥。

③用搅拌机搅拌砂浆的拌和程序为：先使搅拌机处于等待工作状态，然后按以下程序进行操作：先把水加入锅内，再加水泥，把锅安放在搅拌机固定架上，上升至固定位置。然后立即开动机器，低速搅拌30 s 后，在第二个30 s 开始的同时，均匀地将砂子加入。把机器转至高速再拌30 s。停拌90 s，在第一个15 s 内用一胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂刮入锅中间。在高速下继续搅拌60 s。各个搅拌阶段，时间误差应在1 s 以内。停机后，将黏在叶片上的胶砂刮下，取下搅拌锅。

④在搅拌砂的同时，将试模和模套固定在振实台上。待胶砂搅拌完成后，取下搅拌锅，用一个合适的勺子直接从搅拌锅里将胶砂分两层装人试模，装第一层时，每个槽里约放300 g 胶砂，用大拨料器垂直架在模套顶部，沿每个模槽来回一次将料层拨平，接着振实60 次。再装第二层胶砂，用小拨料器播平，再振实60 次。移开模套，从振实台上取下试模，用一金属直尺以近似90°的角度架在试模模顶的一端，沿试模长度方向以横向锯割动作慢慢向另一端移动，一次将超过试模部分的胶砂刮去，并用同一直尺在近乎水平的情况下将试体表面抹平。

⑤在试模上做标记或加字条标明试样编号和试样相对于振实台的位置。

⑥试样成型实验室的温度应保持在（20±2）℃，相对湿度不低于50%。

（五）试样养护

①将做好标记的试模放入雾室或湿箱的水平架子上养护，湿空气（温度保持在（20±1）℃，相对湿度不低于90%）应能与试模各边接触。一直养护到规定的脱模时间（对于24 h龄期的，应在破型实验前20 min 内脱模；对于24 h 以上龄期的应在成型后20～24 h 脱模）时取出脱模。脱模前用防水墨汁或颜色笔对试体进行编号和做其他标记，两个龄期以上的实体，在编号时应将同一试模中的三条实体分在两个以上龄期内。

②将做好标记的试样立即水平或竖直放在（20±1）℃水中养护，水平放置时刮平面应朝上。养护期间试样之间间隔或试体上表面的水深不得小于5 mm。

（六）强度检验

表4-15　不同龄期的试样强度实验时间要求

试样从养护箱或水中取出后，在强度实验前应用湿布覆盖。

1.抗折强度测试

（1）检验步骤

①各龄期必须在规定的时间3 d±2 h、7 d±3 h、28 d±3 h 内取出三条试样先做抗折强度测定。测定前须擦去试样表面的水分和砂粒，消除夹具上圆柱表面沾着的杂物。试样放入抗折夹具内，应使试样侧面与圆柱接触。

②采用杠杆式抗折实验机时（见图4-18），在试样放入之前，应先将游动砝码移至零刻度线，调整平衡砣使杠杆处于平衡状态。试样放入后，调整夹具，使杠杆有一仰角，从而在试样折断时尽可能地接近平衡位置。然后启动电机，丝杆转动带动游动砝码给试样加荷；试样折断后从杠杆上可直接读出破坏荷载和抗折强度。

③抗折强度测定时的加荷速度为（50±10）N/s。

④抗折强度按下式计算，精确到0.1 MPa。

（2）实验结果

①抗折强度值，可在仪器的标尺上直接读出强度值。也可在标尺上读出破坏荷载值，按下式计算，精确至0.1 N/mm2。

式中　fV——抗折强度，MPa，计算精确至0.1 MPa。

　　　FP——折断时放加于棱柱体中部的荷载，N。

　　　L——支撑圆柱中心距，即100 mm。

　　　b、h——试样正方形截面宽，均为40 mm。

②抗折强度测定结果取三块试样的平均值并取整数，当三个强度值中有超过平均值的±10%，应剔除后再取平均值作为抗折强度实验结果。

2.抗压强度测试

（1）检验步骤

①抗折实验后的两个断块应立即进行抗压实验。抗压实验须用抗压夹具进行。试样受压面为40 min×40 mm。实验前应清除试样的受压面与加压板间的砂粒或杂物，检验时以试样的侧面作为受压面，试样的底面靠紧夹具定位销，并使夹具对准压力机压板中心。

②抗压强度实验在整个加荷过程中以（2 400±200）N/s 的速率均匀地加荷直至破坏。

（2）检验结果

①抗压强度按下式计算，计算精确至0.1 MPa。

式中　fc——抗压强度，MPa。

　　　Fp——破坏荷载，N。

　　　A——受压面积，即40 mm×40 mm=1 600 mm2。

②抗压强度以一组三个棱柱体上得到的六个抗压强度测定值的算术平均值为实验结果。如果六个测定值中有一个超出六个平均值的±10%，应剔除这个结果，剩下五个的平均数为结果；如果五个测定值中再有超过它们平均数±10%的，则此组结果作废。

③将实验过程记录和计算结果填入实验报告中。