水泥密度试验方法介绍
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目前最快速准确的是气体排代法。常 用气体为氦气,由于氦气分子截面积 小,所以测出的密度接近真值。同时 由于是气体排代,则试验介质不会影 响被测样品,故适用面比较广准确度 高,而且采用仪器测定速度快。
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二、水泥密度测定方法(液体排代法)
水泥密度表示水泥单位体积的质量, 以g/cm3表示。国家标准GB/T208《水泥 密度测定方法》规定如下。
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因为这些工程均希望水泥较快 地从浆体中下沉,生成致密的水 泥石,所以要求水泥的密度大一 些。在测定水泥的比表面积,颗 粒级配等物理性质时,也必须先 测定水泥的密度。
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硅酸盐水泥的密度,主要取决于熟料矿物组 成,水泥储存条件及时间、熟料的煅烧程度等。 硅酸盐水泥熟料主要矿物的密度为: 矿物: C3S C2S C3A C4AF f -CaO 密度 :3.25 3.28 3.04 3.77 3.34
GB/T208《水泥密度 测定方法》
国家标准介绍
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主要内容
一、概述 二、水泥密度测定方法(液体
排代法) 三、操作方法 四、试验注意事项
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一、概述
水泥密度是指物料在没有空隙 的状态下,单位体积的质量,以 kg/m 3 或g/cm3表示,过去习惯 称其为比重。水泥的密度对于某 些特殊工程,如粘结工程、浇灌 工程和油井堵塞工程等是很重要 的物理性质之一。
1. 测定原理 将在110℃±5℃下烘干并冷却至室温
的水泥装入有一定液体介质的李氏瓶内, 并使液体介质充分地浸润水泥颗粒,根 据阿基米德定律,水泥的体积等于它所
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排开的液体体积,从而可得出水泥 单位体积的质量,即密度。为使测得 的水泥不产生水化反应,液体介质采 用无水煤油。
2. 仪器 (1)李氏瓶 (见 图一)容积为 250cm3,带有长18cm ~ 24cm、内经 1cm的细颈,细颈上有自下而上的容 积刻度读数,
0到1mL刻度线之间。(以凹月面下弧为 准),盖上瓶塞放入恒温水槽内,使刻度 部分浸入水中,恒温半小时,记下液面初 始(第一次)读数。 (2) 从恒温水槽中取出李氏瓶,先将瓶 外面的水份擦干净,再用滤纸将李氏瓶细 长颈内没有煤油的部分,仔细擦干净。
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(3) 试验前应将预先通过0.90mm方 孔筛的水泥试样,在110℃±5℃下烘干 一小时,并在干燥器内冷却至室温备测 定用。
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其 容 量 误 差 应 不 大 于 0.05mL 。 李 氏
瓶用抗化学侵蚀性强和热阻小的玻璃
制成,成品透明无条纹,并有足够的
厚度以确保良好的耐裂性。
(2)无水煤油 符合GB253的要
求,也可用生石灰处理普通煤油得到。
(3)恒温水槽
温度控制误差
≤±0.2℃。
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3. 测定步骤 (1) 将无水煤油注入李氏瓶中使液面至
4. 结果计算 (1)第二次读数减去初始(第一
次)读数即为水泥试样排开的无水 煤油的体积,它就是水泥试样体积。 (2)水泥密度按下式计算:
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பைடு நூலகம்
水泥密度 ρ(g/cm3)=水泥试样 量(g)/水泥试样体积( cm3 )
结果计算到0.01g/cm3。试验结果 取两次测定结果的算术平均值, 但两次测定结果之差不得超过 0.02 g/cm3。
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硅酸盐水泥
3.1 ~ 3.2
普通硅酸盐水泥
3.05 ~ 3.2
矿渣硅酸盐水泥
3.0 ~ 3.1
火山灰质、粉煤灰硅酸盐水泥 2.7 ~ 3.1
高铝水泥
3.1 ~ 3.3
少熟料和无熟料水泥
2.2 ~ 2.8
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水泥的密度一般采用液体(无 水煤油)排代法测定,我国国标 GB/T208《水泥密度测定方法》就 是采用这种方法。这种方法设备 虽然简单,但需仔细操作,否则 难以做到GB/T208《水泥密度测定 方法》中要求的两次试验结果的 差值不得超过0.02 g/cm3。
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三 . 试验注意事项
(1) 测定密度之前水泥样品应在 110℃±5℃下烘干一小时,并在干燥器 内冷却至室温备用。 (2)水泥在装入李氏瓶以前的温度, 应尽可能和瓶内的液体温度相一致。 (3)水泥装入李氏瓶时,须仔细防止 水泥粘附在无液体部分的瓶壁上或溅 出瓶外。
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(4)排气泡时一定要尽可能将气泡排 除干净,并且不要将液体溅出瓶外,也 不要使水泥粘附在液面上部的瓶壁上。 (5)看液面读数时,应以李氏瓶细径 凹月面下弧为准。 (6) 恒温水槽中的温度一般应控制在 20℃为宜。因为李氏瓶的容积刻度是以 这个温度为基准的,同时这一温度也是 水泥物理性能检验的标准温度,较其它 温度容易达到。
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储存条件和时间将会不同程度地降低水泥 密度,这是由于水泥中的游离CaO吸收了 空 气 中 的 水 分 和 CO2 生 成 了 密 度 较 小 的 Ca(OH)2 ( 密 度 2.23 ) 和 CaCO3 ( 密 度 2.71),同时熟料矿物水化生成的水化产 物密度也较熟料矿物低。熟料的煅烧程度 对密度也有影响,一般来说生烧(或欠烧) 熟料密度小,过烧熟料密度大,正常熟料
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介于两者之间,但变化并不显著。 常用的水泥混合材料密度均小于熟料密
度,因此,掺有大量混合材料的水泥,其密 度均低于硅酸盐水泥。普通硅酸盐水泥、矿 渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤 灰硅酸盐水泥等的密度不仅与熟料密度有关, 还与混合材料的种类、掺加量等有关。
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各种水泥的密度范围一般为:
( 4 ) 称 取 该 水 泥 样 60g , 准 确 至 0.01g。用骨勺将水泥样品一点点地装 入已按第(1)、(2)步骤处理的李氏 瓶中。装毕用手工法排气泡(亦可用超 声波震动),直至将气泡排完为止。再 次将李氏瓶静置于恒温水槽中,恒温半 小时后读取第二次液面读数。
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(5) 李氏瓶第一次和第二次恒温时, 恒温水槽中的温差应≤±0.2℃。