武汉职业学院建材实验指导书Word文档格式.docx
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2℃，相对湿度应大于50％。
养护箱温度应为20土1℃，相对湿度大于90％。
5．水泥试样、标准砂、拌和用水等的湿度应与实验室湿度相同。
一、水泥细度测定
水泥细度是水泥的重要技术指标，对水泥强度影响较大，并对水泥的体积安定性、泌水性、能耗和产量也有影响。
水泥细度测定方法有比表面积法和筛析法两种。
比表面积法主要适用于硅酸盐水泥，筛析法适合于其他各种水泥。
筛析法又分为负压筛析法、水筛法和手工干筛法。
在实际测定中，如负压筛析法与水筛法或手工干筛法测定结果发生矛盾时，主要以负压筛析法为准。
在没有负压筛和水筛情况下，可选用手工筛法。
实验步骤：
（1）用电子天平称取50g水泥，置于0.08mm水泥筛中，盖上筛盖，进行手工筛析5min。
（2）筛析期间，应将附于筛盖上的试样全部敲落在筛中，继续筛析。
筛毕，在电子天平上称量筛余物质量Rs＝_______________（精确至0.01g）。
（3）测定结果。
水泥试样筛余百分数按下列公式计算：
F＝
×
100％＝__________________________
式中：
F——试样的筛余百分数（％）；
Rs——筛余物的质量（g）；
m——试样的质量（g）。
二、水泥标准稠度用水量测定（GB／T1346—2001）
实验目的：
通过实验测定水泥净浆达到标准稠度时的用水量，为测定水泥的凝结时间和体积安定性提供标准净浆。
试验方法为标准法和代用法（调整用水量和固定用水量法）。
如发生争议时，应以标准法为准。
主要仪器与设备：
（1）标准法维卡仪。
如试图2.1所示，标准稠度测定用试杆【见试图2.1（c）】有效长度为50±
lmm，由直径为φ10±
0.05mm的圆柱形耐腐蚀金属制成。
联结的滑动杆表面应光滑，能靠重力自由下落，不得有紧涩和晃动现象。
盛装水泥净浆的试模【见试图2.1（a）】应由耐腐蚀的、有足够硬度的金属制成。
试模为深40±
0.2mm、顶内径φ65±
0.5mm、底内径φ75±
0.5mm的截顶圆锥体。
每只试模应配备一个大于试模、厚度≥2.5mm的平板玻璃底板。
（a）初凝时间测定用立式试模（b）终凝时间测定用反转试模
（c）标准稠度试杆（d）初凝用试针（e）终凝用试针
试图2.1测定水泥标准稠度和凝结时间用的维卡仪
（2）水泥净浆搅拌机由搅拌锅、搅拌叶片、传动机构和控制系统组成，搅拌叶片以双轮双速转动。
规定：
搅拌锅与搅拌叶片的间隙为2±
lmm；
搅拌程序与时间为速搅拌120s，停15s，快速搅拌120s。
（3）量筒（最小刻度0.1mL，精度1％），天平（能准确称量至lg）。
（1）标准稠度用水量的测定（标准法）。
①测定前检查：
维卡仪的金属棒能自由滑动；
调整至试杆接触玻璃板时指针对准零点；
搅拌机运行正常。
②水泥净浆的拌制：
拌制前，将拌制用具（搅拌锅、搅拌叶片、试杆、试模等）用湿布擦净，将拌和水倒入搅拌锅内，然后在5～l0s内小心将称好的500g水泥试样加入水中，防止水和水泥溅出；
拌和时，先将搅拌锅固定在锅座上，升至搅拌位置，开动搅拌锅，低速搅拌120s，停拌15s，同时将叶片和锅壁上的水泥浆刮入锅中，接着高速搅拌120s后停机。
拌和用水量按经验选定（精确至0.5mL）。
③标准稠度用水量的测定步骤：
拌和结束后，立即将拌制好的水泥净浆装入己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；
抹平后快速将试模和底板移到维卡仪上，并将其中心定在试杆下，降低试杆直至与水泥净浆表面接触，拧紧螺丝1～2s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时记录试杆距底板之间的距离，升起试杆后，立即擦净；
整个操作应在搅拌后1.5min内完成。
（2）标准稠度用水量的测定（代用法：
调整用水量法和固定用水量法）
①测定前检查：
仪器金属棒能否自由滑动；
试锥降至锥模顶面时，指针是否对准标尺零点；
搅拌机能否正常运转。
②水泥净浆的拌制：
与上面标准法相同。
采用调整水量法时拌和水量按经验找水，采用不变水量法时拌合用水量固定值为142．5mL。
发生争议时，以调整水量法为准。
③标准稠度用水量的测定：
拌和完毕后，立即将搅拌好的水泥净浆装入锥模内，用小刀插捣，轻轻振动数次，刮去多余净浆并抹平后，迅速放到试锥下的固定位置上，将试锥降至净浆表面，拧紧螺丝l～2s后突然放松（即拧开螺丝），让试锥垂直自由地沉入水泥净浆中。
到试锥停止下沉或释放试锥30s时记录其下沉深度S（mm）。
测定结果：
（1）（GB／T1346—2001）水泥标准稠度用水量（标准法）。
以试杆沉入净浆并距底板6±
lmm的水泥净浆为标准稠度净浆。
其拌和水量为该水泥的标准稠度用水量（P），按水泥质量的百分比计。
若试杆沉入净浆距底板大于或小于6mm±
lmm的范围时，按经验找水法找到标准稠度用水量。
（2）调整用水量法。
以试锥下沉深度为28±
2mm时的净浆为标准稠度净浆。
如下沉深度超出范围，需重新试验，直到符合标准为止。
其标准稠度的用水量P，按水泥质量的百分比计，按下式计算：
P＝
100％
W——拌和用水量（mL）。
（3）固定用水量法。
根据测得的试锥下沉深度S（mm），按下式（或仪器上对应标尺）计算标准稠度用水量P：
P＝33.4－0.185S
当试锥下沉深度小于13mm时，应改用调整用水量法测定。
三、水泥凝结时间测定（GB／T1346—2001）
实验目的：
测定水泥的凝结时间，并确定它能否满足施工的要求。
主要仪器与设备：
（1）凝结时间维卡仪。
如试图2.1所示，凝结时间测定用试针【见试图2.1（d）、（e）】，试针由钢制成，其有效长度初凝针为50±
lmm、终凝针为30±
lmm、直径为φ1.13±
0.05mm的圆柱体。
滑动部分的总质量为300±
1g。
与试针联结的滑动杆表面应光滑，能靠重力自由下降，不得有紧涩和晃动现象。
（2）水泥净浆搅拌机与测定标准稠度时所用相同。
（3）标准养护箱。
（1）测定前，将圆模【见试图2.1（a）】放在玻璃板上，在圆模内侧和玻璃板上稍涂上一层机油。
调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃板时，指针对准标尺的零点。
（2）称取水泥试样500g，以标准稠度用水量拌制水泥净浆，记录加水的时间作为凝结时间的起始时间。
（3）将拌和好的标准稠度水泥净浆一次装入圆模内，振动数次后刮平，然后立即放入养护箱内。
（4）初凝时间的测定：
试样在标准养护箱养护至加水后30min进行第一次测定。
测定时，从养护箱中取出圆模放在试针下，使试针与净浆面接触，拧紧螺丝，1～2s后突然放松，使试针垂直自由地沉入水泥净浆，观察试针停止下沉或释放30s时指针的读数。
当试针下沉至距底板4±
lmm时，水泥即达到初凝状态；
由水泥全部加入水中至初凝状态的时间为水泥的初凝时间，用"
min"
表示。
（5）终凝时间的测定：
为了准确观测试针沉入的状况，在终凝针上安装了一个环形附件【见试图2.1（e）】。
在完成初凝时间测定后，立即将试模连同浆体以平移的方式从玻璃板取下，翻转180°
，直径大端向上，小端向下放在玻璃板上，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，即环形附件开始不能在试体上留下痕迹时，为水泥达到终凝状态，由水泥全部加入水中至终凝状态的时间为水泥的终凝时间，用“min”表示。
6）测定时应注意：
在最初测定的操作时应轻轻扶持金属柱，使其徐徐下降，以免试针撞弯，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测定一次；
临近终凝时，每隔15min测定一次。
当水泥净浆到达初凝或终凝状态时立即重复测定一次。
当两次结果相同时，才能定为到达初凝状态或终凝状态。
每次测定时不得让试针落入原针孔，每次测试完毕必须将试针擦干净并将圆模放回标准养护箱，整个测试过程中要防止圆模受振。
如果使用凝结时间自动测定仪。
，则测定时不必翻转试体。
实验结果：
由开始加水至初凝、终凝状态的时间分别为该水泥的初凝时间和终凝时间，用分（min）来表示。
四、水泥体积安定性检验（GB／T1346—2001）
检验水泥浆在硬化时体积变化的均匀性，以决定水泥是否可以使用。
试验方法为沸煮法，主要用以检验游离氧化钙所产生的体积安定性不良；
测定方法可以用试饼法和雷氏法，两者有争议时以雷氏法为准。
试饼法是观察水泥净浆试饼沸煮后的外形变化来检验水泥的体积安定性；
雷氏法是测定水泥净浆在雷氏夹中沸煮后的膨胀值。
（1）沸煮箱。
有效容积为410mmX240mmX310mm，内设蓖板和加热器，能在30±
5min内将箱内水由室温升至沸腾，并可保持沸腾状态3h而不需加水。
（2）雷氏夹。
由铜质材料制成（见试图2.2）。
试图2.2雷氏夹
1．指针；
2．环模
雷氏法必须符合如下要求：
当一根指针的根部先悬挂在一根金属丝或尼龙丝上，另一根指针的根部再挂上300g的砝码时，两指针尖距离增加应在17.5±
2.5mm范围内，即2x＝17.5±
2.5mm（见试图2.3），当去掉砝码后，针尖应回到初始状态。
试图2.3雷氏夹受力示意图
（3）雷氏夹膨胀值测定仪。
标尺最小刻度为0.5mm（见试图2.4）。
（4）水泥净浆搅拌机、标准养护箱、天平、量筒等。
（1）水泥标准稠度净浆的制备。
称取500g水泥，以标准稠度用水量，用水泥净浆搅拌机搅拌水泥净浆。
（2）试件制作。
采用试饼法时，将拌制好的水泥净浆取出一部分（约150g），分成两等份，使之成球形。
将其放在预先准备好的玻璃板（玻璃板约100mm×
l00mm，并稍涂机油）上，轻轻振动玻璃板，并用湿布擦过的小刀由边缘至中央抹动，做成直径为70～80nm、中心厚约为10mm、边缘渐薄、表面光滑的试饼。
将做好的试饼放入养护箱内养护24h±
2h。
采用雷氏法时，每个试样需成型两个试件，将内壁涂有机油的雷氏夹放在稍涂机油的玻璃板（约75～80g）上，并立刻将已制好的标准稠度净浆一次装满雷氏夹，装浆时用一只手轻扶雷氏夹，另一只手用宽度约10mm的小刀插捣15次左右，然后抹平并盖上稍涂有机油的玻璃板（约75～80g），接着立刻将试件移至养护箱内养护24h±
试图2.4雷氏夹膨胀测定仪
1．底座；
2．模子座；
3．测弹性标尺；
4．立柱；
5．测膨胀值标尺；
6．悬臂，7．悬丝
（3）沸煮。
养护结束后将试件从玻璃板上脱去。
调整沸煮箱的水位，使试件在整个沸煮过程中都被水没过，且中途不需加水，同时又能保证在30min±
5min内加热至沸腾。
采用试饼法时，先检查试饼是否完整（如已开裂翘曲要检查原因，确无外因时，该试件已属不合格，不必沸煮）。
在试饼无缺陷的情况下，将试饼放在沸煮箱的水中蓖板上，然后在30min±
5min内加热至沸腾，并恒沸3h±
5min。
采用雷氏法时，先测量雷氏夹指针尖端间的距离（A），精确到0.5mm，之后将雷氏夹指针放入水中篦板上，指针朝上，试件之间互不交叉，然后在30±
5min内加热到沸腾，并恒沸3h±
沸煮结束，即放掉箱中热水，打开箱盖，待箱体冷却至室温时，取出试件进行判断。
（1）若为试饼，目测试件未发现裂缝，用直尺检查也没有弯曲的试饼为体积安定性合格，反之为不合格。
当两个试饼的判别结果有矛盾时，该水泥也判为不合格。
（2）若为雷氏夹，测量试件指针尖端距离（C），计算沸煮后指针间距增加值（C－A），取两个试件的平均值为试验结果，当（C－A）不大于5.0mm时，即认为该水泥体积安定性合格，反之为不合格。
当两个试样的（C－A）值相差超过4mm时，应用同一水泥重做试验。
再如此，则认为该水泥安定性不合格。
记录格式及试验结论：
（1）记录格式。
编号
沸煮前指针尖端间距
A（mm）
沸煮后指针尖端间距
C（mm）
沸煮后指针间距增加值
C－A（mm）
平均值
1
2
（2）实验结论。
根据国家标准评定水泥体积安定性是否合格。
五、水泥胶砂强度检验（ISO）
根据GB／T17671—1999的规定采用软练法检验并确定水泥的强度等级。
（1）行星式水泥胶砂搅拌机：
属国际标准通用型，工作时搅拌机叶片既绕自身轴线自转又沿搅拌锅周边公转，运动轨迹似行星式的水泥胶砂搅拌机。
（2）水泥胶砂试体成型振实台：
由可以跳动的台盘和使其跳动的凸轮等组成。
振实台的振幅为15±
0.3mm，振动频率60次／（60+2s）。
（3）下料模套。
（4）试模：
为可拆卸的三联模，由隔板、端板、底座等组成。
模槽内腔尺寸为40mm×
40mm×
160mm。
三边应互相垂直。
（5）抗折试验机：
一般采用杠杆比值为1：
50的电动抗折试验机。
抗折夹具的加荷与支撑圆柱直径应为10±
0.1mm（允许磨损后尺寸为10±
0.2mm），两个支撑圆柱中心间距为100±
0.2mm。
（6）抗压试验机：
抗压试验机的最大荷载以200～300kN为佳，在较大的4／5量程范围内使用时，记录的荷载应有±
1％精度，并具有按2400±
200N／s速率的加荷能力。
（7）抗压夹具：
抗压夹具由硬质钢材组成，加压板长40±
0.1mm，宽不小于40mm，加压面必须磨平。
试件成型：
（1）先将试模擦净，四周模板与底座的接触面上应涂黄油，防止漏浆，内壁均匀刷一薄层机油。
（2）ISO标准砂应符合《水泥胶砂强度检验方法》（GB／T17671—1999）质量要求。
水泥与标准砂的质量比为1：
3，水灰比为0.5。
每成型三条试件需要称量水泥450g，标准砂1350g，拌和用水量225g。
（3）每锅胶砂用搅拌机进行机械搅拌。
先使搅拌机处于待工作状态，然后按以下的程序进行操作：
先把水加入锅里，再加入水泥，把锅放在固定架上，上升至固定位置。
然后立即开动机器，低速搅拌30s后，在第二个30s开始的同时，均匀地将砂子加入。
把机器转至高速再拌30s。
停拌90s，在第一个15s内用一胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂，刮入锅中间。
在高速下继续搅拌60s。
各个搅拌阶段，时间误差应在1s以内。
（4）在搅拌砂的同时，将试模和模套固定在振实台上。
用一个适当的勺子直接从搅拌锅里将胶砂分两层装入试模，装第一层时，每个槽里约放300g胶砂，用大播料器垂直架在模套顶部，沿每个模槽来回一次将料层播平，接着振实60次。
再装第二层胶砂，用小播料器播平，再振实60次。
移开模套，从振实台上取下试模，用一金属直尺以近似90‘的角度架在试模模顶的一端，然后沿试模长度方向以横向锯割动作慢慢向另一端移动，一次将超过试模部分的胶砂刮去，并用同一直尺在近乎水平的情况下将试体表面抹平。
（5）在试模上做标记或加字条标明试件编号和试件相对于振实台的位置。
（6）试件成型试验室的温度应保持在20±
2℃，相对湿度不低于50％。
试件养护：
（1）将做好标记的试模放入雾室或湿箱的水平架子上养护，湿空气（温度保持在20±
1℃，相对湿度不低于90％）应能与试模各边接触。
一直养护到规定的脱模时间（对于24h龄期的，应在破型试验前20min内脱模；
对于24h以上龄期的，应在成型后20～24h之间脱模）时取出脱模。
脱模前用防水墨汁或颜色笔对试体进行编号和其他标记，两个龄期以上的试体，在编号时应将同一试模中的三条试体分在两个以上龄期内。
（2）将做好标记的试件立即水平或竖直放在20±
1℃水中养护，水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不得小于5mm。
试件强度实验：
不同龄期的试件强度试验必须在下列时间内进行：
24h±
15min；
48h±
30min；
72h±
45min；
7d±
2h；
28d±
8h。
试件从水中取出后，在强度实验前应用湿布覆盖。
（1）抗折强度实验。
将试体底面放在试验机支撑圆柱上，试体长轴垂直于支撑圆柱，通过加荷圆柱以50±
10N／s的速率均匀地将荷载垂直地加在棱柱体相对侧面上，直至折断。
折断的两个半截棱柱体须保持潮湿状态直至用来做抗压强度实验。
抗折强度Rf以牛顿每平方毫米（MPa）为单位，按下式计算（精确至0.1MPa）：
Rf＝1.5FfL／b3
Ff——破坏荷载（N）；
L——支撑圆柱中心距（mm）；
b——棱柱体正方形截面的边长（mm）。
序号
破坏荷载Ff
L／b3
抗折强度Rf
3
以三个试件测定值的算术平均值为抗折强度的测定结果。
当三个强度值中有超出平均值±
10％时，应剔除后再取平均值作为抗折强度试验结果。
（2）抗压强度试验。
抗折强度试验后的两个断块应立即进行抗压试验。
抗压强度试验必须用抗压夹具，在整个加荷过程中以24004±
200N／s的速率均匀地加荷直至试件破坏。
抗压强度Rc以牛顿每平方毫米（MPa）为单位，按下式计算（精确至0.1MPa）：
Rc＝Fc／A
Fc——破坏荷载（N）；
A——受压面积40×
40（mm2）。
A＝____________________________。
以一组三个棱柱体上得到的六个抗压强度测定值的算术平均值为试验结果，如六个测定值中有一个超出六个平均值的±
10％，就应剔除这个结果，而以剩下五个的平均值为结果。
如果五个测定值中再有超过它们平均值±
10％的，则此组试验作废。
破坏荷载Fc
抗压强度Rc
实验二砂的基本性质试验
本实验主要进行普通砂的基本性质测定,包括砂的密度、含水率、级配情况等。
一、密度实验：
李氏瓶法测定普通砂的密度
材料的密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。
了解材料的密度，可大致掌握材料的品质和性能；
用来计算材料的孔隙率。
李氏瓶（见试图1.1）（最小刻度为0.1mL）、电子天平（感量为0.01g）、烘箱、托盘、烧杯、漏斗等。
试图1.1李氏瓶
（1）将普通砂通过2.5mm的筛，筛去筛余物，再放入105～110℃烘箱内，烘干至恒质量，再放入干燥器内冷却至室温。
（2）将自来水倒入李氏瓶中，使液面达到0～1mL刻度之间。
（3）用滤纸将液面以上的瓶颈内部吸干，并读取李氏瓶内液体凹液面的刻度值
V1＝_________________（精确至0．1mL，以下同）。
（4）用电子天平称取砂样70～80g（精确至0.01g，以下同），记为m1＝_______________。
用小勺和漏斗小心地将粉末徐徐送入李氏瓶中（要防止在瓶喉部发生堵塞），直至液面上升至20mL可读值左右为止。
（5）称出剩余试样的质量m2＝________________。
将李氏瓶倾斜一定角度并沿瓶轴旋转，使砂样中的气泡逸出。
（6）将李氏瓶静置30min，待瓶中气泡冒尽后，读液体凹液面的刻度值V2＝__________。
实验结果的计算：
按下式计算密度ρ（精确至0.01g／cm3）：
ρ＝
＝___________________________
m——李氏瓶中试样粉末的质量（g），即两次称量值m1、m2之差；
V——装入李氏瓶中试样粉末的绝对体积（cm3），即两次液面读数V2、V1之差。
以两次试验结果的平均值作为密度的测定结果。
两次试验结果的差值不得
大于0．02g／cm3，否则应重新取样进行试验。
二、砂的含水率实验
测出砂的含水率，为计算混凝土施工配合比使用。
电子天平（感量为0.01g）、烘箱、托盘、烧杯等。
（1）将普通砂通过2.5mm的筛，筛去筛余物后放置备用。
（2）取烧杯称取质量m1＝_______________（精确至0.01g，以下同），装入筛好的普通砂70～80g，称取总质量m2＝_______________。
（3）将烧杯连同砂样放入烘箱中烘干至恒重，称量至恒重，称量烘干后烧杯与砂样的总质量m3＝_______________。
砂的含水率ωwc按下式计算（精确至0.1％）：
ωwc＝
100％＝______________________
m1——烧杯质量（g）；
m2——烘干前砂样与烧杯的总质量（g）；
m3——烘干后砂样与烧杯的总质量（g）。
以两次试验结果的算术平均值作为测定值。
三、砂的筛分析实验
测定砂的颗粒级配，计算砂的细度模数，以评定砂的粗细程度，为混凝土配合比设计提供依据。
方孔筛一套（包括孔径为10mm、5mm、2.5mm、1.25mm、0.625、0.315mm、0.016mm的方孔筛，以及筛的底盘和盖各一个）、电子天平（称量200g，感量0.01g）、托盘天平（称量1kg，感量1g）、烘箱、托盘和毛刷等。
试样制备：
取回试样，然后将砂样通过10mm筛，并算出筛余百分率。
然后称取每份不少于550g的试样两份，分别倒入两个浅盘中，在105±
5℃的温度下烘干到恒重，冷却至室温备用。
实验步骤：
（1）准确称取烘干试样500g，置于按筛孔大小顺序排列的套筛的最上一
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