科技・探索・争I乌 Sc科ience&Te技ch视nology界 Visio n 水泥物理性能常规检测要点 李艳红 (无锡市政工程质量检测中心,江苏无锡214023) 【摘要】本文通过对水泥物理性能常规检测进行了详细解说,并提出了各项检测项目试验需注意要点。 【关键词】水泥;检测;标准 1 水泥定义及要点 态。6个月可自校一次。 1.1水泥是最重要的建筑材料之一。水泥属于水硬性胶凝材料,遇水 雷氏夹膨胀测定仪 沸煮箱 后会发生物理化学反应.能有可塑性浆体变成坚硬的石状体.并能将 4.3试验温度 散粒状材料胶结成为整体。水泥浆体不但能在空气中硬化,还能在水 试验室温度(20±2)℃,相对湿度不低于50%。(试验前后记录) 湿气养护箱温度(20+1)℃.相对湿度不低于90%。(每日记录三 中硬化.保持并继续增长强度。 1.2取样应具有代表性.可连续取样.也可从20个以上不同部位取 次) 等量样品,总量不少于12kE,将所取的样品充分混合后通过0.9mm的 4-4水泥标准稠度用水量 水泥样品试验前.试验样与封存样应经充分拌匀,并通过O.9ram 方孔筛.均分为试验样和封存样。封存样应加封条,密封保管3个月。 1.3水泥检测项目中化学分析、凝结时间、安定性、强度这四项不符 的方孔筛.整个过程不得混杂其它水泥。 试验前须检测:维卡仪金属棒应能自由滑动;调整至试杆接触玻 合技术要求为不合格品 进场的水泥应按批进行复检。按同一生产厂 家、同一等级、同一品种、同一批号且连续进场的水泥,袋装不超过 璃板时指针对准零点:搅拌机运转正常。 200t为-- ̄tL,散装不超过500t为一批,每批抽样不少于一次。 水泥净浆的搅拌: 搅拌锅.搅拌叶先用湿布擦过一先加水,5-10s加入水泥500g- ̄ 2水泥分类 搅拌,低速120s,停15s(将叶片和锅壁上的水泥刮入锅中),高速120s 停机。 我国建筑工程中目前常用的水泥主要有硅酸盐水泥(P・I)、普通硅 标准稠度的测定: 酸盐水泥(P・0)、矿渣硅酸盐水泥(P・S)、火山灰质硅酸盐水泥(P・P)、粉 4.4.1标准法 煤灰硅酸盐水泥(P・F)、复合硅酸盐水泥【P・c)。(注:硅酸盐水泥分为两 将净浆一次性装入玻璃底板上,用宽约25mm的直边刀轻轻拍打 种类型,不掺加混合材料的称I型硅酸盐水泥,在粉磨时掺加不超过 浆体5次以排除浆体中的空隙.然后在试模表面约1/3处,略倾斜于 水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣的称为Ⅱ型硅酸盐水泥。) 试模分别向外轻轻锯掉多余净浆,再从试模边沿轻抹顶部一次,使净 3水泥物理性能常规试验检测执行标准 浆表面光滑 用维卡仪测试杆沉人净浆并距底板f6+1)mm的净浆为标准稠度 (1)GB 175—2007( ̄用硅酸盐水泥》 净浆。其拌和用水量为水泥标准稠度用水量(P),按水泥的质量百分比 (2)GB/T 1346—201 1《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检 计。 . 测方法 4.4.2代用法 (3)GB/T 17671—1999(水泥胶砂强度检测方法》 分为调整水量和不变水量两种方法测定: (4)GB/T 1345—2005(水泥细度检测方法》 采用调整水量法是以试锥下沉深度(30 ̄1)mm的净浆为标准稠 (5)GB/T 2419—2oo5《水泥胶砂流动度测定方法》 度。采用不变水量方法时拌和水量用142.5ml,根据公式(P=33.4一 (6)GB/T 208—94(水泥密度测定方法》 O.185S)计算得到标准稠度用水量P。当锥下沉深度小于13mm时,应 (7)GB/T 8074—2008(水泥比表面积测定方法》(勃氏法) 改用调整水量法来测。(由于标准稠度测定代用法不常用,因此在这里 (8)GB/T 12573—2008(水泥取方法》 就不做详细介绍。) 4水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检测方法 4.5初凝时间的测定 测定前的准备工作先把调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃板 4.1基本原理 时指针对准零点 将制备好的标准稠度净浆连同试模立即放入湿气养 4.1.1水泥标准稠度净浆对标准试杆(或试锥)的沉入具有一定阻力。 护箱中 记录水泥全部加人水中的时间作为凝结时间的起始时间。试 通过试验不同含水量水泥净浆的穿透性.以确定水泥标准稠度净浆中 件在湿气养护箱中养护30min后进行第一次测定,临近初凝时间时每 所需加人的水量 隔5min测定一次.当试针沉至距底板4+lmm到初凝时,即达初凝状。 4.1.2凝结时间以试针沉入水泥标准稠度净浆至一定深度所需的时 4.6终凝时间的测定 间表示。 初凝时间测定后.立即将试件以平移的方式从玻璃板上取下,翻 4.1.3安定性(雷氏法)是通过测定水泥标准稠度净浆在雷氏夹中沸 转180 ̄.直径大端向上,小端向下放在玻璃板上,再次放人湿气养护 煮后试针的相对位移表征其体积膨胀的程度。试饼法是通过观测水泥 箱中养护 临近终凝时间时每隔15rain测定一次,当终凝针的环形附 标准稠度试饼沸煮后的外形变化情况表征其体积安定性 件不能在试体上留下痕迹时。即达到终凝状态。 4.2主要仪器设备 初终凝时间测定注意事项: ISO标准法维卡仪:试杆直径10+0.05mm,初终凝针的直径1.13 ̄ 4.6.1 测定时应使试杆徐徐下降.防止试针撞弯,但结果以垂直自由 0.05mm,滑动部分的总质量300 ̄lg,与试杆、试针联结的滑动杆表面 下落为准 在整个测试过程中试针沉人的位置至少要距试模内壁 光滑,能靠重力自由下落,不得有紧涩和旷动现象。 10mm。 净浆搅拌机:符合JC/T 729的要求(搅拌叶和锅壁的间隙为2± 4.6.2临近初凝时.每隔5min测定一次.临近终凝时每隔l5 min测定 lmm) 一次。到达初终凝时.都应立即在试体两个不同点重复测一次,,确认 电子天平:最大称量不小于1000g,分度值不大于1g 结论相同才能到达初终凝状态 雷士夹:当一根指针的根部先悬挂在一根金属丝或尼龙丝上.另 4.6.3每次测定不能让试针落入原针孔.每次测完后需将试针擦净并 一根指针的根部再挂上300g的砝码时,两根指针的距离增加应在 将试模放回湿气养护箱内养护。整个测试过程要防止试模受振。 17.5 ̄2.5ram范围内.当去掉砝码后针尖距离能恢复至挂砝码前的状 凝结时间硅酸盐水泥的初凝时间不小于45rain,终凝时间不大于 作者简介:李艳红(1982.11一),无锡市政工程质量检测中。,工程师。 1 1 4 I科技视界Science&Technology Vision IScience&Technology Vision 科技视界 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时间不小于45min,终凝时间 不大于390rain。 4.7安定性的测定 测定方法可以用试饼法也可用雷氏法.有争议时以雷氏法为准 凡与水泥净浆接触的玻璃板和雷氏夹内表面都要稍稍涂上一层薄油。 试饼的成型: 将制备好的标准稠度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过的小刀由 边缘向抹.做成直径(70—80)mm、中心厚约10mm、边缘渐薄、表 面光滑的试饼,并将其放人湿汽养护箱内养护(24 ̄2)h。 雷氏夹试件的成型: 立即将制好的标准稠度净浆一次装满雷氏夹.用宽约25mm的直 边刀在浆体表面轻轻插捣3次后抹平。盖上涂油玻璃板。立即将试件 科技・探索・争鸣 中养护至强度试验。到试验龄期时将试体从水中取出。先进行抗折强 度试验,折断后每截再进行抗压强度试验 检测环境要求 1)试验室温度20 ̄2oC。相对湿度不低于50% 2)试件养护池水温20 ̄1 ̄C。(每日记录三次) 3)湿气养护箱温度20 ̄1 ̄C,相对湿度不低于90%。 胶砂的制备 胶砂的质量配合比应当为一份水泥三份标准砂和半份水(水灰比 为0.5)。一锅胶砂成三条试体,每锅材料需要量:水(450 ̄2)g;标准 砂(1350 ̄5)g;水(225 ̄1)mL。 搅拌 搅拌锅,搅拌叶先用湿布擦过一先加水,5—1Os加入水泥450 一 搅拌.低速30s,加砂3Os.高速308.停90s(将叶片和锅壁上的水泥刮 入锅中)高速60s停机。注:胶砂搅拌机的叶片与锅壁之间的间隙每月 移放养护箱内养护(24 ̄2)h。 检查一次。 沸煮: 成型 分两层装模.装第一 沸煮结柬詹放掉箱内热水,弗冷却至宣溉唐取出试件旨涮试 层每个槽约放300g胶砂. 用大播料器来回一次将料 饼无裂缝,用钢赢尺测无弯曲的为合格,度老为不合格.当 层播平.再振实60次一装 入第二层胶砂时用小播料 两试饼判别结果有矛盾时,诫水掘的安定性为不合格。 器播平.再振实6O次一取 I......._.J 下试模.用钢直尺横向锯 割动作慢慢移动.一次刮 去多余胶砂.并用直尺将 拂煮后放掉箱内热水,并冷却后测量指针尖辅距离(c),当 试体表面抹平 在试模上 作好标记放人养护箱内养 两个诚件煮后增加距离(c-A)的平均德不大干5.olni舯, 护。 安定性含格,当两个试件(c-A)值相差超过4.on时,应 试件的养护 1)脱模前应将试模放 重做试验.再如此,则认为不台格. 在恒温恒湿的养护箱中养 护至规定的脱模时间时取 出脱模。脱模前。应对试件 图1 进行编号 二个龄期以上 5泥胶砂流动度测定方法 的试体.在编号时应将同 一试模中的三条试体分在二个以上龄期内。对于24h龄期,应在破型 原理:通过测量一定配比的水泥胶砂在规定振动状态下的扩展范 试验前20min内脱模。对于24h以上龄期的,应在成型20~24h之间脱 围来衡量其流动性 模。 仪器:水泥胶砂流动度测定仪、水泥胶砂搅拌机、试模、捣棒、卡 注:若因脱模会对强度造成损害的,可以延迟脱模时间,但应在试 尺、小刀、天平。 验报告中应予说明 试验方法 2)将做好标记的试件立即水平或竖直放在20 ̄C ̄1℃水中养护,水 试验前将跳桌空跳一个周期25次,自检各部位是否正常。凡是与 平放置时刮平面应朝上 养护期间试件之间间隔或试体上表面的水深 水泥胶砂接触的仪器需用湿棉布擦拭覆盖。制备按GB/T 17671-1999 不小于5ram。每个养护池只养护同类型的水泥试件,不允许在养护期 有关规定进行。将拌好的胶砂分两层迅速装入试模,第一层装至圆模 间全部换水。 高度约三分之二处.用小刀在相互垂直两个方向各划5次.用捣棒由 除24h龄期或延迟至48h脱模的试体外.任何到龄期的试体应在 边缘至中心捣压15次.装第二层胶砂时装至高出截锥圆模约20mm. 试验前15min从水中取出 揩去试体表面沉积物.并用湿布覆盖至试 用小刀在相互垂直两个方向各划5次.再用捣棒由边缘至中心捣压 验为止。 lO次。装胶砂和捣压时,用手扶稳试模,不要使其移动。捣压完毕,取 强度试验试体的龄期 下模套.用小刀倾斜.从中间向边缘分两次近似水平的角度抹去高出 试体龄期是从水泥加水搅拌开始试验时算起。不同龄期强度试验 截锥圆模的胶砂,擦去落在桌面上的胶砂。将截锥圆模垂直向上轻轻 在下列时间进行 . 提起。开动跳桌.在25s ̄1s内完成25次跳动。跳动完毕后,从胶砂 24h ̄15min;48h ̄30min;72h ̄45min;7d ̄2h;>28d ̄8h 拌和开始到测量扩散直径结束.应在6min内完成。 抗折强度计算 用卡尺测量胶砂底面互相垂直的两个方向直径.计算平均值(为 试块以5ON/s ̄ION/s的速率均匀加载直至折断得到力值.根据公 胶砂流动度值).取整数,单位为“mm”。 式R 兰 计算得出抗折强度值。强度试验按GB/T 17671进行试验。火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰 以一组三个抗折结果的平均值作 b 硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥和掺火山灰质混合材料的普通硅酸盐水 为试验结果 当三个强度值中有超过平均值±1O%时。应剔除后再取平 泥在进行胶砂强度检验时.其用水量按0.50水灰比和胶砂流动度不 均值作为抗折强度试验结果。单个抗折强度与平均值均精确至 小于180mm来确定 当流动度小于180mm时.应以0.O1的整倍数递 0.1MPa。 增的方法将水灰比调整至胶砂流动度不小于180m 抗压强度计算 6胶砂强度检测 抗折试验后六个半截试体应保持潮湿直至抗压试验。试体以 2400N/s ̄200N/8的速率均匀地加荷直至破坏。 本方法为40mm 4Omm 160mm棱柱试体的水泥抗压强度和抗折 强度测定。试体是由按质量计的一份水泥、三份中国ISO标准砂,用 根据公式R =_Pe计算得出抗压强度值。以六个抗压强度测定值的 A 0.5的水灰比拌制的一组塑性胶砂制成。胶砂用行星搅拌机搅拌,在振 算术平均值为试验结果 如六个测定值中有一个超过六个平均值± 实台上成型。试体连模一起在湿气养护箱中养护24h,然后脱模在水 10%.就应剔除这个结果.而以剩下五个的平均值为结果。如果五个测 science&Techn。l。g)r Visi0n科技视界1 1 1 5 科技・探索・争||l Sc科ience&Te技ch视nology界 Vision 定值中再有超过它们平均值±1O%的,则此组结果作废。单个抗压强度 结果计算:水泥体积应为第二次读数减去初始(第一次)读数,即 值与平均值的计算均精确至O.1MPa。 水泥所排开的无水煤油的体积(mE)。 7水泥细度检测方法 硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度以比表面积表示.其比表面 积不小于300m2,,'kg;矿渣、火山灰质、粉煤灰和复合硅酸盐水泥的细 度以筛余表示.其8Ot.tm方孔筛筛余不大于10%或451xm方孔筛筛余 不大于30%。细度检测方法有负压筛析法、水筛法、手工筛析法,细度 试验结果测定产生争议时。以负压筛析法为准。 试验前水泥样品应充分拌匀并通过0.9mm方孔筛.防止过筛时 混进其他水泥。试验时,801. ̄m筛析试验称取25g,45b ̄m筛析试验称取 10g。 水泥密度P(g/cm3)按下式计算:水泥密度P=水泥密度(g) }开 的体积(。m ) 结果计算到小数第三位。且取整数到O.Olg/cm3.试验结果取两次 测定结果的算术平均值.两次测定结果之差不得超过O.02g/cm3。 8.2比表面积的测定 试验原理:主要是根据通过一定空隙率的水泥层的空气流速来测 定。因为对一定空隙率的水泥层,其中空隙的数量和大小是水泥颗粒, 比表面积的函数.也决定了空气流过水泥层的速度,因此根据空气流 速即可计算比表面积 所需仪器:①勃氏比表面积透气仪;②烘干箱(控制温度灵敏度± 筛析试验前,检查控制系统,调节负压4000~6000Pa范围内。称取 试样25g(精确至O.01g),置于负压筛中,开动筛析仪连续筛析2min, 1℃);③分析天平(分度值为0.O01g);④秒表(精确至0.5s);⑤水泥样 在此期间如有试样附着在筛盖上,可轻轻敲击,使试样落下。筛毕,用 品(水泥样品按GB12573进行取样,先通过0.9ram的方孔筛,再在 天平称量筛余物。当工作负压小于4000Pa时,应清理吸尘器内水泥, 110 ̄5%下烘干lh,并在干燥器中冷却至室温);⑥基准材料;⑦压力 使负压恢复正常。 计液体(可直接采用无色蒸馏水);⑧滤纸;⑨分析纯汞 试验温度:温度(20 ̄1)℃,湿度不大于50% 根据公式 一×l00%计算出水泥的筛余百分率,结果精确至 试验步骤:在试验前要对仪器进行校准,检查仪器是否漏气。检查 W O.1%。合格评定时,每个样品应称取两个试样分别筛析,取筛余平均值 的方法是.用胶皮塞塞紧圆筒口,抽气,关闭活塞,在5分钟内液面如 为筛析结果。若两次筛余结果绝对误差大于O.5%时(筛余值大于 未下降,就证明仪器并未漏气;否则必须找出漏气处加以密封。 5.O%时刻放至1.0%)应再做一次试验.取两次相近结果的算术平均值 测定试料层体积(水银排代法): 作为最终结果 1)先测出水银的质量,就是把水银装满料简用玻璃板抹平,然后 水泥试验筛的标定方法 倒入清零的容器里称取质量为P|。 原理是用标准样品在试验筛上的测定值.与标准样品的标准值的 2)在料筒里先放一个垫片.再加一个滤纸再将称取的3.3k左右 比值来反应试验筛筛孔的准确度。 的水泥倒人料筒里。最后再加一个滤纸。将其捣实,再加人水银直至倒 标定操作 满.用玻璃板抹平 然后倒人清零的容器里称取质量为只。 将标准样品装入干燥洁净的密闭广口瓶中.盖上盖子摇动2分 试料层体积V= ̄1-r2一P是试验温度下水银的密度可查表 钟,消除结块。静置2分钟后用一根干燥洁净的搅拌棒搅匀样品,按照 P 上述细度负压筛析法进行试验。 料层体积的测定.至少进行两次.取两次数值相差不超过0.005m3 的平均值 料筒最好一季度或是半年重新校正试料层体积。 根据公式G= 计算试验筛修正系数,精确至0.,t 01。当c值在 3)试验用的水泥质量:需用的水泥水泥质量m=pV(1-e) O.8~i.20范围内时.试验筛方可使用。若超出0.8~1.2O范围内时.试验 p:水泥密度 :试料层体积e:试料层孔隙率(一般水泥采用 筛应淘汰 O.500 ̄0.005) 4)比表面积的测定:①如何装试料筒:先将铜垫片放入料筒最底 8水泥比表面积测定方法(勃氏法) 部一再放人一个滤纸一再将所算出的试验所需的水泥质量倒人料筒 勃氏法此方法适用于测定硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的比表 镇平一再放入一个滤纸一再用捣器压平。②如何测定:接通电源一向 面积.其比表面积不小于300m2/kg。 u形管内加水直至仪器表显示“LL”停止闪烁并变成室温相应温度为 8.1测定水泥密度 止一放上水泥试样.按“测定”按钮,确认后进人仪器常数输入状态,仪 所需仪器:李氏瓶恒温水槽无水煤油 器常数“K”与水泥密度均不需要修改.可直接按“确认”按钮一仪器的 测定步骤:将无水煤油注入李氏瓶中至O到lmL刻度线后(以弯 电磁泵会自动打开计时测出该水泥试样的比表面积。 月面下部为准),盖上瓶塞放入恒温水槽内,使刻度部分侵入水中(水 水泥比表面积应由两次透气试验结果的平均值确定 若两次试验 温应控制在李氏瓶刻度时的温度).恒温30rain,记下初始(第一次)读 结果相差2%以上时.应重新试验,计算结果保留至10cm2/g。当同一 数。从叵温水槽中取出李氏瓶.用过滤纸将李氏瓶细长颈内没有煤油 个水泥用手动勃氏透气仪测定的结果与自动勃氏透气仪测定的结果 的部分内仔细擦干净 水泥试样应预先通过0.90nun方孔筛.在(1 10 ̄ 有争议时,以手动勃氏透气仪测定结果为准。● 5)℃温度下干燥1h,并在干燥器内冷却至室温。称取水泥60g,称准至 0.01g。用小匙将水泥样品一点点的装入加有元水煤油的李氏瓶中.反 【参考文献】 复摇动(亦可用超声波震动),至没有气泡排出,再次将李氏瓶静置于 [1]建筑材料检测[M].中国建筑工业出版社,2009 [2]建筑材料学[M].武汉理工大学出版社,2007. 恒温水槽中.恒温30min,记下第二次读数。 注:第一次读数和第二次读数时,恒温水槽的温度差不大于0.2℃。 [责任编辑:王迎迎] (上接第110页)耗,应在施工现场合理的布置各种设施、机械器具以 非常重要的意义,我们施工企业必须予以高度重视。o 及材料堆放区的位置: 5)应运用流水作业的原理合理安排各项工序的衔接,尽最大可能 【参考文献】 性减少少工或窝工问题的产生。 [1]金祥月,张青军.市政工程造价控制与管理之管见叨.中国新技术新产品, 4结语 2010(06). [2]卢跃.浅析市政工程造价管理工作途径与措施fJ1.民营科技,2009(09). 本文对市政工程项目成本控制过程中所存在的主要问题进行了 [3]贾文静.控制市政工程成本提高市场竞争能力『J1.新乡师范高等专科学校学 简要分析,相应的介绍了成本控制的具体方法,并根据自身实践经验 报。2004(06). 提出了几点可行性建议。项目成本的控制必须落实到每一个人的身 [4]杨光明.关于加强市政工程成本管理的探讨『J】_企业科技与发展,2011(04). [5]陈安东市政道路新建工程的成本控制[J1.山西建筑,2010(21) 上。需要强调的是,员工是奋斗在最一线的人员,任何制度与措施都要 通过他们来执行.因此努力提高每一位员工的合理成本控制觉悟有着 [责任编辑:丁艳] 科技视界Science&Technology Vision