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本课件讲解水泥的分类、熟料矿物组成与凝结硬化机理，说明通用水泥的组分、强度等级、化学与物理指标，并覆盖水泥的选用原则、应用趋势、取样验收与主要性能检测，并说明包装标志、运输贮存与保管要求。
第3章水泥
教学目标 了解水泥的生产工艺流程、水泥的水化、硬化，水泥的熟料成分。 能根据工程特点或所处环境条件正确选用水泥品种。 能根据相关标准对水泥的密度、细度、标准稠度用水量、凝结时间、安定性、胶砂强度进行检测。 会根据水泥包装袋的颜色区分水泥品种
认识通用水泥的主要技术性能指标水泥的生产、包装、标志、运输与贮存水泥的凝结、硬化，水泥石腐蚀的原因水泥的熟料水泥的分类
通用水泥 特性水泥3.1.1水泥的分类1.硅酸盐水泥（P.I和P.II）2.普通硅酸盐水泥（P.O）3.矿渣硅酸盐水泥（P.S）4.火山灰质硅酸盐水泥（P.P）5.粉煤灰硅酸盐水泥（P.F）6.复合硅酸盐水泥（P.C）1.铝酸盐水泥（CA）2.白色硅酸盐水泥及彩色硅酸盐水泥3.中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥4.道路硅酸盐水泥5.砌筑水泥6.明矾石膨胀水泥7.油井水泥8.核电站专用水泥
水泥熟料定义：以石灰石和粘土、铁质原料为主要原料，按适当比例配制成生料，烧至部分或全部熔融，并经冷却而获得的半成品。在水泥工业中，最常用的硅酸盐水泥熟料主要化学成分为氧化钙（CaO）、二氧化硅（SiO2）和少量的氧化铝（Al2O3）和氧化铁（Fe2O3）。主要矿物组成为硅酸三钙（3CaO·Si02，简写C3S）含量37～60％、硅酸二钙（2CaO·Si02，简写C2S）含量15～37％、铝酸三钙3CaO·A1203,简写C3A)含量7～15％、铁铝酸四钙（4CaO·Al2O3·Fe2O3，简写C4AF）含量10～18％。各种矿物单独与水作用时所表现的特性如表3-1。C4AFCC2SC3S快最快慢快反应速度中最大小大放热量低低高高强度项目特性矿物名称
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水泥的凝结、硬化水泥的凝结硬化当水泥与适量的水调和时，开始形成的是一种可塑性的浆体，具有可加工性。随着时间的推移，浆体逐渐失去了可塑性，变成不能流动的紧密的状态，此后浆体的强度逐渐增加，直到最后能变成具有相当强度的石状固体。这整个过程我们把它叫做水泥的凝结和硬化。从物理、化学观点来看，凝结和硬化是连续进行的、不可截然分开的一个过程，凝结是硬化的基础，硬化是凝结的继续。水泥的凝结和硬化，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，导致产生强度。（1）矿物的水化水泥颗粒与水接触后，水泥熟料的各种矿物立即与水发生水化作用，生成新的水化物，并放出一定的热量。水泥熟料中主要矿物的水化过程及产物如下：①硅酸三钙水化硅酸三钙在常温下的水化反应生成水化硅酸钙(C-S-H凝胶)和氢氧化钙。2（3CaO·SiO2）+6H2O→3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca(OH)2
水泥的凝结、硬化②硅酸二钙的水化与C3S相似，只不过水化速度慢而已。2（2CaO·SiO2）+4H2O→3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2所形成的水化硅酸钙在C/S和形貌方面与C3S水化生成的都无大区别，故也称为C-S-H凝胶。但CH生成量比C3S的少，结晶却粗大些。③铝酸三钙的水化铝酸三钙的水化迅速，放热快，其水化产物组成和结构受液相CaO浓度和温度的影响很大，先生成介稳状态的水化铝酸钙，最终转化为水石榴石（C3AH6）。3CaO·Al2O3+6H2O→3CaO·Al2O3+6H2O在有石膏的情况下，C3A水化的最终产物与石膏掺入量有关。最初形成的三硫型水化硫铝酸钙，简称钙矾石，常用AFt表示。若石膏在C3A完全水化前耗尽，则钙矾石与C3A作用转化为单硫型水化硫铝酸钙(AFm)。④铁铝酸四钙的水化它的水化速率比C3A略慢，水化热较低，即使单独水化也不会引起快凝。其水化反应及其产物与C3A很相似。4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O→3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O（2）水泥的凝结硬化按结晶理论认为水泥熟料矿物水化以后生成的晶体物质相互交错，聚结在一起从而使整个物料凝结并硬化
水泥的凝结、硬化按胶体理论认为水化后生成大量的胶体物质，这些胶体物质由于外部干燥失水，或由于内部未水化颗粒的继续水化，于是产生“内吸作用”而失水，从而使胶体硬化。随着科学技术的发展，特别是X—射线和电子显微技术的应用，将这两种理论统一起来，过去认为水化硅酸钙CSH(B)是胶体无定形的，实际上它是纤维状晶体，只不过这些晶体非常细小，处在胶体大小范围内，比面积很大罢了。所以现在比较统一的认识是：水泥水化初期生成了许多胶体大小范围的晶体如CSH(B)和一些大的晶体如Ca(OH)2包裹在水泥颗粒表面，它们这些细小的固相质点靠极弱的物理引力使彼此在接触点处粘结起来，而连成一空间网状结构，叫做凝聚结构。由于这种结构是靠较弱的引力在接触点进行无秩序的连结在一起而形成的，所以结构的强度很低而有明显的可塑性。以后随着水化的继续进行，水泥颗粒表面不大稳定的包裹层开始破坏而水化反应加速，从饱和的溶液中就析出新的、更稳定的水化物晶体，这些晶体不断长大，依靠多种引力使彼此粘结在一起形成紧密的结构，叫做结晶结构。这种结构比凝聚结构的强度大得多。水泥浆体就是这样获得强度而硬化的。随后，水化继续进行，从溶液中析出新的晶体和水化硅酸钙凝胶不断充满在结构的空间中，水泥浆体的强度也不断得到增长
影响水泥石强度发展的因素影响水泥凝结速率和硬化强度的因素很多，除了熟料矿物本身结构，它们相对含量及水泥磨粉细度等这些内因外，还与外界条件如温度、加水量以及掺有不同量的不同种类的外加剂等外因密切相关。水泥石腐蚀的基本原因和防止措施（1）水泥石受腐蚀的基本原因：①水泥石中含有易受腐蚀的成分，即氢氧化钙和水化铝酸钙等。②水泥石不密实，内部含有大量的毛细孔隙。（2）易造成水泥石腐蚀的介质：软水及含硫酸盐、镁盐、碳酸盐、一般酸、强碱的水。（3）防止腐蚀的措施：①合理选用水泥的品种。②掺入活性混合材料。③提高水泥密实度。④设保护层
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保质期：目前建材行业认为通用水泥和特性水泥（下列5种特性水泥除外）的保质期为：袋装3个月、散装13个月，逾期重新检验。JC/T 311-2004明矾石膨胀水泥行业标准中10.3条规定“袋装水泥的保质期为三个月，过期的水泥应按本标准规定的试验方法重新检验，再确定能否使用。JC/T 659-2003低碱度硫铝酸盐水泥行业标准中10.3条规定“在正常仓储条件下，袋装水泥保质期为45天，超过时应重新检验”JC/T 737-1986（1996）Ⅰ型低碱度硫铝酸盐专业标准中6条规定“水泥贮存期为三个月，逾期水泥应重新检验。JC933-2003快硬硫铝酸盐水泥快硬铁铝酸盐水泥行业标准中9.3条规定“在正常仓储条件下，袋装水泥保质期为45天，超过时应重新检验
根据《通用硅酸盐水泥》（GB175—2007）规定，主要有以下几项技术性能指标：①组分组分代号品种石灰石粉煤灰火山灰质混合材料粒化高炉矿渣熟料+石膏----100P·I硅酸盐水泥---≤5≥95P·Ⅱ≤5---≥95->5且≤≥80且<95P·O普通硅酸盐水泥--->20且≤50b≥50且<80P·S·A矿渣硅酸盐水泥--->50且≤70b≥30且<50P·S·B-->20且≤-≥60且<80P·P火山灰质硅酸盐水泥->20且≤40d--≥60且<80P·F粉煤灰硅酸盐水泥>20且≤50e≥50且<80P·C复合硅酸盐水泥a本组分材料为符合GB175—2007中的活性混合材料，其中允许用不超过水泥质量8%且符合GB175—2007中的非活性混合材料或不超过水泥质量5%且符合GB175—2007中的窑灰代替。b本组分材料为符合GB/T203或GB/T18046的活性混合材料，其中允许用不超过水泥质量8%且符合GB175—2007中第条的活性混合材料或符合GB175—2007中第5.2.4条的非活性混合材料或符合GB175—2007中第5.2.5条的窑灰中的任一种材料代替。c本组分材料为符合GB/T2847的活性混合材料。d本组分材料为符合GB/T1596的活性混合材料。e本组分材料为由两种（含）以上符合GB175—2007中第条的活性混合材料或/和符合GB175—2007中第5.2.4条的非活性混合材料组成，其中允许用不超过水泥质量8%且符合GB175—2007中第5.2.5条的窑灰代替。掺矿渣时混合材料掺量不得与矿渣硅酸盐水泥重复
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抗折强度抗压强度强度等级品种28d3d28d3d≥6.5≥3.5≥42.5≥17.042.5硅酸盐水泥≥4.0≥22.042.5R≥7.0≥4.0≥52.5≥23.052.5≥5.0≥27.052.5R≥8.0≥5.0≥62.5≥28.062.5≥5.5≥32.062.5R≥6.5≥3.5≥42.5≥17.042.5普通硅酸盐水泥≥4.0≥22.042.5R≥7.0≥4.0≥52.5≥23.052.5≥5.0≥27.052.5R≥5.5≥2.5≥32.5≥10.032.5矿渣硅酸盐水泥火山灰硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥≥3.5≥15.032.5R≥6.5≥3.5≥42.5≥15.042.5≥4.0≥19.042.5R≥7.0≥4.0≥52.5≥21.052.5≥4.5≥23.052.5R
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b.选择性指标（碱含量）水泥中碱含量按Na2O+0.658K2O计算值表示。若使用活性骨料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中的碱含量应不大于0.60%或由买卖双方协商确定。碱集料反应(简称AAR)是指混凝土原材料中的碱性物质与活性成分发生化学反应,生成膨胀物质(或吸水膨胀物质)而引起混凝十产生内部自膨胀应力而开裂的现象….由于碱集料反应一般是在混凝土成型后的若干年后逐渐发生,其结果造成混凝土耐久性下降,严重时还会使混凝土丧失使用价值,且由于反应是发生在整个混凝土中,因此,这种反应造成的破坏既难以预防,又难于阻止,更不易修补和挽救,故被称为混凝土的癌症.④物理指标a凝结时间水泥的凝结时间分为初凝和终凝。自水泥加水拌合算起到水泥浆开始失去可塑性的时间称为初凝时间；自水泥加水拌合算起到水泥浆完全失去可塑性的时间称为终凝时间。水泥的凝结时间不宜过快，以便有足够的时间对混凝土进行搅拌、运输和浇注。当浇注完毕，则要求混凝土尽快凝结硬化，以利于下道工序的进行。为此，终凝时间又不宜过迟。3.1.5
GB175—2007《通用硅酸盐水泥》中7.3.1条规定：硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于390min；普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于600min。b安定性水泥体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。如果水泥硬化后产生不均匀的体积变化，即为体积安定性不良，安定性不良会使水泥制品或混凝土构件产生膨胀性裂缝，降低建筑物质量，甚至引起严重事故。引起水泥安定性不良的原因有很多，主要有以下三种：熟料中所含的游离氧化钙过多、熟料中所含的游离氧化镁过多或掺入的石膏过多。GB175—2007《通用硅酸盐水泥》中7.3.2条规定：沸煮法合格c细度（选择性指标）硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以比表面积表示，不小于300m2/kg；矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥以筛余表示，80μm方孔筛筛余不大于10%或45μm方孔筛筛余不大于30%。（3）通用水泥的主要特性
表3－4通用水泥的主要特性主要特性代号水泥名称早期强度及后期强度都较高，在低温下强度增长比其他种类的水泥快。抗冻、耐磨性都好，但水化热较高．抗腐蚀性较差P•ⅠP•Ⅱ硅酸盐水泥除早期强度比硅酸盐水泥稍低，其他性能接于硅酸盐水泥P•O普通硅酸盐水泥早期强度较低，在低温环境中强度增长较慢，但后期强度增长较快，水化热较低，抗硫酸盐侵蚀性较好，耐热性较好，但干缩变形较大，析水性较大，耐磨性较差P•S矿渣硅酸盐水泥早期强度较低．在低温环境中强度增长较慢，在高温潮湿环境中(如蒸汽养护)强度增长较快，水化热较低，抗硫酸盐侵蚀性较好，但干缩变形较大，析水性较大，耐磨性较差P•P火山灰质硅酸盐水泥早期强度较低，水化热比火山灰水泥还低，和易性好，抗腐蚀性好，干缩性也较小，但抗冻、耐磨性较差P•F粉煤灰硅酸盐水泥介于普通水泥与火山灰水泥、矿渣水泥以及粉煤灰水泥性能之间，当复掺混合材料较少(小于20％)时，它的性能与普通水泥相似，随着混合材料复掺量的增加，性能也趋向所掺混合材料的水泥P•C复合硅酸盐水泥
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水泥强度等级的选择
水泥一般作为一种水硬性胶凝材料使用于混凝土和砂浆中。选用水泥可分为两个步骤：①选品种；②选等级3.2.1选用水泥品种如何选用水泥品种关键在于深入了解使用水泥的混凝土工程特点或所处环境条件。根据这些特点和条件要求选择不同品种水泥。表3－5常用水泥的选用不得使用可以使用优先使用混凝土工程特点或所处环境条件矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥在普通气候环境中的混凝土普通混凝土火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥在干燥环境中的混凝土硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥在高温环境中或永远处于水下的混凝土硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、厚大体积的混凝土
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不得使用可以使用优先使用混凝土工程特点或所处环境条件矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥硅酸盐水泥要求早脱模的混凝土有特殊要求的混凝土火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥硅酸盐水泥高强混凝土（大于C60）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、粉煤灰硅酸盐水泥用蒸汽养生的混凝土火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥严寒地区的露天混凝土、寒冷地区处于水位升降范围内的混凝土矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥硅酸盐水泥（强度等级≥42.5）普通硅酸盐水泥（强度等级≥42.5）严寒地区处于水位升降范围内的混凝土矿渣硅酸盐水泥硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥有抗渗要求的混凝土火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥有耐磨要求的混凝土硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥受海水、矿物水、工业废水等侵蚀的混凝土
水泥后，应根据构件的设计强度、耐久性要求等选用适合等级的水泥。某些特殊情况下选用的等级不一定只选用强度等级，例如对白水泥来说，还应根据其白度等级进行选用
水泥的发展趋势
中国古代曾有过辉煌的建筑胶凝材料史。早在公元前新石器时代的仰韶文化时期，我们的祖先就懂得用“白灰面”涂抹山洞，此后又学会用黄泥浆砌筑土坯墙，至公元前7世纪，开始出现了石灰。在公元5世纪的南北朝时代，出现了一种名叫“三合土”的建筑材料，然而，由于社会与经济的停滞，我国建筑胶凝材料发展到“三合土”阶段似乎就停止不前了。在欧美国家，建筑胶凝材料的发展则在罗马砂浆的基础上不断提高，最终发明了波特兰水泥。相应的，水泥工业成长壮大，其生产技术不断进步。当时的中国从外国输入水泥，输入生产技术，许多人当时把水泥称为“洋灰”。中国水泥生产技术水平随着时代的进步而不断提高，由低到高大致分为立窑、湿法回转窑、日产2000吨熟料预分解窑新型干法和日产5000吨熟料预分解窑新型干法等4个层次。每一个层次的发展基本上都是先购买外国成套技术设备，然后进行自主开发，实行设备国产化，最后达到全国普遍推广。水泥在胶凝材料中占有及其重要的地位，是基本建设的主要材料之一，它广泛地应用于工业建筑、农业建筑、国防建筑、城市建筑、水利建筑以及海洋开发等工程建设中
工业建筑（通用水泥P.O）
农业建筑（通用水泥P.S）
国防建筑（通用水泥P.I）
隧道抢修堵漏（特性水泥CA）
玻璃砖砌筑（白水泥）
彩色地坪（彩色水泥）
水库大坝（特性水泥P·LH
钻井平台（油井水泥）
机场跑道（道路水泥）
围墙（砌筑水泥）
地脚螺栓锚固（A·EC）
岭澳核电站（核电站专用水泥）
水泥的发展趋势新世纪国际水泥工业的发展趋势是以节能、降耗、环保、改善水泥质量和提高劳力生产率为中心，实现清洁生产和高效率节约化生产，走可持续发展的道路。研究的重点主要是围绕水泥工业节能降耗、减少厂有害气体（C02、S02和NOx等）排放以及低品位原燃料、工业废弃物的资源化利用等方面，具体表现在两个方面：一是国际水泥工业技术与装备上新型干法水泥生产技术向着大型化、节能化以及自动化方向发展，如高效预热分解系统、第三代“控制流蓖板”和第四代“无漏料横杆推动”蓖式冷却机、新型辊式磨及混压机粉磨系统、自动化控制及网络技术、新的熟料烧成方法如流态化床和喷腾炉烧成技术、高效除尘技术、炯气脱硫除氮技术等的开发和应用，使水泥工业进入现代化发展期。二是水泥及水泥基材料的研究是以水泥的生态化制备、先进水泥基材料、水泥的节能和高性能化、废弃物出资源化利用以及水泥制备和应用中的环境行为评价和改进等方面为研究开发重点，两者相辅相成，推动了水泥工业的可持续发展
水泥的保管水泥的验收取样方法取样单位及样品数量
取样单位及样品数量1.水泥出厂前的取样单位GB175-2007中9.1条规定：水泥出厂前按同品种、同强度等级编号和取样。袋装水泥和散装水泥应分别进行编号和取样。每一编号为一取样单位。水泥出厂编号按年生产能力规定为：200×104t以上，不超过4000t为一编号；120×104t～200×104t，不超过2400t为一编号；60×104t～120×104t，不超过1000t为一编号；30×104t～60×104t，不超过600t为一编号；10×104t～30×104t，不超过400t为一编号；10×104t以下，不超过200t为一编号。2.水泥进入工地现场前的取样单位按同一厂家、同一等级、同一品种、同一批号且连续进场的水泥，袋装不超过200t为一批，散装不超过500t为一批，每批抽样不少于一次。3.样品数量1）混合样：水泥试样必须在同一批号不同部位处等量采集，取样试点至少在20点以上，经混合均匀用防潮容器包装，重量不少于12kg。2）分割样：袋装水泥：每1/10编号从一袋中取至少6kg。散装水泥：每1/10编号在5min内取至少6kg
图3.8自动连续取样器
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水泥在运输和储存时不得受潮和混入杂物，不同品种和强度等级的水泥在储运中避免混杂。散装水泥应分库存放。袋装水泥堆放时应考虑防水防潮，堆置高度一般不超过10袋，使用时应考虑先存先用的原则。存期一般不应超过3个月，因为即使在储存条件良好的情况下，水泥也会吸收空气中的水分缓慢水化而降低强度。袋装水泥储存3个月后，强度降低约lO％～20％；6个月后，约降低15％～30％；一年后约降低25％～40％。通用水泥的有效储存期为三个月，储存期超过三个月的水泥在使用前必须重新鉴定其技术性能
（ISO法）标准稠度用水量、凝结时间、安定性检测细度检测密度检测
水泥的必检项目密度、细度、标准稠度用水量、凝结时间、安定性、胶砂强度
图3.11李氏瓶
图3.16水泥净浆搅拌机
图3.17标准法维卡仪
图3.18试杆图3.19初凝试针图3.20终凝试针
图3.21雷氏夹
图3.22沸煮箱
卡仪上，并将其中心定在试杆下，降低试杆直至与水泥净浆表面接触，拧紧螺丝1s~2s后，突然放松，使试杆垂直自由地沉入水泥净浆中。在试杆停止沉人或释放试杆30s时记录试杆距底板之间的距离，升起试杆后，立即擦净；整个操作应在搅拌后1.5min内完成。以试杆沉人净浆并距底板6mm士lmm的水泥净浆为标准稠度净浆。其拌和水量为该水泥的标准稠度用水量（P），按水泥质量的百分比计。（2）凝结时间的测定①测定前准备工作调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃板时，指针对准零点。②试件的制备以标准稠度用水量制成标准稠度净浆一次装满试模，振动数次刮平，立即放入湿气养护箱中。记录水泥全部加人水中的时间作为凝结时间的起始时间。③初凝时间的测定试件在湿气养护箱中养护至加水后30min时进行第一次测定。测定时，从湿气养护箱中取出试模放到试针下，降低试针与水泥净浆表面接触。拧紧螺丝1s~2s后，突然放松，试针垂直自由地沉人水泥净浆。观察试针停止下沉或释放试针30s时指针的读数。当试针沉至距底板4mm士lmm时，为水泥达到初凝状态；由水泥全部加人水中至初凝状态的时间为水泥的初凝时间，用“min”表示
（ISO法）胶砂强度检测（ISO法）ISO：ISO其全称是International Organization for Standards。ISO一来源于希腊语“ISOS”，即“EQUAL”——平等之意。国际标准化组织(InternationalOrganization for Standardization)简称ISO，是一个全球性的非政府组织，是国际标准化领域中一个十分重要的组织。中国是ISO的正式成员，代表中国的组织为中国国家标准化管理委员会（Standardization Administration of China，简称SAC）。1）方法概要（1）本方法为40mm×40mm×160mm棱柱试体的水泥抗压强度和抗折强度测定。（2）试体是由按质量计的一份水泥、三份中国ISO标准砂，用0.5的水灰比拌制的一组塑性胶砂制成。中国ISO标准砂的水泥抗压强度结果必须与ISO标准砂的相一致。（3）胶砂用行星搅拌机搅拌，在振实台上成型。也可使用频率2800 ~3000次/min，振幅0.75mm振动台成型。（4）试体连模一起在湿气中养护24h，然后脱模在水中养护至强度试验。（5）到试验龄期时将试体从水中取出，先进行抗折强度试验，折断后每截再进行抗压强度试验
水泥细度检测用试验筛的金属丝网网眼尺寸按 R20 系列选取。
| 系列 | 网眼尺寸（mm） |
|---|---|
| R20 | 2.0、1.6、1.0、0.5、0.16、0.08 |
图3.23试模3.5.5胶砂强度检测（ISO法）
图3.24振实台3.5.5胶砂强度检测（ISO法）
图3.25抗折强度试验机3.5.5胶砂强度检测（ISO法）
图3.26抗压强度试验机3.5.5胶砂强度检测（ISO法）
胶砂强度检测用 ISO 标准砂，其颗粒分布以方孔筛的累计筛余控制。
| 方孔边长（mm） | 累计筛余（%） |
|---|---|
| 2.0 | 0 |
| 1.6 | 7±5 |
| 1.0 | 33±5 |
| 0.5 | 67±5 |
| 0.16 | 87±5 |
| 0.08 | 99±1 |
每锅胶砂成三条试体，各水泥品种每锅材料需要量相同。
| 材料 | 用量 |
|---|---|
| 水泥 | 450±2 |
| 标准砂 | 1350±5 |
| 水 | 225±1 |
适用于硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、石灰石硅酸盐水泥。
（ISO法）（2）配料水泥、砂、水和试验用具的温度与试验室相同，称量用的天平精度为士1g。当用自动滴管加225mL水时，滴管精度应达到士1mL。（3）搅拌每锅胶砂用搅拌机进行机械搅拌。先使搅拌机处于待工作状态，然后按以下的程序进行操作：①把水加人锅里，再加人水泥，把锅放在固定架上，上升至固定位置。②然后立即开动机器，低速搅拌30s后，在第二个30s开始的同时均匀地将砂子加入。当各级砂是分装时，从最粗粒级开始，依次将所需的每级砂量加完。把机器转至高速再拌30s。③停拌90s，在第1个15s内用一胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂，刮入锅中间。在高速下继续搅拌60s。各个搅拌阶段，时间误差应在土1s以内。5）试件的制备尺寸为40mm×40mm×160mm的棱柱体。胶砂制备后立即进行成型。将空试模和模套固定在振实台上，用一个适当勺子直接从搅拌锅里将胶砂分二层装入试模，装第一层时，每个槽里约放300g胶砂，用大播料器垂直架在模套顶部沿每个模槽来回一次将料层播平，接着振实60次。再装人第二层胶砂，用小播料器播平，再振实60次。移走模套，从振实台上取下试模，用一金属直尺以近似90°的角度架在试模模顶的一端，然后沿试模长度方向以横向锯割动作慢慢向另一端移动，一次将超过试模部分的胶砂
（ISO法）刮去，并用同一直尺以近乎水平的情况下将试体表面抹平。在试模上作标记或加字条标明试件编号和试件相对于振实台的位置。6）试件的养护（1）脱模前的处理和养护去掉留在模子四周的胶砂。立即将作好标记的试模放入雾室或湿箱的水平架子上养护，湿空气应能与试模各边接触。养护时不应将试模放在其他试模上。一直养护到规定的脱模时间时取出脱模。脱模前，用防水墨汁或颜料笔对试体进行编号和做其他标记。二个龄期以上的试体，在编号时应将同一试模中的三条试体分在二个以上龄期内。（2）脱模脱模应非常小心。对于24h龄期的，应在破型试验前20min内脱模。对于24h以上龄期的，应在成型后20~24h之间脱模。（3）水中养护将做好标记的试件立即水平或竖直放在20±1℃水中养护，水平放置时刮平面应朝上。试件放在不易腐烂的蓖子上，并彼此间保持一定间距，以让水与试件的六个面接触。养护期间试件之间间隔或试体上表面的水深不得小于5mm。每个养护池只养护同类型的水泥试件。最初用自来水装满养护池（或容器），随后随时加水保持适当的恒定水位，不允许在养护期间全部换水。除24h龄期或延迟至48h脱模的试体外，任何到龄期的试体应在试验（破型）
（ISO法）前15min从水中取出。揩去试体表面沉积物，并用湿布覆盖至试验为止。（4）强度试验试体的龄期试体龄期是从水泥加水搅拌开始试验时算起。不同龄期强度试验在下列时间里进行。——24h±15min——48h±30min——72h±45min——7d±2h——＞28d±8h7）测定步骤（1）总则用抗折强度试验机以中心加荷法测定抗折强度。在折断后的棱柱体上进行抗压试验，受压面是试体成型时的两个侧面，面积为40mm×40mm。当不需要抗折强度数值时，抗折强度试验可以省去。但抗压强度试验应在不使试件受有害应力情况下折断的两截棱柱体上进行。（2）抗折强度测定将试体一个侧面放在试验机支撑圆柱上，试体长轴垂直于支撑圆柱，通过加荷圆柱以（50±10）N/s的速率均匀地将荷载垂直地加在棱柱体相对侧面上，直至折断
（ISO法）保持两个半截棱柱体处于潮湿状态直至抗压试验。抗折强度Rf以牛顿每平方毫米（MPa）表示，按式（1）进行计算：…………（1）式中：Ff一一折断时施加于棱柱体中部的荷载（N）；L——支撑圆柱之间的距离（mm）；b一一棱柱体正方形截面的边长（mm）。（3）抗压强度测定抗压强度试验通过抗压强度试验机，在半截棱柱体的侧面上进行。半截棱柱体中心与压力机压板受压中心差应在±0.5mm内，棱柱体露在压板外的部分约有10mm。在整个加荷过程中以2400N/s±200 N/s的速率均匀地加荷直至破坏。抗压强度Rc以牛顿每平方毫米(MPa)为单位，按式（2）进行计算：………（2）
（ISO法）式中：Fc一一破坏时的最大荷载（N）；A——受压部分面积，mm2（40mm×40mm=1600mm2）。8）合格检验（1）总则强度测定方法有两种主要用途，即合格检验和验收检验。本条叙述了合格检验，即用它确定水泥是否符合规定的强度要求。（2）试验结果的确定①抗折强度以一组三个棱柱体抗折结果的平均值作为试验结果。当三个强度值中有超出平均值±10%时，应剔除后再取平均值作为抗折强度试验结果。②抗压强度以一组三个棱柱体上得到的六个抗压强度测定值的算术平均值为试验结果。如六个测定值中有一个超出六个平均值的±10%，就应剔除这个结果，而以剩下五个的平均数为结果。如果五个测定值中再有超过它们平均数±10%的，则此组结果作废。③试验结果的计算各试体的抗折强度记录至0.1MPa，按（1）条规定计算平均值。计算精确至0.1 Mpa
（ISO法）各个半棱柱体得到的单个抗压强度结果计算至0.1 Mpa，按（2）条规定计算平均值，计算精确至0.1MPa。④再现性抗压强度测量方法的再现性，是同一个水泥样品在不同试验室工作的不同操作人员，在不同的时间，用不同来源的标准砂和不同套设备所获得试验结果误差的定量表达。对于28d抗压强度的测定，在合格试验室之间的再现性，用变异系数表示，要求不超过6%
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