【精品】材料实验指导

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1、实验指导书一、实验意义和目的水泥呈粉末状，与水混合后，经过物理化学反应过程能由可塑性浆体变成坚硬的石状体，并能将散粒状材料胶结成为整体，所以水泥是•种良好的矿物胶凝材料。鉴于水泥在工程屮的广泛利用，掌握各种水泥的性质具有重要意义。本实验方法适用于硅酸盐水泥、吧f通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥。本实验的冃的，是使学生了解水泥的国家标准(GB175—85),学会水泥品质检验的操作方法及强度试件的制作，掌握水泥品质各技术指标的实际工程意义。二、实验原理水泥的性质包括细度，标准稠

2、度用水虽，凝结时间，安定性和水泥胶砂强度等方面。水泥颗粒的粗细程度对水泥的性质冇很大影响。水泥颗粒粒径一般在7〜200Mm范围内，颗粒愈细，水化较快而R较完全，早期强度和后期强度较高。在国家标准中规左水泥的细度可用筛析法和比表而积法检验。细度检验采用筛孔胃径为80pm的试验筛。凝结时间分为初凝和终凝。初凝为水泥加水拌和起至标准稠度净浆开始失去可塑性所需的时间；终凝为水泥加水拌和起金标准稠度净浆完全失公可塑性并开始产纶强度所需的吋间。国家标准规定，水泥的凝结吋I'可是以标准稠度的水泥净浆，在规定温度及湿度环境

3、下用水泥净浆凝结时间测定仪测定。硅酸盐水泥标准规定，初凝吋间不得¥J:45min,终凝吋间不得迟于6.5ho体积安定性不良是指在水泥已经硬化后，产生不均匀体积变化的现彖。体积安定性不良，•般是由于熟料小所含的游离氧化钙过多。或由于熟料中所含的游离氧化镁过多或掺入的石膏过多造成的。国家标准规定，用沸煮法检验水泥的安定性。沸煮法起加速氧化钙熟化的作用，所以只能检查游离氧化钙所引起的水泥安定性不良。而游离氧化镁在蒸压下才加速熟化，石膏的危害则需长期在常温水小才能发现，两者均不便于快速检验。所以，国家标准规定水泥熟

4、料屮游离氧化镁含量不得超过5.0%,水泥屮的三氧化硫含虽:不超过3.5%,以控制水泥的体积安定性。水泥的强度是水泥的重要指标。根据国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB175-1999)和《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》(GB/T17671—1999)的规定，水泥和标准砂按照1：3混合，用0.5的水灰比，按规定的方法制成试件，在标准温度(20±l°C)的水屮养护，测定3d和28d的强度。根据测定结果，将硅酸盐水泥分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5和62.5R等六个强度等级。三

5、、实验装置和仪器负压筛析仪、水筛、干筛、标准稠度测定仪、水泥净浆搅拌机、凝结时间测定仪、湿汽养护箱、沸煮箱、雷氏夹、雷氏夹膨胀值测定仪、胶砂振实台、抗折强度试验机、抗压试验机、抗压夹具、天平等。图1负压筛析仪及结构示意图图2水泥标准稠度测定仪图3水泥凝结时间测定仪图4沸煮箱图5雷氏夹膨胀值测定仪图6水泥净浆搅拌机图7水泥胶砂振实台图8抗折强度试验机图9抗压试验机四、实验方法和步骤（一）细度实验细度检验采用筛孔直径为80屮“的试验筛，试验筛框的有效尺寸如表2.1。试验方法分负压筛法、水筛法和手工干筛法三种，在

6、检验工作中，如对负压筛法与水筛法或手工干筛法测定的结果发生争议时，以负压筛法为准。表2」试验筛框的有效尺寸项目负压筛水筛任工干筛筛框有效直径，mm150±1125±1150±1筛框髙度，mm25±180±150±11.负压筛法1•筛析试验询，应把负压筛放在筛座上，盖上筛盖，接通电源，检查控制系统，调节负压至4000〜6000Pa范围内。2.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。3.

7、当工作负压小于4000Pa吋，应清理吸尘器内水泥，使负压恢复正常。4.试验结果冬xlOO水泥试样筛余百分数按下式计算：尸=厂式中F——水泥试样的筛余百分数，%；Rs——水泥筛余物的质量，g；W水泥试样的质量，go结果计算至0.1%。5.清洗试验筛。2.水筛法1•筛析试验前，应检杳水中水泥、砂，调整好水圧及水筛架的位置，使其能正常运转。喷头底面和筛网之间距离为35〜75mm。2.称取试样50g,置于洁净的水筛屮，立即用淡水冲洗至人部分细粉通过后，放在水筛架上，用水压为0.05±0.02MPa的喷头连续冲洗3m

8、in。筛毕，用少最水把筛余物冲至蒸发皿中，等水泥颗粒全部沉淀后，小心倒出清水，烘丁并用天平称量筛余物。2.利用如前所示的公式计算水泥试样的筛余百分数。3.清洗试验筛。2.手工干筛法在没有负压筛析仪和水筛的情况下，允许用手工干筛法测定。1•称取50g试样倒入干筛中。2.用一只手执筛往复摇动，另一只手轻轻扌n打，拍打速度每分钟约120次，每40次向同一方向转动60。，使试样均匀分布在筛网上，直至每分钟通过的试样量不超