桥涵工程基础检测水泥水质检验.docx

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桥涵工程基础检测水泥水质检验

桥涵试验检测

水泥、水质检验

一、水泥

1．常用水泥技术性质

（1）细度。

细度是指水泥颗粒粗细的程度。

细度对水泥的凝结硬化速度、强度、需水量、和易性有影响，同样矿物组成的水泥，细度愈细，水化速度愈快，凝结硬化愈迅速、强度也愈高，和易性也较好，但在空气中的硬化收缩性也较大。

（2）水泥浆的标准稠度。

为使水泥凝结时间和安定性的测定结果具有可比性，必须采用准稠度（即标准用水量）水泥净浆。

（3）凝结时间。

凝结时间是水泥从加水到水泥浆失去可塑性的时间。

水泥凝结时间对水泥混凝土施工有着重要的意义，初凝时间太短、将影响混凝土混合料的运输和浇灌；终凝时间太长，则影响混凝土工程的施工速度。

（4）体积安定性。

水泥体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性。

各种水泥在凝结硬化过程中几乎都产生不同程度的体积变化，水泥石的轻微变化一般不影响混凝土的质量。

但是水泥含有过量的游离氧化钙、氧化镁或硫酸盐时，水化速度较慢，水泥结硬后仍在继续水化，则引起已结硬的水泥石内部产生张应力，轻者可降低强度，重者可导致开裂或崩溃。

（5）强度。

强度是水泥的主要技术性质之一，包括抗压强度和抗拉强度，它是评定水泥标号的主要指标。

2．水泥的常规检验方法

（1）水泥细度检验方法（80μm筛筛析法）（GB1345-91）

①水筛法：

筛析试验前，调整好水压及水筛架的位置，使其能正常运转、喷头底面和筛网之间距离为35一75min。

、称取试样50g，置于洁净的水筛中；立即用淡水仲洗至大部分细粉通过后，放在水筛架上，用水压0.05MPa±0.02MPa的喷头连续冲洗3min筛毕、用少量水物冲至蒸发皿中，等水泥颗粒全部沉淀后小心倒出请水、烘干并用天平称量筛余物。

②负压筛法：

筛析试验前，应把负压筛放在筛座上，盖上筛盖，接通电源，检查控制系统，调节负压在4000~6000Pa范围内。

称取试样25g,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2min，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。

当工作负压小于4000Pa时，应清理吸尘器内水泥，使负压恢复正常。

水泥试样筛余百分数按式（2一28）计算：

负压筛法与水筛法或手工干筛法（GB1345-91附录A）测定的结果发生争议时，以负压筛法为准。

（2）水泥标准稠度用水量的检验

标准稠度用水量的测定按GB1346－89可用调整水量法和不变水量法两种方法中的任一种，如发生争议时，以调整水量法为准。

称取500g水结试样倒人准备好的标准搅拌锅内，采用调整水量法测定标准稠度用水量时，拌和水量应按经验确定；采用不变水量法测定时，拌和水量为142.5ml，水量精确至0.5mL。

拌和结束后，立即将拌好的浆装人锥模内，用小刀插捣，振动数次后，刮去多余净浆，抹平后迅速放到试锥下面固定位置上。

将试锥降至净浆表面拧紧螺丝处，突然放松，让试锥自由沉人净浆中，到试锥停止下沉时记录试锥下沉深度。

整个操作应在搅拌后1.5min内完成。

用调整水量法测定时，以试锥下沉深度28mm2mm的净浆为标准稠度净浆。

其拌和?

水量为该水结的标准稠度用水量（P），按水泥质量的百分比计。

如下沉深度超出范围，须另称试样，调整水量，重新试验，直至达到28mm2mm时为止。

用不变水量法测定时,根据测得的试锥下沉深S（mm），按下式（或仪器上对应标尺）计算得到标准稠度用水量P（%））：

P=33.4-0.185S

当试锥下沉深度小于13mm时，应改用调整水量法测定。

（3）水泥凝结时间的检验

我国国标（GB1346-89）规定采用凝结时间测定仪测定凝结时间。

方法是将用标准稠度用水量制成的水泥净浆装在试模中，在凝结时间测定仪上，以标准针测试。

从加水时起，至试针沉人净浆中，距底板为2~3mm时所经历的时间为“初凝时间”；从加水时起，至试针沉人净浆不超过1~0.5mm时所经历的时间为“终凝时间”，用小时（h）和分（min）来表示。

（4）水泥体积安定性的检验

GB1346-89检验表征水泥硬化后体积变化均匀性的物理性能指标通常有二种方法：

①试饼法：

是将水结拌制成标准稠度净浆，制成直径刀70~80mm、中心厚约10mm的试饼，在湿气养护箱内养护24h,然后在沸煮箱中30min加热至沸，然后恒沸3h，最后根据试饼的变形，判断其安定性。

②雷氏法：

是将标准稠度净浆装于雷氏夹的环形试模中，经湿养24h后，在沸煮箱中，30min加热至沸，继续恒沸3h。

测定试件两指针尖端距离，两个试件在煮后，针尖端增加的距离平均值不大于0.5mm时，即认为该水泥安定性合格。

在有争议时，以雷氏法为准。

结果判别：

沸煮结束后，即放掉箱中的热水，打开箱盖，待箱体冷却至室温，取出试件进行判别。

若为试饼，目测未发现裂缝，用直尺检查也没有弯曲的试饼为安定性合格；反之为不合格。

当两个试饼判别结果有矛盾时，该水泥的安定性为不合格。

若为雷氏夹，测量试件指针尖端间的距离C，记录至小数点后一位，当两个试件煮后增加距离（C一A）的平均值不大于5.0mm时,即认为该水泥安定性合格；当两个试件的C一A值差超过4mm时，应用同一样品立即重做一次试验。

（5）水泥胶砂强度的检验

水泥胶砂强度包括抗折强度与抗压强度，是评定水泥所属标号的指标。

“按我国现行国家标准《水泥胶砂强度检验方法》（GB／T177-85）规定，是以1：

2.5的水泥和标准砂,按规定的水灰比（0.44或0.46），用标准制作方法，制成4cmx4cmxl6cm的标准试件，在标准养护条件下，达规定龄期（3d、28d或3d、7d、28d）时，测定其抗折和抗压强度，按国家线现行标准规定的最低强度值来评定其所属标号。

二、桥涵工程水质分析

桥涵工程水质分析的目的主要是为桥涵工程勘测、设计、施工、养护及水质对桥涵结构的侵蚀提供水质分析指标，它包括二方面的内容）

（1）环境水

环境水按其对桥涵结构物侵蚀性的判定标准为：

①混凝上受环境水的化学侵蚀分为结晶性侵蚀、分解性侵蚀和结晶分解复合性侵蚀三类。

②按混凝土被侵蚀的程度又分为元侵蚀、弱侵蚀、中等侵蚀和强侵蚀四级。

（2）用于混凝土拌和、养护用水

①普通饮用的自来水及不含有害物质而且清洁的井水、河水（水中ph值不大于4）等，可用于拌和或养生混凝上。

②海水里所含盐类，能降低混凝上强度、腐蚀混凝土中的钢筋，并能使混凝上表面破坏，因此，钢筋混凝土或预应力混凝土结构不能使用海水或其他含盐类的水拌制和养护混凝上。

③如果找不到更适宜于混凝土用的清洁水时，可按水中有害物质含量不得超过规定要求的限量控制使用。

（3）拌和用水的简易分析方法（JGJ63-96）

①混凝土凝结时间差的检验

凝结时间差试验应分别用待检验水与蒸馏水（或符合国家标准的生活饮用水）做拌和水，按现行国家标准《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》（GB1346-89）测定同一种水泥的初凝和终凝时间，计算终凝时间差与初掇时间差以不大于30min为合格。

②混凝上抗压强度比检验

混凝土抗压强度比试验应分别用待检验水与蒸馏水（或符合国家标准的生活饮用水）做拌和水，按现行国家标准《水泥胶砂强度检验方法》（GB177—85）制作同一种水泥的砂浆试件各一组，测定规定龄期的抗压强度，计算其抗压强度的比值，不得小于90％时为合格。

混凝上抗压强度比试验应分别用待检验水与蒸馏水（或符合国家标准的生活饮用水）做拌和水，按现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》（GBJ81-85）采用相同原材料、相同配合比制作相应强度等级范围的混凝土立方体试件各一组，测定规定龄期的抗压强度,计算其抗压强度比。

如检验结果不满足要求，允许重新取样，加倍试件组数进行复验，取复验时两组试件中平均值较低者作为评定依据。

③pH值测定。

在要求不精确的情况下，利用pH值试纸测定水的pH值是简便而快速的方法（一般用于定性分析）。

首先用PH值1~14的试纸测定水样大致pH值范围，其后用精密pH试纸进行测定。

测定时，用玻璃棒将水样滴于试纸上并立即与比色板比较读出相应的pH值。

（4）常规分析项目及测定方法

①总固体、悬浮性固体和溶解性固体测定

水中所含总固体是水样在一定温度下（为适合一般条件，以105~110℃为标准）蒸发至干燥时所余留的固体物的总量，是溶解性固体与悬浮性固体（包括胶状体）的总称。

它的组成包括有机化合物、无机化合物及各种生物体。

总固体测定方法：

a．用移液管准确吸取振荡均匀的水样1oomL（或50mL），注入预先在105~110℃烘干至恒重的蒸发皿中，放在水浴锅上蒸干。

b．将蒸发皿移人1O5~11O℃烘箱内，烘3h后，冷却称重。

c．如此反复操作，直至前后两次称重相差不超过0.0010g为止。

总固体的质量按下式计算：

水中所含溶解性固体，是指滤掉悬浮固体物后的滤液，经105~110℃蒸发、干燥所得的固体残留物。

因此经过滤的水样，不仅含有溶解物质，而且还有某些不溶解的固体细粒、液体和微生物，所以溶解性固体实际上是包括水中可过滤但不易挥发物质的总和。

溶解性固体测量方法：

a．将水样充分振荡，用中速滤纸过滤后，（弃去最初10mL滤液）根据含量大小用移液管情取适量滤液25~100mL，注入预先在105~100℃烘干至恒重的蒸发皿中，在水浴锅上蒸干，直至蒸干后的残渣呈黄褐色消失为止。

b．将蒸干后的残渣移到烘箱内，在105~110℃下烘2~4h，取出置于干燥器内冷却0.5h

在万分之一天平上称重，再烘1h，冷却称重。

如此反复操作,直至前后两次称重相差不超过

0.0010g为止。

溶解性固体按下式计算：

②pH值测定

a.酸度计法

酸度计法测定出值的依据是：

当一个指示电极与一个参比电极同时浸人同一溶液中时，两电极间产生一电位差，电位值的大小与溶液的出值成线性关系。

目前酸度计型号很多，精度不一，应根据不同要求选用合适型号，并按其说明书的规定进行操作和保护仪器。

b．比色法

根据各种酸、碱指示剂在不同的出值的介质中显示不同的颜色，进行比色测定。

若选用市售十列式氢离子浓度比色计，可按仪器所附说明书进行测定。

③总碱度测定

总碱度是指水中能与强酸作用的物质含量。

水中的总碱度主要是碳酸盐、重碳酸盐及氢氧化物、有机碱以及其他弱酸强碱盐的总含量。

测定总碱度的目的是为了判断水样中的重碳酸盐、碳酸盐和氢氧化物，主要是碱金属的盐类（如水中存在磷酸盐、硅酸盐或硼酸盐、亚硫酸盐和氨等也会产生一些碱度）。

总碱度测定均用酸碱滴定法进行，其原理是在水中加入适当的指示剂，用酸的标准溶液来滴定，当达到一定的pH值时，指示剂就发生变色作用，这样即可分别测出水样中的各种碱度。

a.总碱度测定时，取50mL水样于250mL三角烧瓶中，加人二滴甲基橙指示剂，用0.05N的硫酸标准溶液滴定到溶液由黄色突变为橙红色，即为终点。

记录此时硫酸标准溶液的消耗量V1

b.碳酸根（碳酸盐碱度）的测定时，取50mL水样于250mL三角瓶中，加入二滴酚酞指示剂，如出现红色，则用0.05N硫酸滴定到溶液红色刚刚消失，记录此时硫酸标准溶液的消耗量V0。

c.重碳酸根（重碳酸盐碱度）测定时在上述测定碳酸盐碱度的水样中，再加二滴甲橙指示剂，继续用0.05N硫酸滴定到由黄色变为橙红色，记录此时硫酸标准溶液的消耗量V2。

④氯离子测定

氯离子在天然水中普遍存在（通常与钠、钙镁等化合而存在，氯化钾在一般水中存在的可能性较小，但有时存在于含矿水中），其来源有以下几种：

·水源流过含有氯化物的地层；

·水源受生活的污水或工厂废水污染；

·受潮水及海面上风流的影响（这时水中氯化物含量会增高，当超过250mg/L，将使水质具有显著的盐味）

其测定方法通常采用汞量法、电位滴定法和银量法。

采用硝酸银容量法测定时，取测定碳酸盐和重碳酸盐后的水样（或总固体含量较高，如滴定用硝酸银标准溶液量超过10mL时，应另外少取水样进行测定。

需在水中先加二滴酚酞指示剂，如呈红色则滴加0.1N硫酸至元色，如无色则滴加0.1NNaOH至红色为止），加5％铬酸钾指示剂1mL。

用0.05N硝酸银标准溶液滴定至有红褐色沉淀出现，记下硝酸银用量V1。

另取与测定水样同数量的蒸馏水于另一三角瓶中,加5％铬酸钾指示剂1mL，用0.05N硝酸银标准溶液滴定至有红褐色沉淀出现，记下硝酸银用量为V2。

⑤硫酸根测定

地下水通常含硫酸盐，它与钙或镁离子共存于水中，为主要矿物组成之一。

地下水中的硫酸盐含量较高时，对混凝土基础有侵蚀破坏作用。

测定方法有硫酸钡重量法、各种容量法以及铬酸钡比色法和硫酸钡比浊法。

EDTA容量法：

采用该方法测定硫酸根（SO42-）时，不是直接滴定，因为EDTA并不能与SO42-络合，而是在微酸性溶液中加入过量氯化钡溶液使水样中的硫酸盐全部生成硫酸钡沉淀，而过量的钡离子在pH10时以铬蓝黑（或铬显T）作指示剂，在mg2+存在下，和EDTA标准溶液滴定过量的钡，从而间接测出硫酸盐的含量。

硫酸根测定时，按测定硬度所取水样数量于三角烧瓶中，补充蒸馏水至瓶内水样约为

50mL左右，加入l：

l盐酸二滴，置电炉上加热煮沸，取下，准确加入钡镁混合液10mL摇匀，再加热煮沸5min左右放0.5h后加10％NH3.H2O,至刚果红试纸变红,加5mL氨缓冲溶液及铬蓝黑10滴（或固体试剂少许），摇匀，用0.1NEDTA溶液进行滴定，由紫红色转为明显的蓝色，1min不退色即为终点。

⑥钙离子测定

根据钙离子含量大小（一般使钙含量不超过20mg）量取水样（可参考硬度取水数量），置于三角瓶中，用纯净蒸馏水稀释至50mL左右，放人刚果红试纸一小块，加1:

1盐酸使试纸变为蓝色时加入2mL20％氢氧化钠及少许钙指示剂，立即用EUrA标准溶液滴定由紫红色变为天蓝色即为终点，记下EDTA消耗量为V1。