西安試驗儀器意義
Y一(yi)、西安試驗儀器意(yi)義和目的
水(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)(ni)呈粉(fen)末(mo)狀(zhuang)，與(yu)水(shui)(shui)混合(he)后，經過(guo)物(wu)理化學反應過(guo)程能由可塑性漿體(ti)變成堅硬的石狀(zhuang)體(ti)，并能將散粒狀(zhuang)材料膠(jiao)結成為(wei)整體(ti)，所以水(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)(ni)是一種良好的礦物(wu)膠(jiao)凝材料。鑒(jian)于(yu)水(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)(ni)在工(gong)程中的廣泛利用，掌握各種水(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)(ni)的性質具有重(zhong)要(yao)意義(yi)。本(ben)實驗方法適用于(yu)硅酸(suan)鹽(yan)水(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)(ni)、普通(tong)硅酸(suan)鹽(yan)水(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)(ni)、礦渣硅酸(suan)鹽(yan)水(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)(ni)、火(huo)山灰(hui)質硅酸(suan)鹽(yan)水(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)(ni)及粉(fen)煤灰(hui)硅酸(suan)鹽(yan)水(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)(ni)。
本實驗的(de)目的(de)，是使(shi)學(xue)生(sheng)了解水泥(ni)的(de)國家標(biao)準，學(xue)會水泥(ni)品質(zhi)檢(jian)驗的(de)操(cao)作(zuo)方(fang)法及(ji)強度試件的(de)制作(zuo)，掌握水泥(ni)品質(zhi)各(ge)技術指標(biao)的(de)實際工程意義。
Y二、西安(an)試驗儀器原理
水泥的性質包括細度，標準稠度用水量，凝結時間(jian)，安(an)定性和(he)水泥膠砂強度等方面(mian)。
水泥顆(ke)粒(li)(li)(li)的粗細程度(du)對(dui)水泥的性(xing)質(zhi)有很大影響(xiang)。水泥顆(ke)粒(li)(li)(li)粒(li)(li)(li)徑一般在(zai)7～200μm范(fan)圍內，顆(ke)粒(li)(li)(li)愈細，水化較快而且較完全，早期(qi)(qi)強度(du)和(he)后期(qi)(qi)強度(du)較高。在(zai)國家標準中(zhong)規定水泥的細度(du)可(ke)用篩析法和(he)比(bi)表面積法檢(jian)驗。細度(du)檢(jian)驗采用篩孔直(zhi)徑為80μm的試驗篩。
凝(ning)結(jie)時(shi)(shi)間(jian)分(fen)為(wei)初(chu)凝(ning)和(he)終凝(ning)。初(chu)凝(ning)為(wei)水泥(ni)加(jia)水拌和(he)起至(zhi)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)稠度(du)凈(jing)漿開始失去(qu)可塑(su)(su)性所需的(de)時(shi)(shi)間(jian)；終凝(ning)為(wei)水泥(ni)加(jia)水拌和(he)起至(zhi)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)稠度(du)凈(jing)漿完(wan)全失去(qu)可塑(su)(su)性并(bing)開始產生強(qiang)度(du)所需的(de)時(shi)(shi)間(jian)。國家標(biao)(biao)(biao)準(zhun)規定(ding)，水泥(ni)的(de)凝(ning)結(jie)時(shi)(shi)間(jian)是以標(biao)(biao)(biao)準(zhun)稠度(du)的(de)水泥(ni)凈(jing)漿，在規定(ding)溫(wen)度(du)及濕(shi)度(du)環境(jing)下用水泥(ni)凈(jing)漿凝(ning)結(jie)時(shi)(shi)間(jian)測定(ding)儀測定(ding)。硅酸鹽水泥(ni)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)規定(ding)，初(chu)凝(ning)時(shi)(shi)間(jian)不得(de)早于(yu)45min，終凝(ning)時(shi)(shi)間(jian)不得(de)遲于(yu)6.5h。
體(ti)積(ji)(ji)安(an)定性(xing)不(bu)良(liang)是(shi)指在水(shui)(shui)(shui)泥(ni)已經(jing)硬化(hua)(hua)后，產生不(bu)均(jun)勻體(ti)積(ji)(ji)變化(hua)(hua)的(de)(de)(de)現(xian)(xian)象。體(ti)積(ji)(ji)安(an)定性(xing)不(bu)良(liang)，一(yi)般是(shi)由(you)于熟(shu)料(liao)中所(suo)含的(de)(de)(de)游(you)(you)(you)離(li)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鈣(gai)過多。或由(you)于熟(shu)料(liao)中所(suo)含的(de)(de)(de)游(you)(you)(you)離(li)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂過多或摻入的(de)(de)(de)石膏過多造成的(de)(de)(de)。國家標(biao)準規(gui)定，用沸煮法檢(jian)驗(yan)水(shui)(shui)(shui)泥(ni)的(de)(de)(de)安(an)定性(xing)。沸煮法起(qi)加速氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鈣(gai)熟(shu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)作用，所(suo)以只能檢(jian)查游(you)(you)(you)離(li)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鈣(gai)所(suo)引起(qi)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)泥(ni)安(an)定性(xing)不(bu)良(liang)。而游(you)(you)(you)離(li)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂在蒸壓下(xia)才加速熟(shu)化(hua)(hua)，石膏的(de)(de)(de)危害則需長期在常(chang)溫水(shui)(shui)(shui)中才能發現(xian)(xian)，兩者均(jun)不(bu)便于快速檢(jian)驗(yan)。所(suo)以，國家標(biao)準規(gui)定水(shui)(shui)(shui)泥(ni)熟(shu)料(liao)中游(you)(you)(you)離(li)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂含量不(bu)得超(chao)過5.0％，水(shui)(shui)(shui)泥(ni)中的(de)(de)(de)三氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)硫含量不(bu)超(chao)過3.5％，以控制水(shui)(shui)(shui)泥(ni)的(de)(de)(de)體(ti)積(ji)(ji)安(an)定性(xing)。
水泥(ni)(ni)的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)是(shi)水泥(ni)(ni)的(de)(de)重要指標。根據國家標準《硅(gui)酸鹽(yan)水泥(ni)(ni)、普(pu)通硅(gui)酸鹽(yan)水泥(ni)(ni)》（GB175－1999）和(he)《水泥(ni)(ni)膠(jiao)砂強(qiang)度(du)(du)檢驗方(fang)法(fa)（ISO法(fa)）》（GB/T17671－1999）的(de)(de)規定，水泥(ni)(ni)和(he)標準砂按照1：3混合，用(yong)0.5的(de)(de)水灰(hui)比，按規定的(de)(de)方(fang)法(fa)制(zhi)成(cheng)試件，在標準溫度(du)(du)（20±1℃）的(de)(de)水中養護(hu)，測定3d和(he)28d的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)。根據測定結果，將(jiang)硅(gui)酸鹽(yan)水泥(ni)(ni)分為42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5和(he) 62.5R等(deng)六個強(qiang)度(du)(du)等(deng)級。
Y三、實驗裝(zhuang)置和(he)儀器
負壓篩(shai)析儀(yi)、水篩(shai)、干(gan)篩(shai)、標準(zhun)稠度測(ce)定儀(yi)、水泥凈(jing)漿攪拌(ban)機、凝結時間測(ce)定儀(yi)、濕(shi)汽養護箱、沸煮箱、雷氏夾、雷氏夾膨脹值測(ce)定儀(yi)、膠砂(sha)振實臺、抗折強度試(shi)驗機、抗壓試(shi)驗機、
Y四、實驗方法和步驟
（1）負壓篩(shai)法篩(shai)(shai)析試驗前，應把負(fu)壓篩(shai)(shai)放在篩(shai)(shai)座上(shang)，蓋上(shang)篩(shai)(shai)蓋，接通電(dian)源，檢查控制(zhi)系(xi)統，調(diao)節負(fu)壓至4000～6000Pa范圍內(nei)。
稱取試(shi)樣(yang)25g，置(zhi)于(yu)潔(jie)凈(jing)的負壓篩(shai)(shai)(shai)中，蓋(gai)上(shang)篩(shai)(shai)(shai)蓋(gai)，放在(zai)(zai)篩(shai)(shai)(shai)座上(shang)，開動篩(shai)(shai)(shai)析儀(yi)連續篩(shai)(shai)(shai)析2min，在(zai)(zai)此期間如有試(shi)樣(yang)附(fu)著在(zai)(zai)篩(shai)(shai)(shai)蓋(gai)上(shang)，可輕輕地(di)敲擊，使試(shi)樣(yang)落(luo)下。篩(shai)(shai)(shai)畢，用天平稱量篩(shai)(shai)(shai)余物。
當工作負壓小于4000Pa時，應清(qing)理吸塵器內水泥，使負壓恢(hui)復正(zheng)常。
試驗結果 ：
水泥試樣篩(shai)余百分數按下式計算：
F——水泥試(shi)樣的篩余百(bai)分(fen)數，%；
Rs——水泥篩余物的質量，g；
W——水泥試樣的質(zhi)量(liang)，g。
結果計(ji)算至0.1%。
清洗試驗篩。
（2）標準(zhun)稠度用水量試驗
標準稠度用水(shui)(shui)量可用調(diao)整水(shui)(shui)量和不變水(shui)(shui)量兩種方法的任一(yi)種測定，如發(fa)生(sheng)爭(zheng)議(yi)時以(yi)調(diao)整水(shui)(shui)量方法為準。試驗前須檢查：儀器的金屬(shu)棒(bang)應(ying)能自(zi)由滑動(dong);試錐降至模頂(ding)面(mian)位(wei)置時指針(zhen)應(ying)對(dui)準標尺零點;攪拌(ban)機應(ying)運(yun)轉(zhuan)正常(chang)。
水泥凈(jing)漿拌(ban)和(he)前，攪(jiao)(jiao)拌(ban)鍋(guo)和(he)攪(jiao)(jiao)拌(ban)葉片先用濕棉布擦過，將稱(cheng)好的(de)500g水泥試(shi)樣(yang)倒入(ru)攪(jiao)(jiao)拌(ban)鍋(guo)內。拌(ban)和(he)時(shi)，先將攪(jiao)(jiao)拌(ban)鍋(guo)放到攪(jiao)(jiao)拌(ban)機(ji)(ji)鍋(guo)座上(shang)，升至攪(jiao)(jiao)拌(ban)位置，開(kai)動機(ji)(ji)器，同時(shi)徐(xu)徐(xu)加入(ru)拌(ban)和(he)水，慢速(su)攪(jiao)(jiao)拌(ban)120s，停拌(ban)15s，接著快速(su)攪(jiao)(jiao)拌(ban)120s后停機(ji)(ji)。
采用(yong)調整(zheng)(zheng)水量方法時(shi)拌和(he)水量按經驗找水，采用(yong)不變水量方法時(shi)拌和(he)水量用(yong) 142.5ml水，水量精確至(zhi)0.5ml。 拌和(he)結束后(hou)，立(li)即將拌好的凈漿(jiang)(jiang)裝入錐(zhui)模內，用(yong)小刀(dao)插搗(dao)，振動(dong)數次，刮去多(duo)余凈漿(jiang)(jiang)，抹(mo)平(ping)后(hou)迅速放到(dao)試(shi)錐(zhui)下面固定位置上，將試(shi)錐(zhui)降(jiang)至(zhi)凈漿(jiang)(jiang)表(biao)面擰(ning)緊(jin)螺絲，然后(hou)突然放松，讓(rang)試(shi)錐(zhui)自由沉入凈漿(jiang)(jiang)中，到(dao)試(shi)錐(zhui)停止(zhi)下沉時(shi)記錄試(shi)錐(zhui)下沉深(shen)度。整(zheng)(zheng)個(ge)操作(zuo)應在攪拌后(hou)1.5min內完成。
用(yong)(yong)調(diao)整(zheng)(zheng)水量方法(fa)測定時，以試(shi)(shi)錐下沉深度28±2mm時的凈漿為(wei)標(biao)(biao)準稠度凈漿。其(qi)拌(ban)和水量為(wei)該水泥的標(biao)(biao)準稠度用(yong)(yong)水量(P)，按(an)水泥質量的百分比。如下沉深度超(chao)出范圍(wei)，須另稱試(shi)(shi)樣，調(diao)整(zheng)(zheng)水量，重新試(shi)(shi)驗，直至達到28±2mm時為(wei)止(zhi)。
用不變水量(liang)(liang)方法測(ce)量(liang)(liang)時(shi)，根據(ju)測(ce)得的試錐下(xia)沉深度S (mm)按下(xia)式(或儀器上對(dui)應(ying)標尺)
計算得到標準稠度用(yong)水量P(%)。
P=33.4－0.185S
注(zhu)：當試錐下沉(chen)深度小于13mm時，應(ying)改用調整(zheng)水(shui)量方法測定。
（3）凝結時(shi)間的測定
測定(ding)前，將圓模放在玻璃板(ban)上(shang)，在內側稍稍涂上(shang)一層(ceng)機油(you)，調(diao)整凝結時間(jian)測定(ding)儀使試針(zhen)接觸玻璃板(ban)時，指針(zhen)對準標尺(chi)零點(dian)。稱取(qu)水(shui)(shui)泥試樣500g，以標(biao)準稠度用水(shui)(shui)量按測(ce)定標(biao)準稠度時制備凈漿的(de)方法，制成標(biao)準稠度凈漿，立即一次(ci)(ci)裝(zhuang)入圓模，振動數(shu)次(ci)(ci)后刮平，然(ran)后放入濕汽養護(hu)箱內。記錄開始加水(shui)(shui)的(de)時間(jian)作為凝(ning)結(jie)時間(jian)的(de)起始時間(jian)。
凝(ning)(ning)(ning)(ning)結(jie)(jie)時(shi)(shi)(shi)間(jian)的(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)：試(shi)(shi)(shi)件在濕汽(qi)養(yang)護箱中(zhong)養(yang)護至(zhi)加(jia)水(shui)后30min時(shi)(shi)(shi)進行第一(yi)次(ci)(ci)測(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)。測(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)時(shi)(shi)(shi)，從養(yang)護箱中(zhong)取出(chu)圓(yuan)(yuan)模放(fang)到(dao)試(shi)(shi)(shi)針(zhen)(zhen)下(xia)，使試(shi)(shi)(shi)針(zhen)(zhen)與凈漿面接(jie)觸(chu)，擰(ning)緊(jin)螺絲 1～2s后突然(ran)放(fang)松，試(shi)(shi)(shi)針(zhen)(zhen)垂(chui)直自由沉入凈漿，觀(guan)察試(shi)(shi)(shi)針(zhen)(zhen)停止(zhi)下(xia)沉時(shi)(shi)(shi)指(zhi)針(zhen)(zhen)讀數。當試(shi)(shi)(shi)針(zhen)(zhen)沉至(zhi)距(ju)底板2～3mm時(shi)(shi)(shi)，即為(wei)水(shui)泥(ni)達(da)到(dao)初凝(ning)(ning)(ning)(ning)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai);當下(xia)沉不超過1～0.5mm時(shi)(shi)(shi)為(wei)水(shui)泥(ni)達(da)到(dao)終(zhong)(zhong)凝(ning)(ning)(ning)(ning)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)。由加(jia)水(shui)開(kai)始至(zhi)初凝(ning)(ning)(ning)(ning)、終(zhong)(zhong)凝(ning)(ning)(ning)(ning)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)的(de)時(shi)(shi)(shi)間(jian)分別為(wei)該(gai)水(shui)泥(ni)的(de)初凝(ning)(ning)(ning)(ning)時(shi)(shi)(shi)間(jian)和終(zhong)(zhong)凝(ning)(ning)(ning)(ning)時(shi)(shi)(shi)間(jian)，用(yong)小時(shi)(shi)(shi)(h)和分鐘(zhong)(min)來表示。測(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)時(shi)(shi)(shi)應(ying)注意(yi)，在最初測(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)的(de)操作時(shi)(shi)(shi)應(ying)輕(qing)輕(qing)扶持金(jin)屬棒，使其徐徐下(xia)降以(yi)防試(shi)(shi)(shi)針(zhen)(zhen)撞彎，但結(jie)(jie)果(guo)以(yi)自由下(xia)落(luo)(luo)為(wei)準，在整個測(ce)(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)過程中(zhong)試(shi)(shi)(shi)針(zhen)(zhen)貫入的(de)位置至(zhi)少(shao)要(yao)距(ju)圓(yuan)(yuan)模內(nei)壁(bi)10mm。臨(lin)近初凝(ning)(ning)(ning)(ning)時(shi)(shi)(shi)，每(mei)隔5min測(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)一(yi)次(ci)(ci)，臨(lin)近終(zhong)(zhong)凝(ning)(ning)(ning)(ning)時(shi)(shi)(shi)每(mei)隔15min測(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)一(yi)次(ci)(ci)，到(dao)達(da)初凝(ning)(ning)(ning)(ning)或終(zhong)(zhong)凝(ning)(ning)(ning)(ning)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)時(shi)(shi)(shi)應(ying)立即重復測(ce)(ce)(ce)(ce)一(yi)次(ci)(ci)，當兩次(ci)(ci)結(jie)(jie)果(guo)相同時(shi)(shi)(shi)才能定(ding)為(wei)到(dao)達(da)到(dao)初凝(ning)(ning)(ning)(ning)或終(zhong)(zhong)凝(ning)(ning)(ning)(ning)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)。每(mei)次(ci)(ci)測(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)不得讓試(shi)(shi)(shi)針(zhen)(zhen)落(luo)(luo)入原針(zhen)(zhen)孔，每(mei)次(ci)(ci)測(ce)(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)完畢須將(jiang)試(shi)(shi)(shi)針(zhen)(zhen)擦凈并將(jiang)圓(yuan)(yuan)模放(fang)回養(yang)護箱內(nei)，整個測(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)過程中(zhong)要(yao)防止(zhi)圓(yuan)(yuan)模受振。
Y五(wu)、實(shi)驗結果分析與討論(lun)
1.根據國標規定，所檢水泥是否合乎(hu)工程使用？為什(shen)么(me)？2.根據試驗數據，所檢(jian)水(shui)泥應定為(wei)什么(me)強度等級？為(wei)什么(me)？
3.水泥(ni)的標準稠度是不是檢驗水泥(ni)質量的必(bi)要指標？測定它的目的何(he)在？
Y六、任選思(si)考(kao)題
1.超(chao)過(guo)貯存期(qi)的水泥(ni)應如何處理(li)？2.技術性質不(bu)合格的水(shui)泥(ni)都應作廢品處理嗎(ma)？試說明理由。
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