西安試驗儀器原理
水泥的性質(zhì)包括細(xì)度，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，凝結(jié)時間，安定性和水泥膠砂強度等方面。
水泥顆粒的粗細(xì)程度對水泥的性質(zhì)有很大影響。水泥顆粒粒徑一般在7～200μm范圍內(nèi)，顆粒愈細(xì)，水化較快而且較*，早期強度和后期強度較高。在國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定水泥的細(xì)度可用篩析法和比表面積法檢驗。細(xì)度檢驗采用篩孔直徑為80μm的試驗篩。
凝結(jié)時間分為初凝和終凝。初凝為水泥加水拌和起至標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿開始失去可塑性所需的時間；終凝為水泥加水拌和起至標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿*失去可塑性并開始產(chǎn)生強度所需的時間。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水泥的凝結(jié)時間是以標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿，在規(guī)定溫度及濕度環(huán)境下用水泥凈漿凝結(jié)時間測定儀測定。硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，初凝時間不得早于45min，終凝時間不得遲于6.5h。
體積安定性不良是指在水泥已經(jīng)硬化后，產(chǎn)生不均勻體積變化的現(xiàn)象。體積安定性不良，一般是由于熟料中所含的游離氧化鈣過多?；蛴捎谑炝现兴挠坞x氧化鎂過多或摻入的石膏過多造成的。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，用沸煮法檢驗水泥的安定性。沸煮法起加速氧化鈣熟化的作用，所以只能檢查游離氧化鈣所引起的水泥安定性不良。而游離氧化鎂在蒸壓下才加速熟化，石膏的危害則需長期在常溫水中才能發(fā)現(xiàn)，兩者均不便于快速檢驗。所以，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定水泥熟料中游離氧化鎂含量不得超過5.0％，水泥中的三氧化硫含量不超過3.5％，以控制水泥的體積安定性。
西安試驗儀器意義和目的
水泥呈粉末狀，與水混合后，經(jīng)過物理化學(xué)反應(yīng)過程能由可塑性漿體變成堅硬的石狀體，并能將散粒狀材料膠結(jié)成為整體，所以水泥是一種良好的礦物膠凝材料。鑒于水泥在工程中的廣泛利用，掌握各種水泥的性質(zhì)具有重要意義。本實驗方法適用于硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥。
本實驗的目的，是使學(xué)生了解水泥的國家標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)會水泥品質(zhì)檢驗的操作方法及強度試件的制作，掌握水泥品質(zhì)各技術(shù)指標(biāo)的實際工程意義。
實驗方法和步驟
（1）負(fù)壓篩法
篩析試驗前，應(yīng)把負(fù)壓篩放在篩座上，蓋上篩蓋，接通電源，檢查控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)負(fù)壓至4000～6000Pa范圍內(nèi)。
稱取試樣25g，置于潔凈的負(fù)壓篩中，蓋上篩蓋，放在篩座上，開動篩析儀連續(xù)篩析2min，在此期間如有試樣附著在篩蓋上，可輕輕地敲擊，使試樣落下。篩畢，用天平稱量篩余物。
當(dāng)工作負(fù)壓小于4000Pa時，應(yīng)清理吸塵器內(nèi)水泥，使負(fù)壓恢復(fù)正常。
試驗結(jié)果 ：
水泥試樣篩余百分?jǐn)?shù)按下式計算：
F——水泥試樣的篩余百分?jǐn)?shù)，%；
Rs——水泥篩余物的質(zhì)量，g；
W——水泥試樣的質(zhì)量，g。
結(jié)果計算至0.1%。
清洗試驗篩。
（2）標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量試驗
標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量可用調(diào)整水量和不變水量兩種方法的任一種測定，如發(fā)生爭議時以調(diào)整水量方法為準(zhǔn)。
試驗前須檢查：儀器的金屬棒應(yīng)能自由滑動;試錐降至模頂面位置時指針應(yīng)對準(zhǔn)標(biāo)尺零點;攪拌機應(yīng)運轉(zhuǎn)正常。
水泥凈漿拌和前，攪拌鍋和攪拌葉片先用濕棉布擦過，將稱好的500泥試樣倒入攪拌鍋內(nèi)。拌和時，先將攪拌鍋放到攪拌機鍋座上，升至攪拌位置，開動機器，同時徐徐加入拌和水，慢速攪拌120s，停拌15s，接著快速攪拌120s后停機。
采用調(diào)整水量方法時拌和水量按經(jīng)驗找水，采用不變水量方法時拌和水量用 142.5ml水，水量精確至0.5ml。 拌和結(jié)束后，立即將拌好的凈漿裝入錐模內(nèi)，用小刀插搗，振動數(shù)次，刮去多余凈漿，抹平后迅速放到試錐下面固定位置上，將試錐降至凈漿表面擰緊螺絲，然后突然放松，讓試錐自由沉入凈漿中，到試錐停止下沉?xí)r記錄試錐下沉深度。整個操作應(yīng)在攪拌后1.5min內(nèi)完成。
用調(diào)整水量方法測定時，以試錐下沉深度28±2mm時的凈漿為標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿。其拌和水量為該水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量(P)，按水泥質(zhì)量的百分比。如下沉深度超出范圍，須另稱試樣，調(diào)整水量，重新試驗，直至達(dá)到28±2mm時為止。
用不變水量方法測量時，根據(jù)測得的試錐下沉深度S (mm)按下式(或儀器上對應(yīng)標(biāo)尺)
計算得到標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量P(%)。
P=33.4－0.185S
注：當(dāng)試錐下沉深度小于13mm時，應(yīng)改用調(diào)整水量方法測定。
（3）凝結(jié)時間的測定
測定前，將圓模放在玻璃板上，在內(nèi)側(cè)稍稍涂上一層機油，調(diào)整凝結(jié)時間測定儀使試針接觸玻璃板時，指針對準(zhǔn)標(biāo)尺零點。
稱取水泥試樣500g，以標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量按測定標(biāo)準(zhǔn)稠度時制備凈漿的方法，制成標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿，立即一次裝入圓模，振動數(shù)次后刮平，然后放入濕汽養(yǎng)護箱內(nèi)。記錄開始加水的時間作為凝結(jié)時間的起始時間。
凝結(jié)時間的測定：試件在濕汽養(yǎng)護箱中養(yǎng)護至加水后30min時進(jìn)行測定。測定時，從養(yǎng)護箱中取出圓模放到試針下，使試針與凈漿面接觸，擰緊螺絲 1～2s后突然放松，試針垂直自由沉入凈漿，觀察試針停止下沉?xí)r指針讀數(shù)。當(dāng)試針沉至距底板2～3mm時，即為水泥達(dá)到初凝狀態(tài);當(dāng)下沉不超過1～0.5mm時為水泥達(dá)到終凝狀態(tài)。由加水開始至初凝、終凝狀態(tài)的時間分別為該水泥的初凝時間和終凝時間，用小時(h)和分鐘(min)來表示。測定時應(yīng)注意，在最初測定的操作時應(yīng)輕輕扶持金屬棒，使其徐徐下降以防試針撞彎，但結(jié)果以自由下落為準(zhǔn)，在整個測試過程中試針貫入的位置至少要距圓模內(nèi)壁10mm。臨近初凝時，每隔5min測定一次，臨近終凝時每隔15min測定一次，到達(dá)初凝或終凝狀態(tài)時應(yīng)立即重復(fù)測一次，當(dāng)兩次結(jié)果相同時才能定為到達(dá)到初凝或終凝狀態(tài)。每次測定不得讓試針落入原針孔，每次測試完畢須將試針擦凈并將圓模放回養(yǎng)護箱內(nèi)，整個測定過程中要防止圓模受振。
