水泥粉煤灰试验步骤及标准

水泥全名为通用硅酸水泥，它是以硅酸盐水泥熟料和适量石膏，以及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。硅酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个等级；普通硅酸盐水泥强度等级划分为42.5、42.5R、52.5、52.5R四个等级；矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥的强度等级划分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个等级。水泥的质量优劣评定是由以下几个方面确定的。

第二、水泥凝结时间

硅酸盐水泥初凝时间不小于45min，终凝时间不大于390min；而普通硅酸盐水泥、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的初凝时间不小于45min，终凝时间不大于600min。

第三、水泥细度

普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥的细度以比表面积来表示，其比表面积不小于300平方米每千克；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的细度以筛余表示，其80微米的方孔筛的筛余不大于百分之十或者45微米的方孔筛筛余不大于百分之三十。

第三、水泥强度

不同强度等级的通用硅酸盐水泥，其不同龄期所需达到的最低强度如下表所示：

一、标准稠度用水量

水泥标准稠度净浆对标准试杆的沉入具有一定的阻力。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所需加入的水量。

仪器设备：水泥净浆搅拌机，符合JC/T 729的要求。

标准法维卡仪，标准稠度测定用试杆有效长度为50mm±1mm、由直径为¢10mm±0.05mm的圆柱形耐腐蚀金属制成。测定凝结时间时取下试杆，用试针代替试杆。试针由钢制成，其初凝试针有效长度为50mm±1mm，终凝试针有效长度为30mm±1mm、直径为¢1.13mm±0.05mm的圆柱体。滑动部分的总质量为300g±1g。且与试杆试针联结的滑动杆表面应光滑，能靠重力自由下落，不能有紧涩和旷动现象。

盛装水泥净浆的试模应由耐腐蚀、且有足够硬度的金属制成。试模为深40mm±0.2mm、上底面内径为¢65mm±0.5mm、下底面内径¢75mm±0.5mm的截顶圆柱体。每只试模应配备一个面积大于试模面积、厚度为≥2.5mm的平板玻璃底板。

量水器：最小刻度0.1mL，精度1％。

天  平：最大称量不小于1000g，分度值不大于1g。

材    料：试验用水必须时洁净的饮用水，如有争议时，应以蒸馏水为准。

试验条件：1、试验室温度温度为20±2mm ，相对湿度应不低于50％；水泥试样、拌合水、仪器和用具的温度应与试验室一致

2、湿气养护箱的温度为20±2ºC，相对湿度不低于90％。

试验前必须保证：1、维卡仪的金属棒能够自由滑动；

2、调整至试杆接触玻璃板时指针对准零点；

3、搅拌机运行正常

试验步骤：1、水泥净浆的拌制

            用水泥净浆搅拌机搅拌，搅拌锅和搅拌叶片先用湿布擦过，将拌合水倒入搅拌锅内，然后在5s~10s内小心将称好的500g水泥加入水中，防止水和水泥溅出；拌和时，先将搅拌锅放在搅拌机的锅座上，升至搅拌位置，启动搅拌机，低速搅拌120s，停5s，同时将搅拌叶片和锅壁上的水泥刮入锅中间，接着高速搅拌120s停机。

         2、标准稠度测定步骤：

拌合结束后，立即将搅拌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；抹平后迅速将试模连带玻璃底板移动到维卡仪下，并将其中心定在试杆下，降低试杆直至与水泥净浆表面的接触，拧紧螺丝1s~2s后，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时记录试杆距底板的距离，升起试杆后，立即擦净试杆；整个操作过程应在搅拌后1.5min内完成。以试杆沉入净浆并距底板6mm±1mm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，按水泥质量的百分比计。

二、凝结时间测定

凝结时间是以试针沉入水泥标准稠度净浆至一定深度所需的时间表示。

1、试验前准备：调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃板时，指针对准零点。

2、试件的制备：  

用水泥净浆搅拌机搅拌，搅拌锅和搅拌叶片先用湿布擦过，将标准稠度所需的用水量的拌合水倒入搅拌锅内，然后在5s~10s内小心将称好的500g水泥加入水中，防止水和水泥溅出；拌和时，先将搅拌锅放在搅拌机的锅座上，升至搅拌位置，启动搅拌机，低速搅拌120s，停5s，同时将搅拌叶片和锅壁上的水泥刮入锅中间，接着高速搅拌120s停机。拌合结束后，立即将搅拌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；抹平后迅速放入湿气养护箱中。记录水泥全部加入水中的时间作为凝结时间的起始时间。

3、初凝时间的测定：

        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，降低与水泥净浆表面接触。拧紧螺丝1s~2s后，突然放松，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30s时指针的读数。当试针沉至距底板4mm±1mm时，为水泥达到初凝状态；由水泥全部加入水中至初凝状态的时间为水泥地初凝时间，用“min”表示。

4、终凝时间的测定:

为准确的测定沉入情况，在终凝试针底部安装了一个环形附件。在完成初凝测试后，立即将试模连同浆体以平移的方式从玻璃板上取下，翻转180º，直径大端朝上，小端朝下放在玻璃板上，再放入湿气养护箱中继续养护，临近终凝时间时，每隔15min测定一次，当试针沉入试体0.5mm时，也就是当环形附件不能在水泥试体上留下痕迹时，为水泥达到终凝状态，由水泥全部加入水中到水泥试体达到终凝状态的时间为终凝时间，用“min”表示。

注意：在最初测定的操作时，应轻轻扶住金属棒，使其徐徐下降，以防试针撞弯，但结果以自由下落为准；在整个测试过程中试针沉入的位置至少要距试模内壁10mm，临近初凝时，每隔5min测试一次，临近终凝时每隔15min测试一次，到达初凝或终凝时，应立即重复测试一次，当两次结论相同时才能确定为达到初凝或终凝状态。每次测定不能让试针落入原针孔，每次测试结束时必须将试模放入湿气养护箱中，并把试针擦净。

二、水泥胶砂强度

1、水泥胶砂试体

   水泥胶砂试体是由水、水泥、标准砂以质量比1：2：6混合拌制的一组塑性胶砂试体。试体的规格为40mm×40mm×160mm的棱柱。试体连模在湿气养护箱中养护24h，然后脱模在水中养护至强度试验。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，再对每段进行抗压强度试验。

2、试验室条件的注意事项

●试体成型试验室温度应保持在20±2ºC，相对湿度不低于50%

●试体连模养护的湿气养护箱温度保持在20±1ºC，相对湿度不低于90%

●试体养护池池水温度应保持在20±1ºC 范围内

另外，在工作中要坚持每天记录试验室的空气、标准养护室及养护池的温湿度；而对于湿气养护箱的温度及相对湿度至少4h记录一次，并确保各处温湿度保持在控制范围内。除此之外，还应熟悉试验仪器，并每天对其进行清洁养护。

3、水泥胶砂试体的制备

以水、水泥、标准砂以质量比1：2：6的比例精确称量，由于市场上的ISO标准砂质量为1350g，所以，水和水泥的质量分别为225g、450g；在搅拌之前，应先将搅拌锅内壁和搅拌叶片用湿布擦过，然后把水加入搅拌锅内，再加入水泥，固定好搅拌锅，将其上升至搅拌位置，立即开动搅拌机搅拌，并将标准砂倒入砂漏内，在低速搅拌30s后搅拌机自动加砂，所以在这30s内必须将砂加入沙漏，在加砂完成后，高速搅拌30s，然后停拌90s，迅速将锅内壁上和搅拌叶片上的胶砂刮入锅内，然后在高速下继续搅拌60s，停止搅拌。在水泥胶砂停止搅拌后，立即用水泥叫啥流动度测试仪测量其流动度，当流动度大于180mm为合格，如果小于180mm，则加入原水灰比的水泥浆搅拌，直至流动度大于180mm为止。

4、水泥胶砂试体成型

胶砂制备后，并且其流动度合格之后，应立即成型，将内壁为40mm×40mm×160mm的刷过油的试模和模套固定在振实台上，将水泥胶砂分两层装入试模，第一层胶砂装入试模的大概三分之二，然后用大播料器将料层播平，然后在试模上盖上一块湿布以防胶砂洒出，振捣60次；接着装入第二层胶砂，用小播料器播平，在振实60次，小心的取下试模，用以金属直尺以近似直角架在试模上，沿试模长度方向以横向锯割动慢慢向另一端移动，一次性将高于试模部分的胶砂刮去，并用直尺以近似水平的角度将试体表面抹平。然后迅速将这一组水泥胶砂试体放入湿气养护箱中养护，然后以同样的方法再做一组胶砂试体，同样放入湿气养护箱中养护，用以检验龄期3天和龄期28天的水泥胶砂强度。

24小时后，将两组胶砂试体取出脱模，并做上编号，放入养护池中养护。养护时应注意，必须保证水泥胶砂试体充分与水接触。要对每个水泥样品进行封样保存，以便于查找原因。 

5、水泥强度检验

      1）抗折强度检验：

         在强度检验前，应先对抗折试验机进行检查，看游动砝码的游标零线与标尺上的零线是否对齐，若没有对齐，则用手转动丝杠右端的滚花部分，使零线重合，当零线对齐时，再检查大杠杆是否处于平衡状态，若不是平衡状态，则调整平衡砣，使其达到平衡状态，试验机调整完毕后，将电源开启，把游动砝码移动到左端，并与零线重合。     

将达到养护龄期的水泥胶砂试体取出，每组的三块分别进行抗折试验，首先将表面平整的一侧放在抗折试验机的支撑圆柱上，通过夹具上的对准板对胶砂试体对准，转动夹具下的手轮，使加荷轴与试体相接触并继续转动一定角度，使大杠杆拥有一定的扬角，角度根据试体断裂时的变形量确定，一般来说，可由经验估计，原则是试体断裂时大杠杆处于平衡位置，扬角数值可从扬角指示板上读出（分度值为2º）！

按下试验机启动按钮，电机带动丝杠转动，从而使游动砝码右移，开始加荷，大杠杆逐渐下沉，直至试体断裂。然后读取强度数值，并记录。以一组三个试体抗折结果的平均值作为试验结果，若三个数值中有一个超出平均值±10%时，应除去，再取剩余的数值的平均值为试验结果。若有两个数值超出，则结果作废。

          2）抗压强度检验：

             在进行完抗折试验后，将每块试体断成的两截，分别进行抗压试验。

             开启总电源开关，开启计算机，启动油泵，将试验机预热30min；将参数输入计算机，然后将半截试体的平滑侧面置于受压面，运行压力试验机，待试体受压破坏时，将数值记录下来。

              以一组三个试体上的六个抗压强度值的算数平均数为试验结果。若六个数值中有一个超出六个平均值的±10%，则将其剔除，以剩下的五个数值的平均数为试验结果。若这五个数值中再有超出平均值的±10%的，则结果作废。(读取的数值均精确至0.1Mpa)

          第二、原材料之二：粉煤灰

                粉煤灰是有次烟煤或无烟煤煅烧而收集起来的用来代替部分水泥的粉状掺合料。用来填充水泥的缝隙，可改善混凝土的流动性。

其分类有：

F类粉煤灰：由无烟煤或烟煤煅烧收集的粉煤灰

C类粉煤灰：由褐煤或次烟煤煅烧收集的粉煤灰，其氧化钙含量一般大于10%。

拌制混凝土和砂浆用的粉煤灰技术要求

以200吨同种类、同等级的粉煤灰为同一编号，每一编号为一个取样批次，取样后，需对其样品进行检测，对于其细度试验室中一般采取负压筛法测量其细度，步骤如下：

1、先用玻璃皿称取10g粉煤灰样品，精确至0.01g，分散倒入45μm方孔筛中，将筛子固定在筛座上，盖上筛盖。

2、接通电源，将定时开关定时在3min，开始筛析。

3、观察负压计，并调整负压值，使其稳定在4000Pa~6000Pa，若负压值低于4000Pa时，则向右旋转旋钮，如果不能使负压上升，则应停止筛析，清理吸尘器中的积灰后，在进行试验。

4、筛析过程中，可用橡胶棒或轻质木棒轻轻敲击筛盖或筛框，防止粉煤灰吸附在筛盖或内壁上。

5、3min后负压筛自动停止，打开筛盖，观察筛网上的筛余物，若出现成球、颗粒粘附在筛框内边缘，用毛刷将其轻轻刷开，盖上筛盖，继续筛析，直至筛析彻底为止，最后将筛余物收集到玻璃皿中，称量。若细度超标，则要立即禁止该批粉煤灰进厂，并向负责人报告实际情况，协商解决。

二、粉煤灰需水量检验：

水  泥：GSB14—1510强度检验用水泥标准样品

标准砂：符合GB/T17671—1999规定的0.5mm~1.0mm的中级砂

水  ：结净的饮用水或洁净的蒸馏水

  试验步骤：1、称取210g水泥、90g粉煤灰、750g标准砂，按不定水量法调整用水量，按规定搅拌后，测试其流动度，当流动度在130mm~140mm时，记录此时的用水量，当流动度的超出130mm~140mm时，则应根据流动度情况调整用水量，直至流动度达到130mm~140mm为止。

三、粉煤灰烧失量检验：

（一）、仪器设备

1、天平：不应低于四级，精度至0.0001g。

2、铂、银或瓷坩埚：带盖，容量15～30ml。

3、马弗炉：隔焰加热炉，在炉膛外围进行电阻加热。应使用温度控制器，准确控制炉温，并定期进行校验。

（二）、试验步骤：

1、先称取空瓷坩埚的质量m0，然后称取粉煤灰试样约1g（m1）,精确至0.0001g，然后将粉煤灰置于已灼烧恒量的瓷坩埚内，将盖斜置于坩埚上。

2、将瓷坩埚放在马弗炉内，然后从低温开始逐渐升高温度，在800～950℃下灼烧15～20min。

3、将瓷坩埚取出置于干燥器中冷却至室温，称量。反复灼烧，直至恒量（见恒重说明）（m2）。

恒重说明：经第一次灼烧、冷却、称量后，通过连续对每次15min的灼烧，然后用冷却、称量的方法来检查恒定质量，当连续两次称量之差小于0.0005g时，即达到恒重。

（三）烧失量计算

粉煤灰烧失量的质量百分数XLOI按下式计算，准确至0.1%.

XLOI={(m1-(m2-m0))×100/m1

式中：XLOI----粉煤灰烧失量的质量百分数，%；

      m0---空瓷坩埚的质量，g；

      m1----粉煤灰试样的质量，g；

      m2----灼烧后粉煤灰试样和瓷坩埚的合重，g。