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T0503-2005水泥密度试验方法

关键字: T0503-2005水泥密度试验方法日期: 2021-2-24 16:58:11 点击 12159 次

JTG 3420-2020《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》---- 3 水泥试验【3.1 水泥物理、化学性能试验】

T0503-2005水泥密度试验方法

1 目的、适用范围和引标准
本方法规定了液体排代法测定水泥密度的试验方法。
本方法适用于通用硅酸盐水泥、道路硅酸盐水泥的密度及指定采用本方法的其他品种水泥和粉状物料。
引用标准：引用标准：
《煤油》（GB 253253 ）
2 仪具与材料
2.1李氏瓶：由优质玻璃制成，透明无条纹，具有抗化学侵蚀性且热滞后性小，要有足够的厚度以确保良好的耐裂性。李氏瓶横截面形状为圆形，外形尺寸如图T 0503-1所示。容积为220~250mL，带有长180~200mm且直径约为10mm的细颈，细颈刻度由0~1mL和18~24mL两段刻度组成，且0~1mL和18~24mL以0.1mL为分度值，任何标明的容量误差都不得大于0.05mL。
2.2 天平：量程不小于100g，感量不大于0.01g。
2.3 温度计：量程包含0~50℃，分度值不大于0.1℃。
2.4 恒温水槽：应有足够大的容积，使水温可以稳定控制在20℃±1℃。
2.5 无水煤油：应符合现行《煤油》（GB 253）的规定。
2.6 药匙：长度不小于200mm。
3 试验步骤
3.1水泥试样应预先通过0.90mm方孔筛，在110℃±5℃温度下干燥1h，并且在干燥器内冷却至室温（室温应控制在20℃±0.5℃）。
3.2 称取水泥60g（m），精确至0.01g。在测试其他粉料密度时，可按实际情况增减称量材料质量，以便读取刻度值。
3.3将无水煤油注入李氏瓶中，液面至0~1mL刻度线内（以弯月液面的下部为准）。盖上瓶塞并放入恒温水槽内，使刻度部分浸入水中（水温应控制在20℃±0.5℃），恒温至少30min，记下无水不煤油的初始（第一次）读数（V1），精确至0.1mL。
3.4从恒温水槽中取出李氏瓶，先将瓶外表面水分擦净，再用滤纸将李氏瓶内零点以上无煤油的部分仔细擦净。
3.5 用药匙将水泥样品一点点地装入李氏瓶中，反复摇动李氏瓶，直至没有气泡排除或用超声波振动将气泡排完为止，再次将李氏瓶静置于恒温水槽，使刻度部分浸入水中，在相同温度下恒温至少30min，记下第二次读数（V2），精确至0.1mL。
3.6 第一次读数和第二次读数时，恒温水槽的温度差不得大于0.5℃。
4 结果计算
水泥密度，按式（T 0503-1）计算：
                 m
    P=1000×------------  （T 0503-1）
               V2-V1
式中：p——水泥的密度（kg/m3）；
m ——装入密度瓶的水泥质量（g）；
V1 ——李氏瓶第一次读数（mL）；
V2 ——李氏瓶第二次读数（mL）。
结果计算精确至10kg/m3。
以两次平行试验结果的算术平均值为测定值，两次试验结果的允许偏差不得大于20kg/m3，否则试验数据无效，需重新试验。
5 试验报告
试验报告应包括下列内容：
（1）原材料的品种、规格和产地；
（2）试验日期及时间；
（3）仪器设备的名称、型号及编号；
（4）环境温度和湿度；
（5）执行标准；
（6）水泥密度；
（7）要说明的其他内容。

条文说明

本方法参照《水泥密度测定方法》（GB/T 208—2014）编制。液体排代法的工作原理为将水泥装入一定量液体介质的李氏瓶内，并使液体介质充分地浸透水泥颗粒。根据阿基米德定律，水泥的体积等于它所排开的液体体积，从而算出单位体积水泥的质量即为密度，为使测定的水泥不产生水化，液体介质采用无水煤油。操作过程中，要保证水泥样品的烘干温度及烘干时间，并在干燥器内冷却至室温；水泥在装入李氏瓶前的温度尽可能与瓶内液体问题温度相一致，水泥装入李氏瓶时，需仔细防止水泥黏附在无液体部分的瓶壁上或溅出瓶外；排气泡时尽可能将气泡排除干净；恒温水槽的温度一般控制在20℃为宜，因李氏瓶的容积刻度是以此温度为基准；否则难以达到试验结果差值不超过20kg/m3的要求。
水泥的密度主要取决于熟料矿物组成、水泥存储条件、煅烧时间等，水泥熟料主要矿物的密度为：C3S 3240~3260 kg/m3，C2S 3270~3290 kg/m3，C3A 3010~3040 kg/m3，C4AF 3700~3770 kg/m3，f-CaO 3330~3350 kg/m3。不同存储条件和时间会不同程度降低水泥的密度，这是由于水泥中的f-CaO吸收了空气中的H2O和CO2生成了密度较小的Ca(OH)2和CaCO3，同时熟料水化产物的密度也较熟料矿物低。一般生烧或欠烧的熟料密度小，过烧熟料密度大，正常熟料介于两者之间，但变化并不显著。
常用的粉煤灰、矿渣等水泥掺合料的密度均小于熟料密度，因此掺有大量复合材料的水泥，其密度均低于硅酸盐水泥。道路硅酸盐水泥的密度一般为3150~3250kg/m3，硅酸盐水泥为3100~3200kg/m3，普通硅酸盐水泥在3100kg/m3左右，矿渣水泥为2600~3000kg/m3，火山灰质、粉煤灰硅酸盐水泥为2700~3100kg/m3，高铝水泥为3100~3300kg/m3，少熟料或无熟料水泥为2200~2800kg/m3。

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