凝结时间测定

凝结时间测定（共6篇）

凝结时间测定 篇1

1研究背景

水泥的凝结时间分为初凝时间和终凝时间, 水泥加水拌和到水泥浆体开始失去可塑性的时间为初凝时间, 水泥加水拌和到水泥完全失去可塑性并开始产生强度的时间为终凝时间。水泥的凝结过程是一个复杂的物理化学过程, 其根本原因在于构成水泥熟料的矿物成分本身的特性。水泥熟料矿物遇水后会发生水解或水化反应而变成水化物, 由这些水化物按照一定的方式靠多种引力相互搭接和联结形成水泥石的结构, 产生强度。由于水泥水化速度除与自身物理、化学因素有关外, 还与水灰比、温度、湿度等因素有关, 因此凝结时间受到测定时水泥浆状态、环境温度、湿度等诸多因素的影响。

现行水泥凝结时间检验标准GB /T 1346—2011中, 水泥凝结时间检验大致可以分解为四个主要过程: 标准稠度用水量试验、成型装模、标准养护、凝结时间测定。其中, 养护环境的影响已经引起人们的足够重视, 而且当前标准养护箱的制作也日趋先进, 养护环境控制基本趋于一致; 当前已经统一使用标准维卡仪作为凝结时间的测定仪器, 仪器操作引起的误差对结果影响较小。

针对当前水泥凝结时间测定离散性较大的现象, 采取科学合理的分析思路, 通过对不同的人员、不同的标准稠度用水量、不同的试模装模质量、不同的操作时间等因素分别进行试验研究并比对分析。

2试验及结果分析

2. 1仪器设备及试验方法

试验严格按照规范GB /T 1346 - 2011 中所要求的操作进行, 所使用试验仪器符合该规范要求并校准合格, 包括水泥净浆搅拌机、标准维卡仪、截顶圆锥模、自动恒温恒湿标准养护箱等。

2. 2试验分析

通过两名试验人员比对试验, 在各种不同条件下测定的凝结时间数据如表1。

其中, 用水量为根据水泥凝结时间检验标准GB / T 1346—2011 中标准稠度用水量方法, 经试验得出的用水量, 即“5mm用水量”为试杆距离底板距离为5mm时的稠度用水量; “6mm用水量”为试杆距离底板距离为6mm时的稠度用水量; “7mm用水量”为试杆距离底板距离为7mm时的稠度用水量。

装模质量分为填实与未填实, 填实按照标准试验, 即取适量水泥净浆一次性将其装入已置于玻璃地板上的试模中, 浆体超过试模上端, 用宽约25mm的直边刀轻轻拍打超出试模部分的浆体5 次以排除浆体中的孔隙, 然后在试模上表面约三分之一处, 略倾斜于试模分别向外轻轻锯掉多余净浆, 再从试模边沿轻抹顶部一次, 使净浆表面光滑。未填实则为取适量水泥净浆一次性将其装入已置于玻璃地板上的试模中, 浆体超过试模上端, 用宽约25mm的直边刀在试模上表面约三分之一处, 略倾斜于试模分别向外轻轻锯掉多余净浆, 再从试模边沿轻抹顶部一次, 使净浆表面光滑。

快速为从加水到开始放进标准养护箱进行养护之间的操作时间控制在8min以内完成, 慢速则为从加水到放进标准养护箱进行养护之间的操作时间为8 ~ 15min之间。A水泥和B水泥为不同品牌的相同标号的P. O 42. 5 普通硅酸盐水泥。

由表1 数据, 通过控制变量法进行比对分析, 可以看出:

( 1) 由试验员A在用水量不同的条件下, 距底板6mm用水量时水泥的凝结时间最长, 且较距离底板5mm用水量下的凝结时间及7mm用水量下的凝结时间长约15min。数据呈现出中间高、两边低的曲线, 说明使用不同的标准稠度用水量对于水泥的凝结时间的试验结果有一定的影响, 在距底板6mm用水量时水泥的凝结时间最长, 而在距离底板5mm用水量下的凝结时间及7mm用水量下的凝结时间则相对比较短。

( 2) 当以装模质量作为研究对象时, 以同一条件、两组不同装模质量的凝结时间的差作为凝结时间差进行比较, 由表2 可知, 大部分初凝时间差在- 21min至19min之间波动, 终凝时间差在- 35min至24min之间波动, 且均值为0。说明在不同的装模质量下, 水泥凝结时间的试验结果将会变得不稳定, 试验数据波动幅度较大, 但没有明显的规律。

( 3) 当以操作时间作为研究对象时, 以同一条件下的两组不同操作速度下的凝结时间的差作为凝结时间差, 可以得到表3 中的数据。由表3 中的数据可知, 在不同的条件下, 除极少数异常数据外, 其他大部分的凝结时间差在一个较小的区间内波动, 且总的均值比较小, 为- 3min。可见操作时间的长短对于水泥凝结时间的测定影响不大。

( 4) 当以不同试验员作为研究对象时, 以同一条件下的两组不同实验人员操作所测的凝结时间的差作为凝结时间差, 即可得到表4。由表4 数据可知, 不同的试验员操作结果有较大的差距, 不同试验员所测出的凝结时间相比有较大幅度的波动且平均值比较大, 为36min, 比标准稠度用水量、装模质量、操作时间的影响要大得多, 可见在水泥凝结时间的影响因素标准稠度用水量、装模质量、操作时间中, 不同试验员的操作习惯、操作手法、试验技巧等的不一致是影响水泥凝结时间试验结果的主要因素。

3结论

( 1) 标准稠度用水量对水泥凝结时间试验结果有较大影响, 在距离底板6mm的标准稠度用水量下水泥的凝结时间最长, 在距离底板5mm的标准稠度用水量下水泥的凝结时间和距离底板7mm的标准稠度用水量下水泥的凝结时间相对较短。

( 2) 装模质量对于水泥凝结时间的试验结果有一定影响, 会对水泥凝结时间的试验结果产生一定幅度的波动, 但没有明显规律。

( 3) 操作时间的长短对于水泥凝结时间的影响比较小, 试验结果在小范围内波动, 影响不大。

( 4) 影响水泥凝结时间测定最主要的因素为人为操作的差别, 不同试验人员对于同一条件下的相同水泥所试验的凝结时间的结果有着较大的差别, 是水泥凝结时间试验结果产生较大离散性的主要原因。

摘要：水泥凝结时间对水泥混凝土施工有较大影响, 初凝时间过短会影响混凝土拌和料的运输和浇注, 终凝时间过长会影响混凝土工程的施工进度, 如何准确试验得出水泥凝结时间对于建筑工程而言具有重要指导意义。通过研究不同条件下测定的水泥凝结时间, 分析产生水泥凝结时间测定误差的主要因素, 按影响程度从大至小依次为不同人员的操作手法、标准稠度用水量、成型装模质量、操作时间的长短等。

关键词：水泥,凝结时间,不同条件,测定误差,影响程度

参考文献

[1]崔世文.浅析水泥凝结时间检验中的影响因素[J].水泥工程, 2014 (5) :74-75.

[2]崔世文, 司徒漫生, 谢丽丽, 等.成型操作对水泥凝结时间检验结果影响的试验[J].水泥, 2013 (8) .

[3]于智勇.水泥标准稠度用水量、凝结时间的测定与课程实训教学方法探讨[J].化工管理, 2014 (4) :100-101.

电阻率法测定水泥的凝结时间 篇2

一般说来，水泥水化是一个离子的溶解与沉淀过程。水泥加水后，水泥中的易溶组分，如碱金属盐、硫酸盐等迅速溶解于溶液中，同时C3A、C3S等水泥矿物发生水解，浆体的导电能力迅速增强;当溶液中的SO42-、Ca2+、OH-和Al (OH) 4-等离子浓度足够高时，水化物便从溶液中沉淀出，浆体变稠并凝结，该过程消耗水和离子，同时使固相体积增大，孔隙减小，造成浆体导电能力减小;在水化初期，前一过程占主导，随后，后一过程处于主导地位[1]。因此，水泥加水后的导电能力变化能很好地反映水泥的凝结与硬化过程。

乔龄山介绍了一种用最高电导率时间作为水泥初凝时间的方法[2];肖忠明根据水泥水化电导率变化特性确定水泥的凝结时间，且发现与维卡仪法的凝结时间相关性很好[3];Gu用水泥水化电阻率曲线的突变来估计硅酸盐-铝酸盐复合水泥的凝结时间[4];而Wolfgang则发现水化电导率-时间微分曲线的第一个极小值时间与初凝时间接近[5]。

在本文中，测定了不同类别、不同强度等级硅酸盐水泥水化电阻率-时间曲线，研究水化电阻率变化与水泥凝结时间的关系，提出了根据电阻率最小值及其对应时间测定水泥凝结时间的方法，并将该方法与现行标准方法(维卡仪法)做了对比。

1 试验

随机选取P·Ⅱ、P·C、P·O、P·S、P·F和M等类别，强度等级包含有32.5、42.5、52.5的31个硅酸盐系列水泥样，按GB/T1346—2001《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》测定凝结时间。

采用无电极电阻率仪，在水灰比为0.4的情况下，测试水泥水化时浆体电阻率随时间变化，并测得最小电阻率及其对应时间。浆体的搅拌方式与测定凝结时间的方法一致，将搅拌好的浆体倒入模具, 振捣后启动测试程序，电脑读数并保存数据，一分钟一次。仪器配备有温度探头，可埋入浆体，以测定浆体内部温度随水化时间的变化。

仪器测试的重复性检验见图1。2台不同仪器测得的数据在水化早期几乎可以完全重合，这说明仪器有较好的重复性。

2 结果及讨论

2.1 水泥水化的电阻率变化

水泥水化时浆体电阻率及温度随时间的变化见图2，可以描述如下：

Ⅰ—起始期;Ⅱ—诱导期;Ⅲ—加速期;Ⅳ—减速期[1]

1)在阶段Ⅰ，由于水泥易溶组分的溶解，电阻率随水化时间而减小，浆体温度逐渐上升;

2)电阻率达到最低点后，在高饱和度条件下，水化物沉淀，电阻率突然上升(图2Ⅱ开始段);

3)形成的水化物包裹在水泥颗粒表面，形成保护层，阻止水泥颗粒与水接触，水化进入诱导期，电阻率变化很小，浆体温度增加速度也较慢(图2Ⅱ末段);

4)保护层因化学反应、渗透压、重结晶等原因破裂，水化进入加速期，电阻率、浆体温度都迅速增长(阶段Ⅲ);

5)水化物形成的扩散屏蔽层，使水化减速，电阻率增长速率减缓，浆体温度也下降(阶段Ⅳ)[1]。

阶段Ⅲ的变化平台，有研究认为是钙钒石(AFt)转化为单硫型硫铝酸钙(AFm)引起，该转化发生时每摩尔C3A反应消耗电解质和水的质量减小，而使曲线出现平台[1]。

2.2 参数的选择

试验发现，浆体初凝大多发生在阶段Ⅱ末。而对于阶段Ⅰ，根据M·伊什-沙洛姆的水泥流变学研究结果[6]，水泥加水后一段较长时间内，浆体的塑性黏度和极限剪切应力几乎不变，此后才开始增长，由于阶段Ⅰ主要为矿物溶解的阶段，因此可认为该阶段对浆体的塑性黏度没什么影响，所以将阶段Ⅰ持续的时间，即最低电阻率对应的时间Tmin作为测量参数之一。

P.Barnes认为，凝结取决于从水泥组分释放出来进入溶液的离子发生反应生成固体颗粒的相对速率[7]，由于反应的速率主要与离子的浓度有关，离子浓度越高，反应越快，而电阻率间接反映了离子浓度(同水灰比的情况下，可以认为电阻率越小，离子浓度越高)，因此有理由相信水泥凝结时间与其电阻率有关，故选取电阻率最小值ρmin作为测量参数之一。

综上，可将水泥的凝结时间Tsetting写成：

2.3 f (ρmin) 的确定

将式(1)变换为：

对31个水泥样的电阻率数据以及用维卡仪法测得的凝结时间进行统计分析，发现维卡仪法的凝结时间Tsetting与最低电阻率时间Tmin之差与最低电阻率值ρmin成线性关系(见图3和图4)，因此f (ρmin) 可表示为：

a、b为待定系数，对于初凝时间：a=165.95, b=22.424(见图3);对于终凝时间：a=174.24, b=31.315(见图4)。

2.4 公式的验证

将求得的参数代入式(1)，则有电阻率法下的初凝时间计算公式为：

终凝时间计算公式为：

将测得的各水泥样的Tmin、ρmin值分别代入，计算得各水泥样的初、终凝时间，并将其与现行标准方法(维卡仪法)测得的初、终凝时间对比，见图5和图6。

从图5、图6可以看出，两种方法测得的初、终凝时间对应点分布趋于y=x的方程曲线，即两种方法测得的结果接近相等。其中初凝时间与维卡仪法相比，平均偏差为9.3min，平均偏差率4.8%;终凝时间平均偏差为22.2min，平均偏差率9.4%。再考虑到维卡仪法本身的误差[3,8]，两种方法有相当好的一致性，因此可以通过测量水泥水化最小电阻率及其对应时间方法来测定水泥的凝结时间。

3 结论

1)水泥水化过程中，浆体的电阻率变化明显表现出阶段性、规律性，且与浆体的温度变化有较好的对应性。

2)水泥的凝结时间与浆体水化过程中的最小电阻率值及其对应时间有关，经处理计算得到的电阻率法的初、终凝时间与标准方法测得的接近，电阻率法可以用于测定水泥的凝结时间。

参考文献

[1]隋同波, 曾晓辉, 谢友均, 等.电阻率法研究水泥早期行为[J].硅酸盐学报, 2008, 36 (4) :431-435.

[2]乔龄山.水泥凝结时间的新检测方法——电阻率测定[J].水泥, 2005, (1) :65.

[3]肖忠明.利用水泥电性能进行水泥物理性能测试的研究[J].水泥, 2007, (6) :45-48.

[4]Ping Gu, Yan Fu, Ping Xie and J J Beaudoin.A study of the hydration and setting behavior of OPC-HAC pastes[J].Cement and Concrete Research, 1994, 24 (4) :682-694.

[5]Wolfgang Brameshuber, Tanja Brockmann.Electrical conductivity measurements to characterize the setting and hardening of mortars[A].International Symposium of NDT in Civil Engineering[C], Rome, Italy, 2003.

[6]袁润章.胶凝材料学[M].武汉:武汉工业大学出版社, 1996.

[7]P BARNES.水泥的结构与性能[M].吴兆琦, 汪瑞芬, 等译.北京:中国建筑工业出版社, 1991.

凝结时间测定 篇3

1. 水泥需水性

水泥需水性是指水泥净浆、砂浆和混凝土达到一定的可塑性和流动度时所需的水量的性质。相应有三种表示方法:

(1) 水泥标准稠度用水量;

(2) 水泥胶砂流动度;

(3) 混凝土塌落度或工作度。

2. 水泥标准稠度用水量

水泥标准稠度用水量, 是按国家标准规定的方法和指定的仪器, 将水泥调制成具有标准稠度的净浆所需的用水量。水泥标准稠度是以用水量与水泥质量的百分数来表示的。

(1) 基本原理

标准稠度测定有调整水量和固定水量两种方法, 如有争议时以调整水量方法为准。

固定水量法:是将不同种类水泥, 按相同的需水量142.5m水, 调制好500g的水泥净浆, 测其试锥下沉深度, 此时测出的百分数即为水泥的标准稠度, 以P固表示。

调整水量法:是改变拌和用水量, 找出使拌制成的水泥净浆达到特定塑性状态时所需要的数量。当一定质量的标准试锥, 在规定时间内, 在净浆中自由沉落时, 以试锥下沉深度S (mm) 的大小, 反映水泥净浆稠度 (%) 的大小, 以试锥下沉净浆深度规定值S=28±2mm时的稠度为标准稠度, 以P调 (%) 表示。标准稠度净浆可用来测定水泥凝结时间和安定性。

(2) 仪器设备

水泥标准稠度、凝结时间测定仪

水泥净浆搅拌机:

3. 水泥标准稠度的测定方法

(1) 水泥净浆的拌制

用符合GB3350.8的水泥净浆搅拌机, 搅拌锅和搅拌叶用湿布擦过。称取500g水泥倒入锅内, 将锅放到搅拌机锅座上, 升至搅拌位置, 开动机器, 同时徐徐加入拌和水, 慢速搅拌120S, 停15S, 再快速搅拌120S后停机。

当采用调整水量方法时, 拌和水量按经验找水。采用固定水量时, 拌和水量为142.5m I, 精确至0.5m I。

(2) 标准稠度的测定

将上述拌和好的水泥净浆立即装入锥模内, 用小刀插捣, 振动多次, 刮去多余净浆, 抹平后迅速放到试锥下面固定位置上, 将试锥尖端降至净浆表面, 立即拧紧螺丝, 然后突然放松, 让试锥靠自重自由下降沉入净浆中, 观察在1.5min内试锥下沉深度 (整个操作过程应在搅拌后1.5min内完成) 。

用固定水量法测定的标准稠度P固, 按下面经验公式计算或看仪器上标尺读数。

式中:P固——用固定水量法测定的水泥净浆标准稠度 (%)

33.4——经验公式中的截距

0.185——经验公式中的斜率

S——试锥下沉深度 (mm)

当试锥下沉深度小于13mm时应改用调整水量法测定。

用调整水量法测定时, 以试锥下沉深度S=28±2mm时的净浆拌和用水量为该水泥的标准稠度用水量。如试锥下沉深度大于或小于上述值时, 应调整水量重新试验, 以达到上述值时为止。

用调整水量法测定的标准稠度P按下式计算:

式中:P调——用调整水量法测定的水泥标准稠度 (%)

m——测定标准稠度时拌和水的质量 (g)

500——国家规定称量水泥的质量 (g)

二、水泥凝结时间的测定

水泥和水后, 发生一系列物理与化学变化, 随着水泥水化反应的进行, 水泥浆体逐渐失去流动性、可塑性, 进而凝固成具有一定强度的硬化体, 这一过程称为水泥的凝结。

凝结时间是水泥的重要性质之一, 对于工程施工具有重要意义, 因此, 水泥凝结过程的控制十分重要, 为保证施工正常进行, 并使混凝土具有一定的强度, 要求水泥凝结时间不能太快或太慢。

影响凝结时间的因素

矿物组成、石膏、混合材的种类及掺加量、细度、水灰比、养护条件、储存时间及外加剂等。

1. 矿物组成。2.石膏。3.混合材。4.细度。5.水灰比。6.养护条件。7.储存时间。8外加剂。

水泥的假凝和瞬凝

1.假凝的特征:水泥用水调和几分钟后发生的一种不正常的早期固化或过早变硬现象。假凝时没有明显的放热现象, 且经剧烈搅拌后浆体又可恢复塑性, 并达到正常凝结, 对强度影响不大。一般认为假凝是由于水泥粉磨时过热, 使二水石膏脱水成半水石膏, 当水泥和水后, 立即形成硫酸钙的过饱和溶液, 使石膏析晶, 形成假凝。

2. 瞬凝的特征:水泥和水后立即发生的一种不正常的凝固现象。瞬凝时放出大量的热, 浆体迅速结硬, 再搅拌时不会恢复塑性。瞬凝的发生是由于水泥中未掺石膏缓凝剂;或水泥中的铝酸三钙含量过高, 铁铝酸四钙含量过低, 加水后迅速形成铝酸盐水化物所致。瞬凝会影响施工进度和质量。

凝结时间的测定

1.仪器

水泥凝结时间测定仪, 应符合GB3350.6的规定。

2.凝结时间的测定方法

测定凝结时间的试针由钢制成, 其有效长度初凝针为50mm±1mm、终凝针为30mm±1mm、直径为1.13mm±0.05mm的圆柱体。仪器滑动部分总质量300±1g。装净浆的圆模上口内径65mm±0.5mm, 下口内径75mm±0.5mm, 高40mm±0.2mm。平板玻璃厚≥2.5mm。

(1) 将圆模放在玻璃板上, 在内侧涂上一层机油。调整试针接触玻璃板时, 指针应对准标尺的零点。

(2) 按规定方法制成水泥标准稠度净浆后, 一次装入圆模振动数次刮平, 放入养护箱内养护。记录加水时间, 作为凝结时间的开始时间。

(3) 初凝时间的测定:

从加水后30min进行第一次测定, 取出圆模放到试针下, 使试针与水泥净浆表面接触, 拧紧螺丝, 然后突然放松, 试针自由沉入净浆, 当试针停止下沉或释放试针30s时指针的读数。当试针下沉到距底板4±1mm时, 即为水泥达到初凝状态, 由开始加水至初凝的时间为水泥的初凝时间, 用min表示。

(4) 終凝时间的测定:

为了准确观测试针沉入的状况, 在終凝针上了一个环形附件。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, 临近終凝时间时每隔15min测定一次, 当试针沉入试体深度在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終凝状态的时间为水泥的終凝时间, 用min表示。

4. 注意事项

1.在最初测定时应扶持金属棒, 使其徐徐下降, 以免试针撞弯, 测定结果仍以自由下落为准。

2.试针插入的位置至少距圆模内壁10mm。

3.临近初凝时, 每隔5min测定一次, 临近终凝时, 每隔15min测定一次。到达初凝或终凝状态时应立即重复测定一次, 当两次测定结果相同时, 才能定为到达初凝或终凝状态。

4、每次测定不得让试针插入原针孔内。

5、每次测定完后, 应将试针擦净, 将圆模放回养护箱内。

6、在翻转圆模时, 圆模要平移脱离玻璃板后再翻转。

三、实训教学的应用探讨

1. 课程实训教学方法

本人从事中职教育时间比较长, 从职业道德教育、动手实验教学及应知应会的教学当中, 教会学生如何学习做人, 学会做人是立身之本, 学习知识是服务社会的手段。

教学方法上采用课堂与现场实训基地相结合、以提高学生综合职业能力为目标, 组织实施任务驱动教学法、参观法、实训教学法、案例法、模拟实训教学法等行动导向的教学模式。专业教师与现场工程技术人员相结合的方式开展教学。按照材料类专业高技能人才培养目标要求, 打破传统的课程体系架构, 突出现场工程实践需要这一主题来设计课程教学内容, 在少而精上突出特色。在加强文化知识和技能教育的同时, 从单纯的“职业能力”培养转变为“综合素质”的培养, 把发展“人才”作为教育的出发点, 把学生职业技能的训练和学生的个性发展、人格完善有机统一起来。

2. 成效与体会

课程主要是培养学生熟练掌握水泥物理检验的国家标准的检测方法、提高学生在整个操作过程中的培养学生的动手能力及分析能力、同时对学生的表达能力、分析问题和解决问题的能力始终有良好的职业道德意识。实际能力培养, 打破了以知识传授为主要特征的传统学科课程模式, 转变为以工作任务为中心组织课程内容和课程教学。经过与企业专家深入、细致、系统的讨论分析, 本课程最终确定了以六个项目, 循序渐进, 内容详实。课程内容突出对学生职业能力的训练, 融合了相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。通过对各个项目的学习, 让学生在做中学, 在学中做, 激发学生的学习热情, 从而达到理想的教学效果。

参考文献

[1]《水泥工艺实验》武汉理工大学出版社.

[2]王红.开放条件下职业院校学生管理的有效途径研究——以巴音郭楞职业技术学院为例[J].巴音郭楞职业技术学院学报, 2010 (04) .

[3]《水泥质量控制》武汉理工大学出版社.

水泥凝结时间异常的研究 篇4

1 问题的出现及原因分析

2007年我厂水泥凝结时间、比表面积、水泥中SO3见表1。

2008年3月12日起, 出磨P.O水泥凝结时间过长, 客户施工也因水泥凝结时间突然延长, 导致施工不便 (表2) 。

(1) 问题出现以后, 首先我们提高了出磨水泥的比表面积 (表3) , 但3月28日的水泥凝结时间仍很长。4月1日窑一次风内筒挡板开度35%→25% (此时一次风机电流为46A) , 4月11日, 调节窑一次风机入口挡板, 使风机电流46A→43A, 这些调节目的是增加火焰长度。3月31日, 对熟料目标值进行了调节, C3A 3.0→3.3, Fe2O33.9→3.78。水泥中SO3控制值也比2007年平均值低 (表3、4) 。调节后, P.O水泥、P.I水泥的凝结时间仍比2007年平均值高 (表3、4) 。

P.O水泥、P.I水泥的凝结时间都比2007年偏高, 再分析熟料的凝结时间, 发现也出现了同样的现象 (表5) 。

(2) 为了搞清楚原因, 将2008年2月以来的水泥、熟料进行了统计分析, 见图1~6。

通过图1可知, P.O水泥凝结时间长的主要原因不是粉煤灰掺量。

通过图2可知, P.O水泥凝结时间长的主要原因不是比表面积, 水泥中的SO3比上年平均值低。

通过图3可知, P.I水泥凝结时间长的主要原因不是水泥中的C3S、C3A。

通过图4可知, P.I水泥凝结时间长的主要原因不是比表面积, 水泥中的SO3比上年平均值低。

通过图5、图6可知, 熟料凝结时间过长的主要原因是熟料中的SO3, 当熟料中的SO3变低时, 熟料的凝结时间就变长;当熟料中的SO3变高时, 熟料的凝结时间就变短。

(3) 熟料的小磨实验SO3目标控制在1.8, 熟料中的SO3降低, 小磨实验的石膏掺加量就会增加, 熟料的凝结时间也会随之加长。因水泥控制也是按目标值控制, 熟料中的SO3降低了, 若目标值不变, 则要增加石膏的掺加比例, 水泥的凝结时间就会变长。

2 措施

2008年4月14日, 将P.O水泥的SO3目标值降到1.65%, P.I水泥的SO3目标值降到1.70%, P.O水泥、P.I水泥的凝结时间正常。此后, 根据熟料中的SO3变化, 随时调节了水泥中SO3的目标值, 水泥的凝结时间正常稳定。生产过程中, 要注意熟料中的SO3变化, 根据熟料中的SO3变化, 随时调节水泥中SO3的目标值。当熟料中的SO3低于0.40%时, 要适当降低水泥中的SO3控制目标;当熟料中的SO3低于0.35%时, 更要重视水泥中SO3目标值的调节。

3 结论

水泥凝结时间的影响因素很多, 如:熟料矿物组成、比表面积、火焰长度、SO3、粉煤灰掺加量等。本次水泥凝结时间异常主要是熟料中的SO3波动引起, 熟料中的SO3几乎没有缓凝作用, 熟料中的SO3变化后, 若水泥的SO3控制的目标值不进行适当的调节, 则水泥的凝结时间就会出现波动。

凝结时间测定 篇5

水泥性能检测是对水泥产品质量的综合鉴定方法。水泥检验人员不但要具备专业的水泥检验理论知识, 还要熟悉各标号水泥的性能与强度属性等基本常识。目前, 国内很多建筑施工单位、混凝土生产企业普遍缺乏专业的水泥试验技术人员与检测设备, 在水泥检测中, 经常遇到水泥凝结时间、强度方面的问题。因此, 本文主要阐述在水泥检验中, 影响水泥凝结时间、强度的主要因素。

2 影响水泥凝结时间检验的主要因素

2.1 水泥温度对水泥凝结时间检验的影响

现在很多水泥生产企业普遍存在出厂水泥温度高的现象, 夏天尤为明显, 水泥温度高达70℃左右。GB/T1346-2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》中规定:水泥试样与试验室环境温度20℃±2℃一致时, 方可用于试验。一些水泥使用单位在水泥运输罐车进厂取样后, 没有按照国家标准执行, 而是直接使用温度较高的水泥做凝结时间检验, 导致测定结果不准确。水泥温度对水泥凝结时间检验的影响见表1。

由表1可知, 水泥温度高时, 进行凝结时间检验, 其标准稠度大, 凝结时间短, 胶砂流动度偏低。

2.2 操作手法对水泥凝结时间检验的影响

一些水泥试验人员由于缺乏专业的培训, 对国家标准GB/T1346-2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》中凝结时间测定操作不熟悉, 水泥净浆装入锥模后, 未将锥模内部填满, 致使锥模中存在空隙, 严重影响凝结时间的测定。

2.3 恒温恒湿养护箱对水泥凝结时间检验的影响

恒温恒湿养护箱:温度控制20℃±1℃, 湿度≥90%。温度过高, 凝结时间短;温度过低, 凝结时间长。另外, 很多养护箱中带有风扇, 水泥凝结时间测定时, 水泥试模放置时应远离养护箱中的风扇。否则, 由于风扇对着试模表面吹, 导致水泥净浆表面水分蒸发过快, 测出的水泥凝结时间偏短。

3 影响水泥强度检验的主要因素

3.1 ISO标准砂对水泥强度检验的影响

ISO标准砂是水泥强度检验中的主要材料, 标准砂的真假直接影响水泥强度检测。假ISO标准砂与真标准砂相比, 砂颗粒分布不均匀, 砂中含杂质较多, 一般水泥胶砂各龄期强度均偏低。

3.2 水泥胶砂搅拌机对水泥强度检验的影响

GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法 (ISO法) 》中规定:水泥胶砂行星式搅拌机的叶片与锅底、锅壁间的距离为3mm±1mm。间隙过宽会导致胶砂搅拌不均匀, 造成水泥强度偏低;间隙过窄易将ISO标准砂挤碎, 造成水泥胶砂强度偏高。同时严格控制搅拌时间, 以标准搅拌程序4min为准, 不足4min会导致胶砂搅拌不均匀, 强度明显下降。

3.3 振实台对水泥强度检验的影响

JC/T682-2005《水泥胶砂试体成型振实台》规定:振实台频率60次/60s±2s, 振幅15.0mm±0.3mm。振实台振动频率高, 水泥胶砂强度偏高, 反之强度偏低。振幅增大, 强度偏高, 振幅减小, 气体不易排出, 强度偏低。因此振实台必须经常校验。另外, 很多单位使用振动台代替振实台成型, 两者对水泥胶砂强度的影响有一定区别, 振实台与振动台对水泥强度检验的影响见表2。

由表2可知, 振动台成型的水泥胶砂各龄期强度均比振实台高, 28d抗压强度高1.5MPa左右。

3.4 恒温恒湿养护箱对水泥强度检验的影响

恒温恒湿养护箱:温度控制20℃±1℃, 湿度≥90%。温度过高, 水泥胶砂强度偏高, 反之, 强度偏低。温度对水泥早期强度的影响比后期强度影响更大。养护箱中的养护架应经常进行水平校准, 保证水泥试模放置时呈水平状态, 否则, 容易导致试体两端密度不一样, 影响水泥胶砂强度。

3.5 压力试压机对水泥强度检验的影响

目前, 一些单位仍使用人工手动控制压力机加荷速度, 加荷速度难以控制在 (2400±200) N/s范围内。压力机加荷速度过快过慢都会严重影响水泥胶砂强度检验。加荷速度过慢, 水泥胶砂强度偏低;过快, 水泥胶砂强度偏高。

3.6 水泥抗压夹具对水泥强度检验的影响

当抗压夹具传压柱衬套间混入异物时摩擦力变大, 抗压夹具球座长时间未加润滑剂, 球座不能自由调节会使水泥抗压强度检验结果偏高。上下压板稍微受损不平时, 会使水泥抗压强度检验偏低, 因此水泥抗压夹具必须经常校验, 出现磨损时, 应及时更换。

3.7 操作手法对水泥强度检验的影响。

(1) 水泥待检样过0.9mm方孔筛, 并将过筛样品混合均匀。胶砂试体振实成型时, 保证加样均匀, 否则三条试体振实后密度不一样, 强度结果偏差大。

(2) 水泥胶砂试体振实后表面刮平时, 金属直尺沿试模长度方向以横向锯割动作慢慢向另一端移动。锯割的刀数不宜过多, 一般在10~12刀左右。刀数过多, 会使试体中的水分过多地由内部向外表层渗透, 造成试体表面泌水脱皮, 影响表层密度, 从而影响水泥胶砂强度。

(3) 试体经过恒温恒湿养护箱养护后, 用塑料锤或橡皮榔头或专门的脱模器脱模。脱模时, 手法不宜过重, 否则会造成试体受伤, 从而导致水泥胶砂试体抗折强度偏低。

(4) 试体放入养护池养护, 养护池水温宜控制在20℃±1℃, 水温过高, 水泥胶砂试体强度高, 反之, 偏低。试体竖直或水平放置, 水平放置时刮平面朝上。试体放在不易腐烂的篦子上, 彼此间保持一定间距, 使水与试体的六个面接触, 养护期间试体之间间隔或试体上表面水深不得小于5mm。每个养护池只能养护同类型的试体, 不允许在养护期间全部换水。每天两次记录水池温度变化情况。

4 结语

凝结时间测定 篇6

1 试验材料及仪器

试验材料:中国联合水泥集团有限公司生产合格的基准水泥, 编号:QJ019;恒温20℃蒸馏水。

试验仪器:GB/T1346—2011标准中要求并经检验合格的试验用试模、维卡仪、代用法试锥、搅拌机和自动控制温湿度养护箱。

2 结果及讨论

2.1 试验结果

比对试验分别采用两种标准成型操作手法成型试模样。为了考察不同水量下, 不同成型操作对凝结时间的影响, 在标准稠度用水量前后均匀选取各用水量值。比对试验成型试样统一放于同一标准养护箱内养护, 检验采用同一台维卡仪及代用法试锥, 由同一名检验员按照GB/T1346—2011进行检验。试验结果见表1。

由表1可以看出, 无论采用何种成型操作, 试验结果数据偏差小, 重复性好, 结果可信度高。

2.2 用水量与沉入度的关系

根据表1试验数据得出用水量与沉入度的关系, 见图1。

为了便于绘图观察分析试杆法及试锥法试验用水量与沉入度的关系, 图1试锥法数据采用维卡仪量程减去试验沉入深度数据绘图。

图1采用两种成型操作, 并分别采用试杆法及试锥法试验用水量。结果发现两种方法, 在达到标准稠度之前, 用水量与沉入度均呈现较好的线性关系。由图1可以看出, 在129mL用水量时, 按照两种标准成型, 并分别采用试杆法及试锥法试验, 均达到标准稠度试杆法 (6±1) mm和试锥法 (30±1) mm要求, 说明本次试验精确度较高。超过标准稠度用水量, 再加入过量水, 由于受到试验容器的限制, 试杆法则出现沉入底部, 试锥法则会下降缓慢。另外, 分析图1中曲线重合性, 发现采用2011版标准成型操作, 试杆及试锥下降阻力稍大。在日常检验中, 按照此标准成型操作达到标准稠度沉入度, 试验用水量将增加0.5～1mL。

2.3 用水量与凝结时间的关系

本次比对试验, 试验凝结时间结果最大偏差10min, 试验数据精确度满足实验室内部偏差要求 (初凝时间≤15min, 终凝时间≤30min) 。根据表1凝结时间数据绘制用水量与凝结时间关系图, 见图2。

由图2可以看出, 两种成型操作时的凝结时间与用水量均呈一定的线性关系。在每个用水量点, 初凝与终凝时间差近似, 说明此次试验精度较高, 误差小。其中120mL用水量点, 2011版标准手法成型试样凝结时间线性关系较差, 分析应该与该点用水量成型水泥试样较为黏稠, 流动性差, 试样成型不均有关。

对图2所绘曲线进行线性拟合。经计算, 本次试验用基准水泥, 采用2011版标准成型操作试验用水量每增加1mL, 初凝时间约延后2.86min, 终凝时间约延后2.70min;采用2001版标准成型操作试验用水量每增加1mL, 初凝时间约延后2.56min, 终凝时间约延后3.17min。

由图2还可以看出, 2011版标准成型操作相比2001版标准, 无论初凝或终凝均有所提前。

2.4 成型操作与成型试样质量的关系

不同成型操作手法成型试样的质量见表2。

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由表2可以看出, 按照不同标准成型操作手法, 采用同样的试模成型试样, 2011版标准成型试样质量均偏小。说明采用2011版标准成型试样, 密实度稍差, 孔隙率较高。

3 结论

1) GB/T1346—2011相比2001版标准, 成型操作有了较大的改变, 其结果对凝结时间产生了一定的影响。另外, GB/T1346—2011中成型操作“拍打”不易进行, 成型试模样质量相对偏小, 密实度稍差, 孔隙率较高, 试模样较容易出现麻面, 造成了凝结时间检测结果较易产生偏差, 而且影响了凝结时间检测时的结果判断, 给检测造成了一定的困难。