水泥物理检验技术.doc

水泥物理检验技术发布时间：2004-9-5作者：张大同中国建材院水泥与新材所

水泥物理检验技术，就是指对水泥物理性能的检测方法及其相关条件的确定。水泥物理性能是水泥作为胶凝材料时其制成品的材性。由于水泥是现代成本最低，使用最广，耐久性最好的人工结构材料，所以人们需要对它了解和测定的物理性能就与其使用范围一样广泛。如用于构筑物时，一定要知道构筑物的强度，当构筑物处在各种不同环境条件下时，又要知道这种强度随时间会怎样变化?常见的环境条件有地上、地下，咸水、淡水，冻融、干湿，静载、动载，高温、低温等。如果我们不知道水泥在种种条件下的表现及各种表现存在的内在原因，人们将无法生产和使用水泥。因此为了评价水泥的种种物理性能并为水泥生产和使用提供共同的依据，就必须通过研究建立水泥物理性能的检测方法和判定标准。自水泥工业化生产以来各国对水泥物理性能检测技术的研究就一直没有间断过。以水泥强度为例，从水泥开始规模生产到20世纪60年代的近100年里，世界上对水泥强度的检测方法就形成了五大体系，它们是英国的BS标准方法、美国的ASTM标准方法、欧洲水泥协会(CEMBUREAU)的R-C法(RILEM-CEMBUREAU)、原苏联的FOCT标准方法、日本的JIS标准方法。由于水泥使用时并不是单独存在的，它往往只是一种粘结料，其制成品的材性除与水泥有关外还与被粘结材料及制作工艺过程有关，而这种性能随时间的变化还与使用的环境有关。因此，对水泥物理性能的表述及检测是非常困难的。如采用前述五种强度测定方法测定同一种水泥，最终得到的强度值将各不相同，因而长期以来各国给出的水泥强度只是其结构力学性能的一种概念，水泥实际使用时的材性是建立在与它的相关关系上。从以上可知，由于水泥的特点决定了水泥物理性能检测只能采用模拟的办法，如前述五种水泥强度方法虽然强度结果不一样，但采用的指导思想和原则是一致的--即固定使用条件下的模拟方法--采用标准砂代表砼中的骨料，一定的胶砂流动性代表砼拌和物施工时的工作度，试件的振动成型代表砼的振捣，标准的养护温度和湿度代表砼常温养护条件等。水泥其它使用物理性能的测定也大都采用模拟的方法。目前现有的水泥物理性能检测技术归纳起来有四个方面：一是水泥本身的物理特征测定，这些特征与水泥的使用性能有关，因此主要用于水泥生产控制；二是水泥的施工性能，即水泥水化初期的物理特征测定；三是水泥的结构性能，即水泥硬化以后的物理特征，包括中、后期的变化，及环境条件变化时的表现；四是水泥的其它性能。水泥产品标准中规定的只是哪些最基本的，检测方法能用于控制生产的物理性能要求，并不包括该水泥产品的全部物理性能要求，其中一些很重要的物理性能是由标准的其它部分，如定义、组份材料等来保证的。滥用组份材料，违反标准定义，实际上就是损害水泥的很多重要的物理性盲目。尽管水泥的物理性能的检测是模拟的，但由于它的重要性和难以预见性，仍有很多人去研究它，并逐步使其走向自动检测。下面就分四个方面予以介绍。水泥自身物理特征的检测1水泥自身的物理特征主要有密度、细度和含气量。1．1密度水泥密度测定的要点就是测出单位重量水泥的实际体积。经典的方法是用液体排代法，测定时在恒定的温度下，用李氏瓶细胫部分容积刻度量出加入一定重量水泥时的体积。为了防止水泥水化，常用的液体就是无水煤油。这种方法投资少但测定时间一般要2个多小时，操作也比较麻烦。必威体育精装版的方法是气体排代法，该方法用分子截面积很小的氦气作为介质，通过仪器测出水泥样品的实际体积，这种方法测定时间短，更接近于真密度，而且对样品无损害。1．2细度水泥细度的表述概括起来有筛余、比表面积、颗粒级配、平均粒径等几种。1．2．1筛余这是水泥生产最常用的方法。1977年以前我国水泥的筛析均采用手工筛析，1977年以后采用了水筛法，1990年后又增加了负压筛析法。这在减少劳动强度改善试验环境卫生，提高工效和试验结果的准确性等方面都有长足的进步。目前在水泥生产中存在的问题就是，用80t~m方孔筛控制水泥细度已经不合适了，应在水泥生产中推广使用45μm方孔筛筛余，用45μm方孔筛控制水泥细度。但45μm试验筛网的生产技术要求高，国内市场上这种产品很少地方有，我们曾专门请国内某筛网厂家试产45μm筛网，第一次没有成功，第二次才勉强达到了国家标准的要求。所以大家在采购45μm筛子时要注意它是否合格。我院正在制备标定45μm筛的标准粉，大家可用它来考核这种筛子。1．2．2比表面积我国水泥比表面积的测定方法都采用透气法。1980年代前大多使用原苏联的T-3型透气仪，1980年代后采用勃氏透气仪。无论是T-3型透气仪还是