水泥物理性能检验培训资料11

水泥物理性能检验培训资料第一部分GB/T208-1994《水泥密度测定方法》1.定义比重的定义：某物体单位体积的重量与同体积4℃纯净水的重量之比，它是一个比值，没有单位，只有数值上的大小。密度的定义：某物质单位体积的质量，就是该物质的密度，密度是有单位的，克每立方厘米）；g/cm3或千克每立方米；（kg/m3）。1g/cm3=1kg/m3水泥密度的定义：水泥单位体积的质量，就是水泥的密度，水泥的密度单位是克每立方厘米；（g/cm3）。2．比重和密度的关系G物ρ物gv物∵比重γ＝＝而v物＝v水G水ρ水gv水ρ物∴比重γ＝ρ水又∵4℃纯净水的密度是1kg/m3或1g/cm3，即ρ水在数值上＝1所以比重γ在数值上＝密度ρ的数值一．水泥密度的意义水泥密度对于一些特殊工程当中如粘结工程、浇灌工程和油井堵塞工程都起到非常重要的作用，因为这些工程都希望水泥颗粒能较快的从水泥浆体中沉积下来，在这个过程中也在逐步水化硬化，最后生成致密的水泥石，故要求水泥的密度大一些。还有在测定水泥的比表面积时须先测水泥的密度。二．水泥中矿物组成密度及各个品种水泥密度1．熟料矿物密度为：各矿物：C3SC2SC3AC4AFfCaO密度：3.253.283.043.773.342．各个品种水泥密度为：硅酸盐水泥：3.10~3.30矿渣水泥：2.90~3.20高铝水泥：3.10~3.80普通水泥：2.95~3.20火山灰、粉煤灰：2.50~3.00三．影响水泥密度大小的因素硅酸盐水泥密度主要由熟料矿物组成决定：但以下三条因素会影响水泥密度。1.储存条件如储存时间长，密封条件差，水泥中的fCao吸水生成Ca(OH)2，水泥中的fCao与空气中的CO2生成CaCo3，因Ca(OH)2（2.23）和CaCo3(2.71)密度低所以水泥的密度会变小。另外熟料矿物水化后生成的水化物密度也比熟料矿物低2.熟料锻烧程度的影响熟料生烧密度小，熟料过烧密度大，正常熟料介于二者之间，但变化并不显著。3.混合材的种类及掺加量的影响常用的水泥混合材密度一般都小于熟料密度，一般情况下掺有大量混合材的水泥密度比纯熟料水泥低。水泥密度测定方法概况目前测定水泥密度的方法有液体代排法、气体代排法和测容重法。现在我国国标GB/T208-1994《水泥密度的测定方法》是采用液体代排法即用无水煤油代替此种液体（因为无水煤油不与水泥发生水化硬化反应）四．水泥密度测定方法1．测定原理即将一定质量的水泥装入盛有一定量的无水煤油的李氏密度瓶中，水泥颗粒要全部被煤油浸润，依据阿基米德定律，水泥排开煤油的体积即为水泥的真体积，用水泥质量除以水泥的体积即得到水泥的密度2．本标准适用范围本标准适用于测定水硬性水泥的密度，也适用于测定采用本方法的其他粉状物料的密度，如粉煤灰、火山灰、硅灰、矿渣粉等等一些物料密度大于煤油密度且不与煤油发生反应的粉状物料。3．所用仪器3.1李氏密度瓶横截面形状为圆形，各尺寸见标准，最高刻度标记与磨口玻璃塞最低点之间的距离至少10mm。结构材料是优质玻璃，透明无条纹，具有抗化学侵蚀性且热滞后性，又有足够的厚度以确保较好的耐裂性。容积250cm3，瓶颈刻度由0至24mL，且0~1mL和18~24mL范围内应以0.1mL刻度,任何标明的标线误差不大于0.05mL。3.2无水煤油符合GB253要求，也可用生石灰或干燥剂处理普通煤油得到。3.3恒温水槽根据需求大小可以自行设计制造，但要使温度在恒温时间内能控制在±0.2℃误差范围。4.测定步骤4.1样品的处理试验前试验样品先通过0.90mm方孔筛，然后放在110℃±5℃温度下烘干1小时，并在干燥器内冷却至室温待备用。注：①一定要冷却至室温。4.2加入煤油恒温首先调整恒温水槽的温度并记录。后将无水煤油注入李氏瓶中，在0~1mL刻度线范围内[一般为0.5mL刻度如果将煤油加到0.1mL刻度,因为加入的煤油温度高于恒温水槽温度,经恒温煤油温度降低,体积变小液面将降至0刻度以下,不能读数,反之亦然.（以凹液面下部为准）]，盖上瓶盖放入恒温水槽内，使刻度部分全部浸入水中，观察恒温水槽的温度并记录，恒温半小时。注意:①刻度部分全部侵入水中;②恒温期间水温变化不能超过0.2℃.4.3称量样品准确称取水泥试样60g±0.01g4.4第一次读数从恒温水槽取出李氏瓶，用干摸布把瓶外部水滴全部擦干并快速读刻度做记录。注意:①读数时视线与凹液面下部平齐,②快速取出李氏密度瓶后要快速擦去密度瓶上的水滴并快速读刻度做记录。4.5装入样品先用滤纸将李氏瓶细长颈内没有煤油的部分及瓶口仔细擦干净，（注：①滤纸不能接触到液面）用小药匙将已称量好的水泥样品全部一点点装入已经处理好的李氏瓶中，注：①装入样品速度不能太快，避免堵塞瓶颈；②所有的样品全部装入，不能有损失；③如煤油液面达不到鼓肚上部18~24mL刻度处或超出24mL刻度，可以适当改变试样的质量，但以实际使用的样品质量计算密度；④全部水泥颗粒应浸泡在煤油液面以下。4.6排气泡样品装毕盖好瓶盖后通过反复摇动李氏瓶，使瓶中的煤油和水泥颗粒混合液呈悬浮状旋转，达到排气的目的。（亦可用超声波振动或搅拌装置搅拌），最后用手摇动排气和眼睛观察检验排气效果，直至没有气泡从液面底部上升到表面为止。4.7再恒温首先调整恒温水槽的温度使水温和第一次恒温相同并记录。再将李氏瓶刻度部分全部静置于恒温水槽中，恒温期间观察恒温水槽的温度并记录。注意:①刻度部分全部侵入水中,②恒温期间水温变化不能超过0.2℃，李氏瓶整个恒温过程盖着瓶盖；③第二次恒温期间水温和第一次相差不能超过0.2℃。4.8第二次读数恒温半小时后准确快速读取李氏瓶液面上的刻度并做第2次记录。注意事项与第一次读数时相同。5．结果计算5.1确定水泥试样体积水泥试样体积为第二次读数减去第一次读数，即为水泥所排开无水煤油的体积（mL）。5.2密度计算公式G水泥G水泥水泥密度ρ＝＝V水泥V2水泥－V1水泥ρ――水泥密度，单位克每立方厘米；（g/cm3）G水泥――试验用水泥质量，单位克；（g）V1水泥――未装水泥前第一次读数，单位毫升（mL）V2水泥――装水泥后第二次读数，单位毫升（mL）5.3计算结果的处理计算结果精确到0.01g/cm3，试验结果取两次测定结果的算术平均值，两次结果之差不得超过0.02g/cm3。如超差需重新试验。计算实例（密度）例题：某试验人员称取经烘干后并冷却到室温的水泥60g两份，分别用1#和2#李氏瓶测密度，1#李氏瓶经恒温半小时读数为0.58，2#李氏瓶经恒温半小时读数为0.47，装入水泥后，1#李氏瓶再经恒温半小时读数为19.81，2#李氏瓶再经恒温半小时读数为19.58，计算此水泥的密度？解答：31323260603.12/19.810.5819.2360603.14/19.580.4719.113.143.120.023.13/2gcmgcmgcm1没有超过0.02＋＝＝某试验人员称取经烘干后并冷却到室温的水泥60g两份，分别用1#和2#李氏瓶测密度，1#李氏瓶经恒温半小时读数为0.58，2#李氏瓶经恒温半小时读数为0.47，装入水泥时发现装不下60g，1#李氏瓶剩余2.2g，2#李氏瓶剩余2.5g，1#李氏瓶再经恒温半小时读数为21.00，2#李氏瓶再经恒温半小时读数为20.84，计算此水泥的密度？解答：6．影响密度试验的因素1．试样入瓶前温度应尽可能与恒温水槽水温相一致。（如水泥温度高，测的水泥体积大，水泥密度小。）2．装瓶时要仔细，防止水泥在细颈部分堵塞或粘附于瓶壁上和溅出瓶外。（水泥试样损失，测的水泥体积变小，水泥密度大。）3．排气泡时，不要使煤油溅出瓶外，也不要使水泥颗粒粘附于上部无液体瓶壁上，不要用力过猛以防瓶颈断裂。（排气泡时如煤油损失，测的水泥体积变小，水泥密度大；如气泡排不净，测的水泥体积变大，水泥密度小.）4．恒温水槽温度一般控制在20℃，因为李氏瓶的容积刻度是以这个温度为基准的，两次恒温温度一致。5．在往恒温水槽中放取李氏瓶时，一定不要把水溅入瓶口内。(如水溅入瓶口内，测的水泥体积变大，水泥密度小)6．两次读数时从水槽中取出到读数动作一定要迅速，不要间隔时间太长，以免温度变化引起煤油体积变化。7．读数时眼睛一定要与凹液面平视。8．恒温过程一定要盖上瓶盖，以免煤油蒸发。（煤油蒸发，测的水泥体积变小，水泥密度大）313232602.257.82.83/21.000.5820.42602.557.52.82/20.840.4720.372.832.820.01/2gcmgcmgcm1－－没有超过0.02＋＝＝2.82第二部分GB/T8074-2008《水泥比表面积测定方法（勃氏法）》水泥细度的意义水泥细度是水泥厂控制水泥质量的重要指标之一，水泥细度对水泥的凝结硬化速度、强度、需水性、析水率、水化热、干缩、耐风化性，都有一定的影响，细度越细C3A反应快、早期强度高，水化热高、收缩率大。水泥颗粒尺寸的大小，对其胶凝性也有很大影响，一般认为水泥颗粒尺寸小于40µm的才具有较高的活性，是水泥强度的主要来源，水泥颗粒尺寸大于90µm几乎接近惰性没有水硬性，仅起填充性作用。因此，水泥必须控制一定的粉磨细度充分发挥其胶凝性，但粉磨太细会降低磨机产量增加电耗。比表面积是细度的一种表示方法，细度也称为分散度，是指物料颗粒粗细的程度。水泥细度的表示方法一般水泥的细度表示方法有三种：1.筛余：80µm和45µm方孔筛筛余量；2.比表面积：有多种测定方法①透气法②氮吸附法③粒度推算法3.颗粒级配：①重力沉降法②激光衍射法透气法测定水泥比表面积概述采用空气透过的方法测定比表面积的种类很多，根据使用仪器不同分有：美国勃莱恩式的勃氏透气仪；前苏联托瓦洛夫氏的T-3型透气仪；美国费歇尔氏的平均粒度仪及英国李及诺斯氏透气仪。这些方法只是仪器结构和测定方法繁简程度不同，其基本原理和计算公式都是相同的。我国目前测定水泥比表面积采用的是GB/T8074-2008《水泥比表面积测定方法（勃氏法）》2008版标准与87版主要不同本标准主要参照国外先进标准有：1.ASTMC204《透气法测定波特兰水泥细度标准试验方法》2.JISR5201《水泥物理试验方法细度试验》3.EN196-6《水泥试验方法细度测定》增加引用标准3个：1.GB/T208《水泥密度测定方法》2.GB/T1914《化学分析滤纸》3.GB12573《水泥取样方法》增加了自动比表面积测定仪规定P·ΙP·Π型水泥空隙率选用0.500，其他水泥空隙率选用0.530规定在改变空隙率时用2000g砝码来压实捣器取消了原标准中的附录A中的表3水泥比表面积测定方法（勃氏法）一.本标准适用范围本标准适用于测定水泥的比表面积及适合采用本标准方法的比表面积在2000~6000cm2/g的范围内其他各种粉状物料，不适用于测定多孔材料及超细粉状物料。二.规范引用文件下列文件中的条款通过本标准引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。1.GB/T208《水泥密度测定方法》2.GB/T1914《化学分析滤纸》3.GB12573《水泥取样方法》4.GSB14-1511水泥细度和比表面积标准GBW(E)130227水泥细度和比表面积标准粉5.JC/T956《勃氏透气仪》三.测定原理根据一定量的空气，通过具有一定空隙率和固定厚度的水泥层时，所受阻力不同而引起流速的变化来测定水泥的比表面积。在一定空隙率的水泥层中，空隙的大小和数量是颗粒尺寸的函数，同时也决定了通过水泥层的气流速度。四.术语和定义水泥比表面积：单位质量的水泥粉末所具有的总表面积