第一节 概述
水泥在胶凝材料中占有突出的重要地位，是基本建设中的最主要的材料之
一。
水泥属于无机水硬性胶凝材料，它不仅能在空气中凝结硬化，也能在水中凝结硬化，并保持和发展其强度。水泥广泛地应用于工业、农业、国防、交通、城市建设、水利以及海洋开发等工程建设中。 一、水泥分类
水泥按其用途及性能可分为：通用水泥、专用水泥和特性水泥。
通用硅酸盐水泥主要包括：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、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。
专用硅酸盐水泥主要包括：油井水泥、道路硅酸盐水泥、砌筑水泥等。 特性硅酸盐水泥包括：快硬硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥等。
二、主要的水泥品种及其检验标准
《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175-2007
《矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥》GB1344-1999 《道路硅酸盐水泥》GB13693-2005 《白色硅酸盐水泥》GB/T2015-2005 《快硬硅酸盐水泥》GB199-1990 《抗硫酸盐硅酸盐水泥》GB748-2005 《铝酸盐水泥》GB201-2000 《砌筑水泥》GB3183-2003
第二节 水泥物理力学性能检验
一、一般规定
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（一）取样
1、《水泥取样方法》GB12573-1990
2、水泥取样应有代表性，可连续性，亦可以从20个以上不同部位取等量样品，总量至少12Kg 。
3、封存样应储存于干燥、通风的环境中，密封保管三个月。试验样应妥善保管。 （二）式样及用水
1、水泥式样应充分拌匀，通过0.9mm 方孔筛并记录筛余物情况。 （按GB/T17671-1999检验可不筛：按GB177-1985检验则有以上要求）。 当试验水泥从取样至试验要保持24h 以上时，应把它储存在基本装满和气密的容器里，这个容器应不与水泥起反应。
2、试验用水应是洁净的淡水，如对水有争议也可用蒸馏水。
（GB.T17671-199 规定：仲裁检验或其他重要试验用蒸馏水，其他试验可用饮用水。GB177-1985 规定：试验水必须是洁净的淡水） （三）试验室温度
现用标准（GB/T1767-1999）：试件成型试验室的温度应保持在20℃±2℃，相对湿度不低于50%。
注意：水泥试件、拌合水、仪器和用具的温度应与试验室一致。 二、水泥产品主要检测参数 1、细度 2、凝结时间 3、安定性 4、强度
（一）水泥细度检验方法
1、检测依据：《水泥细度检验方法 筛析法》 GB/T1345-2005 2、水泥细度检验方法原理：
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采用45μm 方孔筛对水泥试样进行筛析试验，用筛上筛余物在质量面分数来表示水泥样品的细度。 3、三种筛析方法
水泥细度筛析法分为负压筛法、水筛法和手工筛析法。 4、仪器设备
（1）试验筛 试验筛的规格尺寸如下： 负压筛：Φ150×25mm 水筛：Φ125×80mm 手工筛：Φ150×50mm （2）负压筛析仪 （3）水筛架和喷头
（4）天平：最小分度值不大于0.01g 。 5、检测中的注意事项 （1）试验准备
试验前所用试验筛应保持清洁，负压筛和手工筛应保持干燥。试验时，80μm 筛析试验称取25g ，40μm 筛析试验称取10g 。这里讲的是我们试验常用的80μm 筛。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。 ①负压筛法
a ：负压应控制在4000Pa~6000Pa范围内，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。
b 、称取式样25g ，精确至0.01g ，置于洁净的负压筛中，放在筛座上，盖上筛盖，开动筛析仪连续筛析2min 。
c ：筛析中如有试样附着在筛盖上，可轻轻的敲击，使试样落下。筛毕，用天平称量全部筛余物。 ②水筛法
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a ：筛析试验前，调整好水压及水筛的位置，使其能正常运转，并控制喷头底面和筛网之间距离为35mm~75mm。
b ：称取试样50g ，精确至0.01g ，置于洁净的水筛中，立即用淡水冲洗至大部分细粉通过后，放在水筛架上，用水压为0.05Mpa ±0.02Mpa 喷头连续冲洗3min 。 c ：筛毕，用少量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，烘干并用天平称量全部筛余物。 （2）手工筛析法
a ：称取试样50g ，精确至0.01g ，倒入干的手工筛中。
b ：一只手持筛往复摇动，另一只收轻轻拍打，往复摇动和拍打的过程应保持近于水平。
c ：拍打筛子的速度为每分钟约120次，每40次向同一方向转动600，使试样均匀分布在筛网上，直至每分钟通过的试样量不超过0.03g 为止，称量全部筛余物。 （3）试验筛的清洗：
试验筛必须经常保持洁净，筛孔畅通，使用10次后要进行清洗，金属框筛、铜丝网筛清洗时应用专门的清洗剂，不可用弱酸侵泡。 6、结果计算
（1）水泥试样筛余百分数按下列计算： F=（Rt/W）×100
式中：F —水泥试样的筛余百分数，%； Rt—水泥筛余物的质量，g W—水泥试样的质量，g 结果计算至0.1%
（2）筛余结果的修正：试验筛的筛网会在试验中磨损。因此筛析结果应进行修正。
修正的方法是将检测结果乘以改试验筛经标定后得到的有效修正系数，即为最终
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结果。
（3）水泥试验筛的标定方法： a ：原理
用标准样品在试验筛上的测定值，与标准样品的标准值的比值来反映试验筛筛孔的准确度。
b ：被标定的试验筛应事先经过清洗，去污，干燥（水筛除外）并和标定试验室温度一致。其他试验条件同前。 c ：标定结果
两个样品结果的算数平均值为最终值，但当二个样品筛余结果相差大于0.3%时，应称第三个样品进行试验，并取接近的两个结果进行平均作为最终结果。 d ：修正系数按下式计算 C=Fs/Ft
式中：C —试验筛修正系数；
Fs—标准样品的筛余标准值。% Ft—标准样品在试验筛上的筛余值。% 修正系数计算至0.01。
注：修正系数C 超出0.80-1.20试验筛不能用作水泥细度检验，应予淘汰。 （7）水泥细度计算 Fc=C×F
式中：Fc —水泥试样修正后的筛余百分数，% C—试验筛修正系数；
F—水泥试样修正前的筛余百分数，%
注：1）合格评定时，每个样品应称取二个试样分别筛析，取筛余匀值为筛析结果。若两次筛余结果绝对绝对误差大于0.5%时（筛余值大于5.0%时可放到1.0%）应再做一次试验，取两次相近结果的算术平均值，作为最终结果。
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2）负压筛析法、水筛法和手工筛析法测定的结果发生争议时，以负压筛法为准。我们通常用的就是负压筛法。
（二）水泥标准筒度用水量、凝结时间、安定性检验方法 1、检测依据：GB/T1346-2001 2、试验用水
试验用水必须是洁净的饮用水，如有争议时应以蒸馏水为准。 3、试验条件
a ：试验室用唯独为20℃±2℃，响度湿度应不低于50%；水泥试样、拌和水、仪器鹤用具的温度应与试验室一致。
b ：湿气养护箱的温度为20℃±1℃，相对湿度不低于90%。 4、水泥标准稠度用水量检测
（1）原理：水泥标准稠度净浆对标准试杆（或试锥）的沉入具有一定阻力。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。
（2）仪器设备 a ：水泥净浆搅拌机；
b ：维卡仪：标准稠度测定用试杆 （3）注意事项 1）试验前必须做到：
a ：维卡仪的金属棒能自由滑动；
b ：调整至试杆接触玻璃板时指针对准零点； c ：搅拌机运行正常；
2）搅拌锅和搅拌叶片先用湿布擦过；
3）先将拌和水倒入搅拌锅内，然后将称好的水泥加入水中（注意与老方法不一样）；
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4）整个操作应在搅拌后1.5分钟内完成。
5）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。 5、凝结时间的测定
（1）原理：凝结时间以试杆沉入水泥标准稠度净浆至一定深度所需的时间表示。 （2）仪器设备： a 水泥净浆搅拌机
b. 维卡仪：测定凝结时间时取下试杆，用试针代替试杆。其有效长度初凝针为50mm ±1mm 、、终凝针为30mm ±1mm 、直径为Φ1.13mm ±0.05mm 的圆柱体。 （3）注意事项
1）测定前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）第一次测定于试件在湿气养护箱中养护至加水后30mm 时进行。 3）当试针至距底板4mm ±1mm 时，为水泥达到初凝状态。
4）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。
5）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）在整个测试工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，到达初凝或终凝时应立即重复一次，当两次结论相同时才能定为到达初凝或终凝状态。每次测定不能让试针落入原针孔，每次测试完毕须将试针搽净并试模放回湿气养护箱内，整个测试过程要防止试模受损。 5、性的测定 （1）原理
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a. 雷氏法是观测由二个试针的相对位移所指示的水泥标准稠度净浆体积膨胀的程度。
b. 试饼法是观测水泥标准稠度净浆试饼的外形变化程序。 （2）主要仪器设备 a. 雷氏夹 b. 沸煮箱
c. 雷氏夹膨胀测定仪 （3）注意事项
1）凡与水泥净浆接触的玻璃板和雷氏夹内表都要稍稍涂上一层油。 2）成型后的试件应在湿气养护箱内养护24h ±2h 。
3）调整好沸煮箱内的水平，使能保证在整个沸煮过程中都不超过试件，不需中途添补试验用水，同时又能保证在30min ±5min 内升至沸腾。
4）饼法测水泥安定性时，试饼应做成直径70mm-80mm 、中心厚约10mm 、边缘渐薄、表面光滑的试饼。
5）煮后，测量雷氏夹指针尖端的距离（C ），准确至0.5mm ，当两个试件煮后增加距离（C-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-A ）值相差超过4.0mm 时，应用同一样品立即重做一次试验。再如此，则认为水泥为安定性不合格。 总结：
a. 标准法：水泥净浆标准稠度用水量（试杆法）、安定性检验方法（雷氏法）。 b. 代用法：水泥净浆标准稠度用水量（试锥法）、安定性检验方法（试饼法）。 c. 凝结时间测定没有代用法。 d. 有矛盾时以标准为准。 （三）水泥胶砂强度检测
1、检测依据：《水泥胶砂强度检验方法》GB/T17671-1999
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2、方法概要：
本方法为40mm ×40mm ×160mm 棱柱试体的水泥抗压强度和抗折强度测定。试体是由按质量计的一份水泥、三份中国ISO 标准砂，用0.5的水灰比拌制的一组塑性胶砂制成。
胶砂用行星搅拌机搅拌，在振实台上成型。也可使用频率2800-3000次/min，振幅0.75mm 振动台成型。
试体连模一起在湿气重养护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，折断后每截在进行抗压强度试验。 2、实验室
试体成型试验室的温度保持在20℃±2℃，相对湿度应不低于50%。
试体带模养护的养护箱或雾室温度保持在20℃±1℃，相对湿度不低于90%。 试体养护池水温度应在20℃±1℃范围内。
试验室空气温度和相对湿度及养护池水温在工作期间每天至少记录一次。 养护箱或雾室的温度与相对湿度至少没4h 记录一次，在自动控制的情况下记录次数可以酌减一天记录二次。在温度给定范围内，控制设定的温度应为此范围中值。 3、仪器设备
（1）胶砂搅拌机：搅拌机叶片与锅之间的间隙，是指叶片与锅壁最近的距离，应每月检查一次。
（2）胶砂振实台：振实台应安装在高度约400的混凝土基础上。混凝土体积约为0.25立方，重约600kg 。
需防外部振动影响振实效果时，可在整个混凝土基座下放一层厚度约5mm 天然橡胶弹性衬垫。 （3）试模
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（4）播料器 （5）抗折试验机
（6）抗压夹具、抗压试验机 （7）标准砂 （8）天平
5、检验应注意的问题 （1）配料：
a. 配比：水泥∶砂∶水=（450±2）g ∶（1350±5）g ∶（225±1）g
b. 水泥、砂、水和试验用具的温度与试验室相同，称量用的天平精度应为±1g 。当用自动滴管加225ml 水时，滴管精度应达到±1ml 。
（2）搅拌：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，然后按一下程序进行操作：
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，取一袋配好的标准砂放入播料器中。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。高速搅拌30s 。然后停拌90s ，在第一个15s 内用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。
（3）成型：胶砂制备后立即进行成型。将空试模和模套固定在振实台上，用一个适当勺子直接从搅拌锅里将胶砂分二层装入试模，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。在装入第二层胶砂，用小播料器播平，再振实60次。移走模套，从振实台上取下试模后，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已横向锯割动作慢慢向另一端移动，以一次将超过试模部分的胶砂刮去，并用同一直尺一近乎水平的情况下将试体表面摸平。 （4）脱模前的处理和养护
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去掉留在模子四周的胶砂。立即将作好标记的试模放入雾室或湿箱的水平架子上养护，湿空气应能与试模各边接触。养护时不应将试模放在其他试模上。一直养护到规定的脱模时间时取出脱模。脱模前，用防水墨汁或颜料等对试体进行编号和做其他标记 （5）脱模养护
脱模应在成型后20-24h 之间完成。将做好标记的试体水平或垂直放在20℃±1℃水中养护，水平放置时刮平面应朝上，养护期间试体之间间隔或试体上表面的水深不得小于5mm 。最初用自来水装满养护池，随后随时加水保持适当的恒定水位，不允许在养护期间全部换水。任何到龄期的试体应在实验（破型）前15min 从水中取出，搽去试体表面沉积物，并用湿布覆盖至试验为止。
（6）抗折强度检测时，应使试件侧面与圆柱接触：试体放入，应使杠杆成平衡状态，试体放入后调整夹具，通过加荷圆柱以50N/s±10N/s速度均匀地加载，直至折断，尽可能使杠杆在试体折断时接近平衡位置。
（7）抗压强度检测时，以试体的侧面作为受压面，试体的底面靠紧夹具定位销并使夹具对准压力机压板中心，压力机加荷速度控制在2400N/s±200N/s。 （四）结果判定 （1）抗折强度
以一组3个棱柱体抗折结果的平均值作为试验结果。当3个强度值中有超出平均±10%时，应剔除后再取匀值作为抗折强度试验结果。 （2）抗压强度
以一组3个棱柱体上得到的6个抗压强度测定值的算术平均值为试验结果。加6个测定值中有一个超出6个平均值的±10%，就应剔出这个结果，而以剩下5个平均数为结果；如果5个测定值中再有超过它们平均数±10%的，则该组结果作废。
（五）水泥仪器设备保养与维护
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（1）JJ —5型水泥胶砂搅拌机 A ：调整
本机出厂前已将搅拌叶片与搅拌锅之间的工作间隙调整到3±1mm 范围。搅拌叶与搅拌锅的工作间隙调整，可松开调节螺母转动叶片使之上下移动至正确间隙后，再旋紧调节螺母即可。间隙用随机的检测杆进行测量。 B ：保养
应保持工作场地清洁，每次使用后应彻底清除搅拌叶与搅拌锅内、外内残余砂浆，并清扫散落着飞溅机器上的砂浆及脏污物，搽干后，套上护罩，防止灰尘。本机无外部加油孔传动箱内涡轮付，龄轮付及轴承等运动部件每季加黄油一次，加油时，打开传动箱盖即可，支座与立柱导轧之间，升降机构之间应经常滴入机油润滑，每年保养一次，将奔上全部清洗并加润滑油和润滑脂。机器运转时遇有金属撞击噪声，应首先检查搅拌叶与搅拌锅之间的间隙是否正确。使用搅拌锅时，要轻拿轻放，不可随意碰撞，以免造成搅拌锅变形。应经常检查电气绝缘情况，在20℃±5℃相对温度50%—70%时的冷态绝缘电阻≥5M Ω。 （1）ZS —15型水泥胶砂振实台
A ：操作前应拿掉定位套，检查各运动部件是否运动自如，电控部分是否正常，加注润滑油后开机空转，检查一切正常方可使用。每次使用前必须拿掉定位套。 B ：接通电源前，带锁开关SW 处于关闭状态（即按钮弹出位置）。按下开关并锁住，电机运转，电子计数器从零计数，当到60次时停转。再次操作，可按放两次SW ，即能重复执行。
C ：本电器由于不用电源变压器，电路部分都与电源电压有关，外壳必须保证安全接地（认真检查电源插头座的PE 黄绿线是否安全接地，而不是接电源电线）。 D ：有油坏的地方加注润滑油，凸轮表涂薄机油以减少磨损。
E ：使用后应清扫仪器上各种杂物，保持清洁，并将定位套放于原位，以免台面受力而影响中心位置。
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（2）维卡仪
测定标准稠度用水量，凝结时间、安定性检验方法按GB/T1346-2001中规定进行。 使用时应在底座上垫放玻璃，再放置园模，同时检查试针与园模接触式指针是否对零，否则应予调整。
在初凝时间最初测定操作时，应轻轻扶持柱杆，使其余余下落，以延长试针寿命。 每次测定完毕均应将仪器工作表面搽拭干净，滑动部分配件不用放回盒中。 （3）NJ —160A 型水泥净浆搅拌机
A ：调整：本机出厂前已将搅拌叶与搅拌锅之间的工作间隙调整到2±1mm ，经试车后维修时确需。
B ：搅拌叶片与搅拌锅之间的工作空隙适用随机所配间隙针测量，或松开电机与立柱16，减速箱21法兰与电动机1联接的螺钉，合格后再拧紧螺钉。 C ：仪器使用完毕后关闭电源开关，并用抹布将仪器外表抹清。
D ：若发现收尘袋中的水泥细粉快满时，应将收尘袋从旋风筒上旋下来（顺时针方向），倒掉后再旋上去（逆时针方向）。
E ：吸尘器应注意定期清灰，以保持收尘袋清洁，确保负压值达到国际要求。取下吸尘器时先将吸尘器电源插头从箱体内的插头上拔下，然后把吸尘器转过来一个角度（逆时针方向）使其与底座脱开，如此便能把吸尘器从箱体内拿出进行清灰了。
F ：仪器连续使用时间过长时需停机散热，以延长吸尘器电机寿命。 （6）YB 型系列电子天平
A ：电子天平为精密仪器，称重时物件应小心轻放。
B ：电子天平的工作环境应无大的振动及电源干扰，无腐蚀性气体及液体。 C ：应保证通电后的预热时间。
D ：如校正中出现“Err —★★”，表示校正有误，应重新开机，待稳定后显示回到零点，如不是零应按“去皮”回零后再按校正C 键进行校正。
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E ：天平一旦出现一开机后显示停在CH —6后不工作下去，这是EEPROM 中的校正规格参数丢失所致，遇此情况，用户可自行解决，方法是：一手按住“校正”键不放重新开机，直等到显示停在“—”时才放开，这样后再按前述的校正方法校正一次即可恢复正常。这是由于电源不稳定引起的。 （7）YWE —300型数显抗折抗压试验机。 1）试验结束后清除夹具上的杂物，关闭电源。
2）为保证压力机的准确性，按计量法规定，一年检定一次，并由当地技监局指定的法定部门进行。
3）用除法定计量部门外，不能随意进入标定状态，否则会将内部抗乱不能正常使用。
（8）KZJ —5000型水泥电动抗折试验机 应注意：
1）抗折试验机不应在有腐蚀气体和强磁场的环境中使用。 2）电动抗折试验机用毕盖好，防止灰尘侵入。
3）电动抗折试验机的刀子和刀垫应定期用无水酒精蘸湿绸布揩拭防止刀刃接触部位沾染灰尘和油污。
（9）YB —40B 型标准水泥恒温恒湿养护箱 1）注意接好地线，避免发生漏电事故。
2）经常查看箱内水槽水位，应没过加热圈，以防止加热干烧发生漏电情况。 3）加湿器内水货无水时不会喷雾，应及时在加湿器水箱内注水，以便正常工作，在加水时要注意箱内电源。
4）使用时尽量减少开门的次数和时间。每年应检定一次。 整个试验室应注意：
（1）首先待电源电压正常之后，再接通仪表电源、主机电源、进入工作状态。 （2）然后按各项目检验要求，正确使用个人仪器，严格按各仪器操作程序认真
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（3）进行各项目的检验，做到准确、公正。
（4）试验完，须关闭电源，调整各仪器，使仪器处于静止状态。
（5）保持整机，个仪器及控制器的整洁，每次使用后及时清理并擦干，控制器注意防尘、防潮。
（6）经常检查电器绝缘情况，防止漏电。
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