水泥壓蒸安定性試驗(yàn)方法

1主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了水泥壓蒸安定性試驗(yàn)方法的儀器、操作方法和結(jié)果評(píng)定等。本標(biāo)準(zhǔn)適用于測定硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等主要因方鎂石水化可能造成的水泥體積不均勻變化，也適用于其他指定采用本瓢準(zhǔn)的水泥產(chǎn)品。 2引用標(biāo)準(zhǔn) GB 177水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法 GB 751水泥膠砂干縮試驗(yàn)方法 GB 1356水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法 GB 3350.2水泥物理檢驗(yàn)儀器膠砂振動(dòng)臺(tái) GB 3350.8水泥物理檢驗(yàn)儀器水泥爭漿攪拌機(jī) 3方法原理在飽和水蒸氣條件下提高溫度和壓力使水泥中的方鎂石在較短的時(shí)間內(nèi)絕大部分水化，用試件的形變來判斷水泥漿體積安定性。 4術(shù)語壓蒸：是指在溫度大于100℃的飽和水蒸氣條件下的處理工藝。為了使水泥中的方鎂石在短時(shí)間里水化，用215.7℃的飽和水蒸氣處理3h，其對(duì)應(yīng)壓力為2.0ＭＰa。 5儀器 5.1 25mm×25mm×280mm試模、釘頭、搗棒和比長儀符合GB 751要求。 5.2水泥凈漿攪拌機(jī)符合GB 3350.8要求。 5.3沸煮箱符合GB 1346中3.3條要求。 5.4壓蒸釜為高壓水蒸氣容器，裝有壓力自動(dòng)控制裝置、壓力表、安全閥、放汽閥和電熱器。電熱器應(yīng)能在最大試驗(yàn)荷載條件下，45￣75min內(nèi)使鍋內(nèi)蒸汽壓升至表壓2.0ＭＰa，恒壓時(shí)要盡量不使蒸汽排出。壓力自動(dòng)控制器應(yīng)能使鍋內(nèi)壓力控制在2.0±0.05MPa(相當(dāng)于215.7±℃）范圍內(nèi)，并保持3h以上。壓蒸釜在停止加熱后90min內(nèi)能使壓力從2.0MPa降至0.1MPa以下。放汽閥用于加熱初期排除鍋內(nèi)空氣和在冷卻期終放出銷售員催剩余水汽。壓力表的最大量程為4.0MPa ,最小分度值不得大于0.05MPa。壓蒸釜蓋上還應(yīng)備有溫度測量孔，插入溫度計(jì)后能測出釜內(nèi)的溫度。 6試樣 6.1試樣應(yīng)通過0.9mm的方孔篩。 6.2試樣的沸煮安定性必須合格。為減少f-CaO對(duì)壓蒸結(jié)果的影中央委員，允許試樣攤開在空氣中存放不超過一周再進(jìn)行壓蒸試件的成型。 7試驗(yàn)條件成型試驗(yàn)室、拌和水、濕氣護(hù)箱應(yīng)符合GB 177中3.1,3.2條規(guī)定。成型試件前試樣的溫應(yīng)在 17￣25℃范圍內(nèi)。壓蒸試驗(yàn)室應(yīng)不與其他試驗(yàn)共用，并備有通風(fēng)設(shè)備和自來水源。試件長度測量應(yīng)在成型試驗(yàn)室或溫度恒定的試驗(yàn)室里進(jìn)行，比長儀和校正桿都應(yīng)與試驗(yàn)室的溫度一致。 8試件的成型 8.1試模的準(zhǔn)備：試驗(yàn)前在試模內(nèi)涂上一薄層機(jī)油，并將釘頭裝入模槽兩端的圓孔內(nèi)，注意釘頭外露部分不要沾染機(jī)油。 8.2水泥標(biāo)準(zhǔn)筒度凈漿的制備：每個(gè)水泥樣應(yīng)成型二條試件，需稱取水泥800g，用標(biāo)準(zhǔn)稠度水量拌制，其操作步驟按GB 1356中6.4條進(jìn)行。 8.3試體的成型：將已拌和均勻的水泥漿體，分二層裝入已準(zhǔn)備好的試模內(nèi)。第一層漿體裝入高度約為試模高度的五分之三，先以小刀劃實(shí)，尤其釘頭兩側(cè)應(yīng)多插幾次，然后用23mm×23mm搗棒由釘頭內(nèi)側(cè)開始，即在兩釘頭尾部之間，從一端向另一端順序地?fù)v，壓10次，往返共搗壓20次，由用缺口搗捧在釘頭兩側(cè)各搗壓2次，然后再裝入第二層漿體，漿體裝滿試模后，用刀劃勻，刀劃之深度應(yīng)透過第一層膠砂表面，再用搗棒在漿體上順序地?fù)v壓12次，往返共搗壓24次。每次搗壓時(shí)，應(yīng)先將搗棒接觸漿體表面，再用力搗壓。搗壓必須均勻，不得打擊。搗壓完畢將剩余漿體裝到模上，用刀抹平，放入濕氣養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)3￣5h后，將模上多余漿體刮去，使?jié){體面與模型邊平齊。然后記上編號(hào)，放入濕汽養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)至成型后24h脫模。注：在出廠檢驗(yàn)中，允許用附錄Ａ（補(bǔ)充件）的試模和成型方法來試件，但當(dāng)結(jié)果有義時(shí)，應(yīng)以25mm×25mm×280mm試件的結(jié)果為準(zhǔn)。 9試件的沸煮 9.1初長的測量：試件脫模后即測其初長。測量前要用校正桿校正比長儀百分表零讀數(shù)，測量完畢也要核對(duì)零讀數(shù)，如有變動(dòng)，試件應(yīng)重新測量。試件在測長前應(yīng)將釘頭擦干凈，為減少誤差，試件在比長儀中的上下位置在每次測量時(shí)應(yīng)保持一致，讀數(shù)前應(yīng)左右旋轉(zhuǎn)，待百分表指針穩(wěn)定時(shí)讀數(shù)(Ｌ0)，結(jié)果記錄至0.001mm。 9.2沸煮試驗(yàn)：測完初長的試件平放在沸煮箱的試架上，按GB 1346沸煮安定性試驗(yàn)的制度進(jìn)行沸煮。如果需要，沸煮后的試件也可進(jìn)行測長。 10試件的壓蒸 10.1沸煮后的試件應(yīng)在四天內(nèi)完成壓蒸。試件在沸煮后壓蒸前這段時(shí)間里應(yīng)放在20±2℃的水中養(yǎng)護(hù)。壓蒸前將試件在室溫下放在試件支架上。試件間應(yīng)留有間隙。為了保證壓蒸時(shí)壓蒸釜內(nèi)始終保持飽和水蒸氣壓，必須加入足量的蒸餾水，加入里一般為鍋容積的7％￣10％,但試件應(yīng)不接觸水面。 10.2在加熱初期應(yīng)打開放汽閥，讓釜內(nèi)空氣排出直至看見有蒸汽放出后關(guān)閉，接著提高釜內(nèi)溫度，使其從加熱開始經(jīng)45￣75min達(dá)到表壓2.0±0.05MPa，在該壓力下保持3h后切斷電源，讓壓蒸釜在90min內(nèi)冷卻至釜內(nèi)壓力低于0.1MPa。然后徽開放汽閥排出釜內(nèi)剩余蒸汽。壓蒸釜內(nèi)的操作應(yīng)嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)程和本標(biāo)準(zhǔn)附錄B(補(bǔ)充件)進(jìn)行。 10.3打開壓蒸釜，取出試件立即置于90℃以上的熱水中，然后在熱水中均勻進(jìn)注入冷水，在 15min內(nèi)使水溫降至室溫，注入水時(shí)不要直接沖向試件表面。再經(jīng)15min取出試件擦凈，按本標(biāo)準(zhǔn) 9.1條方法測長(L1)。如發(fā)現(xiàn)試件彎曲、過長、龜裂等應(yīng)作記錄。 11結(jié)果計(jì)算與評(píng)定 11.1結(jié)果計(jì)算水泥凈漿試件的膨脹率以百分?jǐn)?shù)表示，取二條試件的平均值，當(dāng)試件的膨脹率與平均值相差超過±10％時(shí)應(yīng)重做。試件壓蒸膨脹率按下試計(jì)算：Ｌ1－Ｌ0ＬA＝─────×100Ｌ式中：ＬA──試件壓蒸膨脹率，％；Ｌ──試件有效長度，250mm；Ｌ0──試件脫模后初長讀數(shù)，mm；Ｌ1──試件壓蒸后長度讀數(shù)，mm。結(jié)果計(jì)算至0.01％。 11.2結(jié)果評(píng)定當(dāng)普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥的壓蒸膨脹率不大于0.50％，硅酸鹽水泥壓蒸膨脹率不大于0.80％時(shí)，為體積安定性合格，反之為不合格。附錄Ａ 25mm×25mm×146mm試件試驗(yàn)方法 (補(bǔ)充件)Ａ1本附錄規(guī)定了25mm×25mm×146mm壓蒸試件的試驗(yàn)方法。Ａ2儀器Ａ2.1試模、釘頭和模套試模為二聯(lián)式，如圖Ａ1所示，由金屬材料制成，各組件可以拆卸并打有編號(hào)，試模模槽有效尺寸為25mm×25mm×146mm，端板具有安置測量釘頭的圓孔，圓孔位置應(yīng)保證測量釘頭在試件的中心線上。測量釘頭用不銹鋼或其他硬質(zhì)不銹材料制成，形狀規(guī)格如圖Ａ2，釘頭固定在試模上后，釘頭內(nèi)側(cè)之間距離為190±２mm，釘頭深入試模深度為7±1mm。模套由鋼材制成，用于成型時(shí)擋料和固定試模用，結(jié)構(gòu)尺寸如圖Ａ3所示。Ａ2.2水泥凈漿攪拌機(jī)符合GB 3350.8的要求。Ａ2.3膠砂振動(dòng)臺(tái)符合GB 3350.2的要求。Ａ2.4沸煮箱符合GB 1356中3.3條的要求。Ａ2.5壓蒸釜符合本標(biāo)準(zhǔn)5.4條的要求。Ａ2.6比長儀由百分表和支架組成，并附有校正桿(結(jié)構(gòu)如圖A4所示)。百分表的量程為0￣10mm,最小分度值為0.01mm。校正桿長度160mm，用熱脹系數(shù)較小的特定合金鋼制成，兩端加工成與測量釘頭同樣大小的球面。中間后握處應(yīng)包的橡膠或其他隔熱材料，并瓢有立向標(biāo)記。Ａ3試件的成型Ａ3.1試模的準(zhǔn)備：試驗(yàn)前在試模內(nèi)涂上一薄層機(jī)油，并將釘頭裝入模槽兩端的圓孔內(nèi)，注意釘頭外露部分不要沾染機(jī)油。Ａ3.2水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿的制備：每個(gè)水泥樣應(yīng)成型二條試件，需稱取水泥500g，用瓢準(zhǔn)筒度水量拌制，其操作步驟按GB 1346中6.4條進(jìn)行。Ａ3.3試件的成型：在制備標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿的同時(shí)將裝好釘頭的試模連同模套卡緊在振動(dòng)臺(tái)的工作位置上，將拌好的水泥漿一次裝入試模內(nèi)用小刀攤平，開動(dòng)振動(dòng)臺(tái)并用小刀沿試模長度方向來回劃動(dòng)，使?jié){體表層趨于平整并充滿試模邊角，勸操作應(yīng)在啟動(dòng)后80s內(nèi)完成。振動(dòng)2min后去掉摸套取下試模，放入濕箱中養(yǎng)護(hù)至終凝后取出刮平、編號(hào)，然后放回濕箱中養(yǎng)護(hù)至成型后 24±2h脫模。Ａ4試件的沸煮和壓蒸同本標(biāo)準(zhǔn)第9,10章。Ａ5結(jié)果計(jì)算與評(píng)定同本標(biāo)準(zhǔn)第11章，但試件有效長度(Ｌ)為120mm。附錄Ｂ安全注意事項(xiàng)（補(bǔ)充件） B1在壓蒸試驗(yàn)過程中將溫度計(jì)與壓力表同時(shí)使用，因?yàn)闇囟群惋柡驼羝麎毫哂幸欢ǖ年P(guān)系，同使用應(yīng)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)壓力表發(fā)生的故障，以及試驗(yàn)過程中由于壓蒸釜內(nèi)水分損失而造成的不正常的情況。 B2安全閥應(yīng)調(diào)節(jié)至高于壓蒸試驗(yàn)工作壓力的10％，即約為2.2MPa；安全閥每年至少檢驗(yàn)二次，檢驗(yàn)時(shí)可以用壓力表檢驗(yàn)設(shè)備，也可以調(diào)節(jié)壓力自動(dòng)控制器，使壓蒸釜達(dá)到2.2MPa，此時(shí)安全閥應(yīng)立即被頂開。注意安全閥放汔方向應(yīng)背向操作者。 B3在實(shí)際操作中，有可能同時(shí)發(fā)生以下故障：自動(dòng)控制器失靈；安全閥不靈敏；壓力指針驟然指示為零，實(shí)際上已超過最大刻度從反方向返至零點(diǎn)，如發(fā)現(xiàn)這些情況，不管釜內(nèi)壓力有多大，應(yīng)立即切斷電源，并采取安全措施。 B4當(dāng)壓蒸試驗(yàn)結(jié)束放汽時(shí)，操作者應(yīng)站在背離放汽閥的方向，打開釜蓋時(shí)，應(yīng)戴上石棉后套，以免燙傷。 B5在使用中的壓蒸釜，有可能發(fā)生壓力表表針折回試驗(yàn)的初始位置或開始點(diǎn)，此時(shí)未必表示壓力為零，釜內(nèi)可能仍然保持有一定的壓力，應(yīng)找出原因采取措施。附加說明：本標(biāo)準(zhǔn)由國家建筑材料工業(yè)局提出。本標(biāo)準(zhǔn)由中國建筑材料科學(xué)研究院技術(shù)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)由中國建筑材料科學(xué)研究院水泥科學(xué)科學(xué)研究所負(fù)責(zé)起草。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人張大同、陳萍、趙福欣、顏碧蘭。