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实验员上岗证教材笔记

水泥

1、胶凝材料：

经过一系列物理瓦学变化后，能够产生凝结硬化，将块状材料或颗粒材料胶结为一个整体的材料。

气硬性胶凝材料：

石膏，石灰，水玻璃，菱苦土

无机胶凝材料

胶凝材料水硬性胶凝材料：

水泥

有机胶凝材料：

沥青，树脂

水泥的生产工艺：

两磨一烧

2、硅酸盐水泥熟料的矿物组成:

C3S44～62

C2S18～30

C3A5～12

C4AF10～18

初凝—失去塑性，尚无强度

凝结

终凝—开始具有强度时

硬化—强度发展形成水泥石

3、水泥的品种：

6种

熟料+石膏粒化高炉矿渣火山灰质合材料粉煤灰石灰石

P.I100

硅酸盐水泥

≥95≤5

P.II

≥95≤5

普硅P.O≥80且＜95＞5且≤20

P.S.A≥50且＜80＞20且≤50

矿渣硅

P.S.B≥30且＜50＞50且≤70

火山灰质硅P.P≥60且＜80＞20且≤40

粉煤灰硅P.F≥60且＜80＞20且≤40

复合硅P.C≥50且＜80＞20且≤50

4、水泥的主要技术要求：

化学指标

物理指标

5、水泥的碱含量：

Na2O+0.658K2O用户要求提供低碱水泥时，碱含量不大于0.60%或由买卖双方协商确定。

6、化学指标：

不容物、烧失量、三氧化硫、氧化镁、氯离子、碱含量（选择性指标）P4表1-3

7、物理指标：

凝结时间、安定性、强度、细度（选择性指标）

8、硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于390min

其它五种水泥初凝不小于45min，终凝不大于600min

游离氧化钙→沸煮法

9、安定性游离氧化镁→压蒸法

石膏→长期在常温水中才能发现，上两种方法均不适合

10、水泥强度P5

①硅酸盐水泥：

42.5~62.5

②普硅：

42.5~52.5

③矿渣硅、火山灰质硅、粉煤灰硅、复合硅：

32.5~52.5

11、水泥细度：

水泥颗粒的粗细程度。

①硅酸盐水泥、普硅：

比表面积，不小于300m2/kg

②矿渣硅、火山灰质硅、粉煤灰硅、复合硅：

筛余80um不大于10%

12、水泥现场取样：

P645um不大于30%

袋装不超过200T,散装不超过500T为一批，每批抽样不少于一次。

20个不同部位取等量样品，总量不少于12kg。

混合后用0.9mm方孔筛，均分试验样和封存样，封存样加封条，密封保管3个月。

试样存放于密封干燥容器内（铁桶、塑料桶），标明生产厂名称、品种、强度等级、出厂日期、送检日期。

试验室温度20±2℃，相对湿度不低于50%，养护箱温度20±1℃，相对湿度不低于90%，养护水温度20±1℃

洁净饮用水，如有争议以蒸馏水为准。

检测前，一切材料（水泥、标准砂、水）与试验室温度相同20±2℃，早中晚检查记录

13、水泥细度检测

细度检测：

负压筛法、水筛法、手工筛法，以负压筛法为准。

80um25g

45um10g精确到0.01g使用100次需重新标定

1负压筛析法：

调节负压值4000~6000Pa

2水筛法：

水压：

0.05MPa±0.02MPa，喷头底与筛网距离：

35mm~75mm

3手工筛析法：

P7

水泥试样的筛余百分数：

F=

×100%

F→水泥试样的筛余百分数

Rt→水泥筛余物的质量

W→水泥试样的质量

结果计算至0.1%

取2个试样分别筛析，取平均值，若2次结果绝对误差大于0.5%（筛余值大于5.0%时可放至1.0%）应再做一次试验，取2次相近结果的算术平均值。

试验筛的标定

当2个筛余结果相差大于0.3%时，应称第3个样品进行试验，取2次相近结果的算术平均值。

试验筛修正系数

C=

C→试验筛修正系数

Fs→标准样给定的筛余百分数

F1→标准样在试验筛上的筛余百分数

当C在0.8~1.2时，可继续使用，超出此范围，试验筛淘汰。

14、水泥标准稠度用水量（标准法、代用法）

①环境要求：

试验室温度20±2℃，相对湿度不低于50%，养护箱温度20±1℃，相对湿度不低于90%，水泥试样、拌合物、仪器和用具的温度应与试验室一致。

②仪器设备:

水泥净浆搅拌机

标准法维卡仪

雷氏夹

沸煮箱

雷氏夹膨胀测定仪

量水器：

最小刻度0.1ml，精度1%

天平：

最大称量不小于1000g，分度值不大于1g

A、标准法：

P11

水泥500g，检查搅拌机运行是否正常。

搅拌锅、叶片用湿布擦过，用加水器在锅中预加一部分水，水泥倒入，低速搅拌120s，停15s，将叶片、锅壁上的水泥浆刮入锅中，高速搅拌120s。

据观察适当加水。

拧紧螺丝1~2s后突然放松，使试杆垂直自由沉入水泥净浆，在停止沉入或释放30s时记录试杆与底板的距离。

以试杆沉入净浆并距底板6±1mm的水泥净浆为标准稠度净浆。

拌合水量为标准稠度用水量。

B、代用法：

P11~12调整水量法、不变水量法（固定拌合水量142.5ml）

整个操作过程在搅拌后1.5min内完成。

用调整水量法时，以试锥下沉深度28mm±2mm的净浆为标准稠度净浆。

拌合水量为标准稠度用水量。

不变水量法：

P=33.4-0.185S

P→标准稠度用水量

S→试锥下沉深度当S小于13mm时，应改用调整水量法。

15、雷氏夹校验过程：

一根指针的根部先悬挂在一本金属丝或尼龙丝上，另一指针的根部再挂上300g的砝码。

两指针的距离增加在17.5mm±2.5mm之间

去掉砝码后针尖的距离能会复制砝码前的状态。

16、安定性试件的成型和测试P12

标准法：

10mm的小刀倒插数次，抹平，盖上稍涂油的玻璃板。

试件移至养护箱内养护

24±2h.

水位在沸煮过程中都超过试件，不需中途添水。

脱去玻璃板取下试件，先测雷氏夹指针尖端的距离A，精确到0.5mm

在30±5min内加热至沸并恒沸180±5min.

放水，箱体冷至室温，取出试件

测雷氏夹指针尖端的距离C，精确到0.5mm

两个试件沸煮后增加的距离C-A的平均值不大于5.0mm时，安定性合格。

相差超过4.0mm时，用同一样品重做实验，再如此，则不合格。

代用法P13

17、水泥凝结时间的测定

①初凝：

试件在养护箱中养护至加水后的30min时进行第1次测定。

试针沉至距底板4±1mm时，达到初凝状态。

水泥全部加入水肿到初凝状态为水泥的初凝时间

②终凝：

试针沉入试体0.5mm时，环形附件不能再试体上留下痕迹时，为水泥达到终凝状态。

试针沉入位置至少距试模内壁10mm

临近初凝时，每隔5min测一次，临近终凝时，每隔15min测一次。

18、水泥胶砂强度检测P14~17

①试验条件：

试验室温度20±2℃，相对湿度不低于50%，养护箱温度20±1℃，相对湿度不低于90%，池水温度20±1℃，水泥、砂、水、试验用具的温度与实验室相同。

实验室空气温度、相对湿度、养护池水温每天至少记录1次，养护箱或雾室温度与相对湿度每4h记录1次，在自动控制的情况下，每天记录2次。

②设备：

试模：

40x40x160mm

受压面积：

40x40mm

天平：

精确度±1g

用自动滴管加ml水时，滴管精度达到±1ml

③胶砂制备：

称量（水泥450±2g、标准砂1350±5g、水225±1g）

低速搅拌30s后，在第二个30s开始加砂。

转至高速再拌30s

停拌90s，在第1个15s内用刮具将叶片、锅壁上的胶砂刮入锅中间，再高速拌60s，各搅拌阶段误差在±1s内。

④试件成型、养护：

分2层装入试模，第1层，每个槽内约放300g，来回一次拨平，振实60次，再装第2层，再振实60次。

脱模：

对于24h龄期的，应再破型试验前20min内脱模

24h以上的，在成型后20~24h之间脱模。

养护：

试件水平或竖直放在20±1℃水中养护，水平放置时刮平面朝上。

水深不小于5mm。

除24h龄期或延迟至48h脱模的试体外，任何龄期的试体应在试验前15min从水中取出。

揩去表面沉积物，用湿布覆盖。

强度实验试体龄期：

24h±15min

48h±30min

72h±45min

7d±2h

>28d±8h

19、抗折、抗压强度测定：

①抗折：

50±10N/S

抗折强度公式：

Rf=1.5FfL/b3=0.00234Ff

Ff→折断时施加于棱柱中部的荷载

L→支撑圆柱之间的距离

b→棱柱体正方形截面的边长

以一组三个棱柱体抗折结果的平均值为试验结果，若有超出平均值±10%的，剔除后再取平均值。

②抗压：

半棱柱体中心与压力机受压中心差应在±0.5mm内，棱柱体露再压板外的部分约有10mm。

2400±200N/S

抗压计算公式：

RC=FC/A=0.000625FC

FC→破坏时的最大荷载

A→受压部分面积（40x40=1600mm2）

以一组三个棱柱体上得到的6个抗压强度的平均值为结果，若有1个超出平均值±10%的，剔除，再平均，若再有超出，则结果作废。

结果计算至0.1Mpa

20、水泥胶砂流动度P20

①试验条件：

试验室温度20±2℃，相对湿度不低于50%。

材料同实验室温度。

②仪器设备：

水泥胶砂流动度测定仪（跳桌）

水泥胶砂搅拌机

试模（截锥圆模、模套）

捣棒（直径20±0.5mm，长度200mm）

卡尺（量程不小于300mm，分度值不大于0.5mm）

小刀（长度80mm）

天平（量程不小于1000g，分度值不大于1g）

A、若跳桌24h内未被使用，先空跳25次。

B、分2层迅速装入试模，第1层装至截锥圆模高度的

处，小刀在垂直两个方向各划5次，捣棒捣压15次。

第2层装至高出截锥圆模约20mm，小刀在垂直两个方向各划5次，捣棒捣压10次。

捣压深度：

第一层：

胶砂高度的

，第二层捣实不超过已捣实底层表面。

C、在25s±1s内完成25次跳动。

从胶砂加水开始测量扩散直径结束，在6min内完成。

21、水泥比表面积P21~22

勃氏比表面积透气仪：

手动，自动。

有争议时，以手动为准。

烘干箱：

控制温度灵敏度±1℃

分析天平：

分度值0.001g

秒表:

精确至0.5s

水泥样品：

先通过0.9mm方孔筛，再在110±5℃下烘干1h,冷却至室温。

应由2次透气试验结果的平均值确定。

若相差2%以上，重新试验，计算结果保留至10cm2/g

22、水泥密度检测

试验仪器李氏瓶：

0~24ml,且0~1ml和18~24ml应以0.1ml刻度，误差不大于0.05ml

无水煤油

恒温水槽

天平0.01g

A、无水没有注入瓶中0~1ml,盖上瓶塞，放入恒温水槽，恒温30min，记读数1

B、用滤纸将长颈内没有煤油的部分仔细擦干净。

C、水泥试样通过0.9mm方孔筛，110±5℃下烘干1h,冷却至室温。

称取水泥60g,称准至0.01g

D、用小勺一点点装入李氏瓶中，反复摇动（超声波震动），至没有气泡排除，再将瓶置于水槽，恒温30min，记读数2.

E、两次读数时，水槽温度差不大于0.2℃

水泥密度公式σ=水泥质量

排开体积（读数2-读数1）

结果取到0.01g/cm3,取两次平均值，结果之差不大于0.02g/cm3

23、振实台应安装在高度约400mm的砼基座上，砼体积为0.25m3,重约600kg，防震，可在基座下放一层5mm厚的天然橡胶弹性衬垫。

将仪器用地脚螺丝固定在基座上，安装后设备呈水平状态，仪器底座与基座间铺一层砂浆以保证它们的完全接触。

24、袋装水泥每袋净含量为50kg，且应不少于标志质量的99%，随机抽取20袋总质量（含包装袋）应不少于1000kg,

水泥包装袋上应标明：

执行标准、水泥品种、代号、强度等级、生产者名称、生产许可证执行（QS）及编号、出场编号、保证日期、净含量。

颜色：

硅酸盐水泥、普硅：

红色

矿渣硅：

绿色

火山灰质硅、粉煤灰硅、复合硅：

黑色或蓝色。

混凝土

1、修约

四舍六入五单双1.75→1.8

1.250→1.2

A、0.5单位修约与0.2单位修约

将拟修约数值x2，按指定修约间隔对

拟修约数值x2x2x修约值x修约值

60.25120.5012060.0

X≤25→0

26≤X≤74→5

X≥75→进一位

2、混凝土：

由胶凝材料、粗细骨料（集料）、水（必要时掺入外加剂和矿物掺合料）按适当比例配合、经搅拌成型和硬化而成的一种人造石材。

普通混凝土：

2100~2500kg/m3，一般多在2400左右

混凝土轻混凝土：

小于1950kg/m3

（表观密度）重混凝土：

大于2600kg/m3

3、混凝土用砂：

公称粒径小于5.0mm的岩石颗粒。

天然砂：

山砂、河砂、海砂（不包括软质岩、风化岩的颗粒）

砂人工砂

混合砂

粗砂：

3.1~3.7

细度模数中砂：

2.3~3.0

uf细砂：

1.6~2.2

特细砂：

0.7~1.5

Ⅰ适用于强度等级大于C60的砼

类别Ⅱ适用于强度等级C30~C60及抗冻、抗渗或其他要求的砼

Ⅲ适用于强度等级小于C30的砼和建筑砂浆

4、颗粒级配P27表2-1

A、砂的细度模数并不能反应砂的级配优劣，细度模数相同的砂，级配可以不同。

B、尽可能选用总表面积小，孔隙率小的骨料

5、含泥量：

砂中公称粒径小于80um颗粒的含量。

石粉含量：

人工砂中粒径小于80um颗粒的含量。

泥块含量：

砂中公称粒径大于1.25mm，经水洗、手捏后小于630um颗粒的含量

砼≤C25≤5.0砼≤C25≤2.0

含泥量砼C30~C55≤3.0泥块含量砼C30~C55≤1.0

砼≥C60≤2.0砼≥C60≤0.5

6、砂中的有害物质：

草根、树叶、塑料、煤块、炉渣、云母、轻物质、硫化物、硫酸盐、氯盐

含量应符合JGJ52-2006标准。

有机物含量应浅于标准色。

7、碱活性骨料

砂中不能含有活性二氧化硅，以免产生碱骨料反应破坏砼。

控制碱含量不超过3kg/m3,试验龄期膨胀率<0.10%。

活性骨料（活性二氧化硅）

三个条件有水

高碱

表观密度>2500kg/m3

砂、石松散堆积密度>1350kg/m3

（粗细骨料）空隙率<47%

对于长期处于潮湿环境的重要砼结构，所用的砂石应进行碱活性检验。

8、砂的检测

①筛分析试验：

P28~30

取样部位应均匀分布，取样前先将表层铲除，各部位抽取大致相等的砂8份。

砂的细度模数计算公式：

uf=

uf→砂的细度模数

β1~β6分别为公称直径5.00mm、2.5mm、1.25mm、630um、315um、160um方孔筛上的筛余。

结果取两次试验结果的平均值，精确到0.1.当两次之差大于0.2时，重新试验。

②砂的含泥量：

P31

计算公式：

wc→含泥量

mo→试验前的烘干试样质量

m1→试验后的烘干试样质量

去两次的平均值，精确到0.1%，两次结果之差大于0.5%时，重新试验。

③泥块含量P32

④表观密度P32~33

9、石子：

公称粒径大于5.00mm的骨料。

卵石：

河卵石、海卵石、山卵石

石子

碎石

A、含泥量：

公称粒径小于80um颗粒的含量。

B、泥块含量：

公称粒径大于5.00mm，经水洗、手捏后小于2.5mm的颗粒的含量

砼≤C25≤2.0砼≤C25≤0.7

含泥量砼C30~C55≤1.0泥块含量砼C30~C55≤0.5

砼≥C60≤0.5砼≥C60≤0.2

C、针状颗粒：

长度大于该颗粒所属相应粒级的平均粒径2.4倍

D、片状颗粒：

厚度小于平均粒径0.4倍

针状、片状颗粒易折断，会增加骨料的空隙率和总表面积，使砼拌合的和易性、强度、耐久性降低。

砼≤C25≤25

针、片状颗粒的含量砼C30~C55≤15

砼≥C60≤8

E、岩石抗压强度：

应比索配制的砼强度高20%，当砼强度≥C60时，应进行岩石抗压强度检验。

（将母岩制成50x50x50的立方体试件或圆柱体）

F、压碎值指标P36

G、最大粒径：

①小于结构截面最小尺寸的

，且不得大于钢筋间最小净距的

②不宜超过板厚的

，且不得超过40mm（砼实心板）

颗粒级配：

对砼的强度、质量、和易性、节约水等有重要意义。

连续级配（不易发生离析现象）

间断级配

10、石子试验

①筛分析试验：

P37

取样部位应均匀分布，取样前先将表层铲除，各部位抽取大致相等的砂16份。

②压碎值指标：

公式：

δa→压碎值指标

mo→试样质量

m1→压碎试验后筛余的试样质量

③含水率：

ωwc=

ωwc→含水率

m1→烘干前试样与容器的总质量

m2→烘干前试样与容器的总质量

m3→容器质量

11、掺合料：

矿物掺合料或矿物外加剂，在配制砼时加入的能改变新拌砼和硬化砼性能的无机矿物细粉。

通常掺量大于水泥用量的5%，细度与水泥相同或更细，与外加剂的不同在于其参与了水泥的水化过程，对水化产物有所贡献。

有胶凝性（或称潜在水硬性）的：

粒化高炉矿渣、高钙粉煤灰、沸腾炉

掺合料（流化床）脱硫排放的废渣（固硫渣）

有火山灰活性的：

粉煤灰、原状或煅烧的酸性火山玻璃、硅藻土、

某些烧页岩和粘土、某些工业废渣（硅灰）

惰性掺合料：

细磨料石灰岩、石英砂、白云岩、各种硅质岩石的产物

A、粉煤灰：

电厂粉煤炉烟道气体中收集的粉末。

F类:

无烟煤或烟煤煅烧收集的

粉煤灰

C类：

褐煤或次烟煤煅烧收集的，氧化钙含量一般大于10%

Ⅰ类：

钢筋砼和跨度小于6m的预应力钢筋砼

粉煤灰Ⅱ类：

钢筋砼和无筋砼

Ⅲ类：

无筋砼、砂浆

粉煤灰的技术要求：

细度、需水量比、烧失量、含水量、三氧化硫、游离氧化钙、

P42表2-13安定性

碱含量：

Na2O+0.658K2O

B、粉煤灰细度检测：

P43

45um方孔筛、天平（量程不小于50g，最小分度值不大于0.01g）

活性效应

C、粉煤灰效应颗粒形状效应

微骨料效应：

改善砼的流动性、保水性、可泵性及抹面性等

降低砼的水热化提高砼的抗化学侵蚀、抗渗、抑制碱骨料反应等

等量取代法：

适用于Ⅰ级粉煤灰、砼超强及大体积砼工程

掺粉煤灰的方法超量取代法：

超量的取代部分细骨料。

外加法：

保持水泥用量不变，外掺一定数量的粉煤灰，改善砼拌合物的和易性。

D、高炉矿渣：

是冶炼生铁时的副产品，SiO2、Al2O3、CaO,掺少量石膏制成粒化高炉矿渣粉。

渣粉：

S105级、S95级、S75级

粒化高炉矿渣粉的技术要求：

密度、比表面积、活性指数、流动度比、含水量、

P46表2-15三氧化硫、氯离子、玻璃体含量、放射性

12、混凝土用水：

砼拌合用水、养护用水。

P47表2-17

饮用水、地表水、地下水、再生水、砼企业设备洗刷水、海水。

对于设计使用年限为100年的结构砼，氯离子含量不得超过500mg/L,对于使用钢丝或经热处理钢筋的预应力砼，氯离子含量不得超过350mg/L。

A、对水质的要求P48

a、拌合用水不应有漂浮明显的油脂和泡沫，不应有明显的颜色和异味。

b、砼企业设备洗刷水不宜用于预应力砼、装饰砼、加气砼、暴露于腐蚀环境的砼

不得用于使用碱活性或潜在碱活性骨料的砼。

c、未经处理的海水严禁使用与钢筋砼和预应力砼

d、在无法获得水源的情况下，海水可用于素砼，但不宜用于装饰砼。

（早起强度高，后期强度低，抗渗性、抗冻性下降）

13、和易性：

砼拌合物在施工过程中能否保持其成分均匀，不发生离析、泌水现象的性能。

流动性：

以塌落度或维勃稠度为指标

和易性的粘聚性三者及关联又矛盾

综合性指标保水性应三者兼顾

14、砼的强度：

A、抗压强度fcu

边长为150mm的立方体试件，标准养护条件（20±2℃，相对湿度大于95%），养护到28d龄期。

（拆模后）

B、轴心抗压强度fc（fcp）

150x150x300标准试件，标养28d

fcp=（0.7~0.8）fcu

C、抗拉强度

比抗压强度低很多，只有其

~

，此比值随着砼强度的提高而降低。

抗渗性：

抵抗有压液体渗透作用的能力，决定砼耐久性的最重要因素

15、砼的耐久性抗冻性：

受砼的密实度、孔隙的构造影响。

抗侵蚀性：

水泥品种及密实度

抗碳化性：

水泥石中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳发生的化学反应，生成碳酸钙和水。

中化

A、抗渗性：

P,五级：

P4P6P8P10P12

0.4Mpa、0.6Mpa、0.8Mpa、1.0Mpa、1.2Mpa

水灰比是影响砼抗渗性的重要因素，提高抗渗性关键在于提高砼的密实度。

B、抗冻性：

F，九级：

F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250、F300

最大次数不小于10次、15、25、50、100、150、200、250、300

C、抗侵蚀性：

溶解性化学腐蚀、淡水腐蚀、硫酸盐腐蚀、强碱腐蚀

提高抗渗性的主要措施：

合理选用水泥品种、降低水灰比、提高砼的密实度、

减少砼中的开口孔隙等。

D、抗碳化：

碳化对砼弊多利少

减弱对钢筋的保护作用

不利影响

增加砼的收缩，降低抗拉、抗折强度及抗渗能力

有利：

预制砼基础桩利用碳化来提高桩的表面质量。

16、砼性能检测

A、和易性测定

①塌落度法P53~54

a、分三层装，捣实后每层的高度为筒高的

左右，每层用捣棒插捣25次

b、清除筒边的砼后，垂直平稳的提起塌落度筒，提离过程应在5~10s内完成。

从开始装料到提筒的整个过程不间断进行，在150s内完成。

c、当砼拌合物塌落度大于220mm时，用钢尺量砼扩展后最终的最大直径和最小直径，差小于50mm，去平均值为塌落度扩展值，否则，试验无效。

精确到1mm，修约为5mm。

②维勃稠度法P54~55

B、砼抗压强度检测

a、试件成型后标准养护，应在温度为20±5℃的环境中，拆模后标准养护，温度为20±2℃，相对湿度为95%以上的标准养护室中，或温度为20±2℃的不流动Ca（OH）2饱和溶液中。

b、压力机测量精度为±1%，试件破坏荷载：

大于全量程的20%，且小于80%。

c、砼强度大于C60时，试件周围设防崩裂网罩。

钢垫板：

平面尺寸不小于试件的承压面积，厚度不小于25mm

机械加工，承载面的平面度公差为0.04mm，表面硬度不小于55HRC

硬化层厚度为5mm.

d、砼试件尺寸选用：

尺寸

最大粒径

劈裂抗拉强度实验

强度换算值

100x100

31.5

20

0.95

150x150

40

40

1

200x200

63

-

1.05

标准试件：

150mm立方体，特殊情况下采用Ф150x300的圆柱体标准试件。

承压面的平面度公差不得超过0.0005d

尺寸公差相邻面间的夹角应为90°，公差不超过0.5°

各边长、直径、高的尺寸公差不得超过1mm

e、在实验室拌砼时，材料