淺談水泥膠砂干縮試驗(yàn)

1  范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了水泥膠砂干縮試驗(yàn)的膠砂組成、儀器設(shè)備、試驗(yàn)步驟及結(jié)果計(jì)算等。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于硅酸鹽水泥、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、復(fù)合硅酸鹽水泥、道路硅酸鹽水泥及采用本標(biāo)準(zhǔn)的其他品種水泥。

2  淺談水泥膠砂干縮試驗(yàn)引用標(biāo)準(zhǔn)

    下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過(guò)在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)

，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)版本的可能性。

    GB  177－85水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法

    GB  178－77水泥強(qiáng)度試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)砂

    GB／T  2419－94水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定方法

    GB3350．1－82水泥物理檢驗(yàn)儀器  膠砂攪拌機(jī)

3  淺談水泥膠砂干縮試驗(yàn)方法原理

    本方法是采用兩端裝有球形釘頭的25mmX25mmX280mm的1∶2膠砂試體，在一定溫度，一定濕度的空氣中養(yǎng)護(hù)后，用比長(zhǎng)儀測(cè)量不同齡期試體的長(zhǎng)度變化來(lái)確定水泥膠砂的干縮 性能。

4  儀器設(shè)備

4．1膠砂攪拌機(jī)

符合GB3350．l的規(guī)定

4．2流動(dòng)度試驗(yàn)用跳桌、截錐圓模、模套、圓拄搗捧、游標(biāo)卡尺符合GB2419的規(guī)定。

4．3試模

試模為三聯(lián)模，由互相垂直的隔板、端板、底座以及定位用螺絲組成，結(jié)構(gòu)如圖1所

示。各組件可以拆卸，組裝后每聯(lián)內(nèi)壁尺寸為25mmX25ntmX280mm。端板有3個(gè)安置測(cè)量釘頭的小孔，其位置應(yīng)保證成型后試體的測(cè)量釘頭在試體的軸線上。

4．3．1測(cè)量釘頭用不銹鋼或銅制成，規(guī)格如圖2所示。成型試體時(shí)測(cè)量釘頭伸人試模端板 的深度為10±1mm。

4．3．2隔板和端板用45號(hào)鋼制成，表面粗糙度不大于6．3μm。

4．3．3底座用HT20－40灰口鑄鐵加工，底座上表面粗糙度不大于6．3μm，底座非加工面經(jīng)涂漆無(wú)流痕。

4．4搗棒

    搗捧包括方搗捧和缺口搗捧兩種，規(guī)格見(jiàn)圖3，均由金屬材料制成。方搗棒受壓面積為23mm×23mm。缺口搗棒用于搗固測(cè)量釘頭兩側(cè)的膠砂。

4．5刮砂板

    用不易銹蝕和不被水泥漿腐蝕的金屬材料制成，規(guī)格見(jiàn)圖4。

4．6水泥膠砂于縮養(yǎng)護(hù)濕度控制箱

4．6．1養(yǎng)護(hù)箱結(jié)構(gòu)

    用不易被藥品腐蝕的塑料制成，其zui小單元能養(yǎng)護(hù)6條試體并自成密封系統(tǒng)，zui小單元的結(jié)構(gòu)如圖所示。有效容積為340mmX220mmX200mm，有5根放置試體的蓖條，分為上、 下二部分，蓖條寬10mm，高15mm，相互間隔45mm，蓖條上部放皆試體的空間高為65mm，蓖條下部用于放置控制單元濕度用的藥品盤(pán)，藥品盤(pán)由塑料制成，大小應(yīng)能從單元下部自由進(jìn)出，容積約2．5L。

4．7比長(zhǎng)儀

由百分表、支架及校正桿組成，百分表分度值為0．0lmm，zui大基長(zhǎng)不小于300mm，量程為10mm，校正桿中部用于接觸部分應(yīng)套上絕熱層。

注：允許用其他形式的測(cè)長(zhǎng)儀，但精度必須符合上述要求，在仲裁檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)以比長(zhǎng)儀為準(zhǔn)。

5  試驗(yàn)材料

5．1水泥試樣應(yīng)事先通過(guò)0．9mm方孔篩，記錄篩余物，并充分拌勻。

5．2標(biāo)準(zhǔn)砂應(yīng)符合GB178的規(guī)定。

5．3試驗(yàn)用水應(yīng)是潔凈的淡水。

6  試驗(yàn)室溫度和濕度

6．1試體成型室溫度為17￣25℃，相對(duì)濕度大于50％。

6．2水泥試樣、拌和水、標(biāo)準(zhǔn)砂、儀器和用具的溫度應(yīng)與試驗(yàn)室一致。

6．3試體干縮養(yǎng)護(hù)溫度20±3℃，相對(duì)濕度（50±4％）。

7  膠砂組成

7．1灰砂比

膠砂中水泥與標(biāo)準(zhǔn)砂比例為2∶1。 水泥膠砂的干縮性測(cè)定應(yīng)成型3條試體，成型時(shí)應(yīng)稱取水泥試樣400g，標(biāo)準(zhǔn)砂800g。

7．2膠砂用水量

膠砂的用水量，按制成膠砂流動(dòng)度達(dá)到130￣140mm來(lái)確定。膠砂流動(dòng)度的測(cè)定按GB

24l9進(jìn)行，但灰砂比和稱量應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)7．1要求。

8  試體成型

8．1試模的準(zhǔn)備

    成型前將試模擦凈，四周的模板與底座的接觸面上應(yīng)涂黃干油，緊密裝配，防止漏漿，內(nèi)壁均勻刷一薄層機(jī)油。然后釘頭擦凈，在釘頭的圓頭端沾上少許黃干油，將釘頭嵌入試模孔中，并在孔內(nèi)左右轉(zhuǎn)動(dòng)，使釘頭與孔準(zhǔn)確配合。

8．2膠砂的制備

膠砂的制備按GB177進(jìn)行，但灰砂比和稱量應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)7．1要求，膠砂用水量應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)7·2要求。

8．3試體的成型

將已制備好的膠砂，分兩層裝入兩端已裝有釘頭的試模內(nèi)。*層膠砂裝入試模后，先用小刀來(lái)回劃實(shí)，尤其是釘頭兩側(cè)，必要時(shí)可多劃幾次，再用刮砂板刮主多于試模高度3／4的膠砂，然后用23mmX23mm方搗棒從釘頭內(nèi)側(cè)開(kāi)始，從一端向另一端順序地?fù)v10次、返回?fù)v10次，共搗壓20次，再用缺口搗棒在釘頭兩側(cè)各搗壓2次，然后將余下膠砂裝入模 內(nèi)，同樣用小刀劃勻，刀劃之深度應(yīng)透過(guò)*層膠砂表面，再用23mmX23mm搗棒從一端開(kāi)始順序地?fù)v壓12次，往返搗壓24次（每次搗壓時(shí)，先將搗捧接觸膠砂表面再用力搗壓。搗壓 應(yīng)均勻穩(wěn)定，不得沖壓），搗壓完畢，用小刀將試模邊緣的膠砂撥回試模內(nèi)并用三棱刮刀刮平，然后編號(hào)，放入溫度為20±3℃，相對(duì)濕度為90％以上的養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)。

9  試體養(yǎng)護(hù)、存放和測(cè)量

9．1試體自加水時(shí)算起，養(yǎng)護(hù)24±2h后脫模。然后將試體放入溫度20±2℃的水中養(yǎng)護(hù)。如脫模有困難時(shí)，可延長(zhǎng)脫模時(shí)間。所延長(zhǎng)的時(shí)間應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中注明，并從水養(yǎng)時(shí)間中扣除。

9．2試體在水中養(yǎng)護(hù)2天后，由水中取出，用濕布擦去表面水分和釘頭上的污垢，用比長(zhǎng)儀測(cè)定初始讀數(shù)。比長(zhǎng)儀使用前應(yīng)用校正桿進(jìn)行校準(zhǔn)，確認(rèn)其寄點(diǎn)無(wú)誤情況下才能用于試體測(cè)量（零點(diǎn)是一個(gè)基準(zhǔn)數(shù)，不一定是零）。測(cè)完初始讀數(shù)后應(yīng)用校正桿重新檢查零點(diǎn)加零點(diǎn)變動(dòng)超過(guò)±1格，則整批試體應(yīng)重新測(cè)定。接著將試體移入干縮養(yǎng)護(hù)濕度控制箱的蓖條上養(yǎng)護(hù)，試體之間應(yīng)留有間隙，同一批出水試體可以放在一個(gè)養(yǎng)護(hù)單元里，zui多可以放置二組同時(shí)出水的試體，藥品盤(pán)上枝每組0．5kg放置控制相對(duì)濕度的藥品。藥品一般可使用硫氰酸鉀固體，也可使用其他能控制規(guī)定相對(duì)濕度的鹽，但不能用對(duì)人體與環(huán)境有害的物質(zhì)。關(guān)緊單元門(mén)閂使其密閉勻外部隔絕。箱體周?chē)h(huán)境溫度控制在20±3℃。此時(shí)藥品應(yīng)能使單元內(nèi)相對(duì)濕度為（50±4％）。

干縮試體也可放在能滿足規(guī)定相對(duì)濕度和溫度的條件下養(yǎng)護(hù)，但應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中作特 別說(shuō)明，在結(jié)果有矛盾時(shí)以干縮養(yǎng)護(hù)濕度控制箱養(yǎng)護(hù)的結(jié)果為準(zhǔn)。

9．3從試體放入箱中時(shí)算起在放置4d、11d．18d、25d時(shí)，（即從成型時(shí)算起為7d、14d、 21d、28d時(shí)），分別取出測(cè)量長(zhǎng)度。

注：測(cè)量齡期可以根據(jù)不同品種水泥干縮率隨齡期變化的曲線圖作必要的增減和變動(dòng)

9．4試體長(zhǎng)度測(cè)量應(yīng)在17￣25℃的試驗(yàn)室里進(jìn)行，比長(zhǎng)儀應(yīng)在試驗(yàn)室溫度下恒溫后才能使 用。

9．5測(cè)量時(shí)試體在比長(zhǎng)儀中的上、下位置，所有齡期都應(yīng)相同。讀數(shù)時(shí)應(yīng)左右旋轉(zhuǎn)試體， 使試體釘頭和比長(zhǎng)儀正確接觸，指針擺動(dòng)不得大于2小格。讀數(shù)應(yīng)記錄至0．005mm。

測(cè)量結(jié)束后，應(yīng)用校正桿校準(zhǔn)零點(diǎn)，當(dāng)零點(diǎn)變動(dòng)超過(guò)±1格，整批試體應(yīng)重新測(cè)量。

10  結(jié)果計(jì)算及處理

10．1水泥膠砂試體各齡期干縮率St（％）按式（1）計(jì)算，計(jì)算至0．001％。

                  L0－Lt                 

             St＝──── ×100 ……… （1）

                    250

式中：L0──初始測(cè)量讀數(shù)，mm；

Lt──某齡期的測(cè)量讀數(shù)，mm；

250──試體有效長(zhǎng)度，mm。

10．2結(jié)果處理

以三條試體的于縮率的平均值作為試樣的干縮結(jié)果，如有一條干縮率超過(guò)中間值15％ 時(shí)取中間值作為試樣的干縮結(jié)果；當(dāng)有兩條試體超過(guò)中間值15％時(shí)應(yīng)重新做試驗(yàn)。

    本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)ASTM C596－89《波特蘭水泥膠砂干縮試驗(yàn)方法》對(duì)GB751－81進(jìn)行修訂的，在主要技術(shù)內(nèi)容上與ASTM C596－89等同，同時(shí)增加和保留了GB75l－81中實(shí)踐證明適合我國(guó)國(guó)情的內(nèi)容，因此本標(biāo)準(zhǔn)屬等效采用ASTM C596－89。

    本標(biāo)準(zhǔn)采用了ASTM C596的灰砂比、相對(duì)濕度、養(yǎng)護(hù)齡期、結(jié)果計(jì)算。同時(shí)根據(jù)原GB 751－81實(shí)施過(guò)程中養(yǎng)護(hù)條件一直不能很好保證的具體情況，增加了干縮養(yǎng)護(hù)濕度控制箱 的規(guī)定；保留了原GB751－81中每個(gè)試樣成型3條試體的規(guī)定。對(duì)結(jié)果處理方法也作了適當(dāng)調(diào)整，從而提高了試驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。