1 目的、適用范圍和引用標(biāo)準(zhǔn)
本方法規(guī)定了液體排代法測定水泥密度的試驗(yàn)方法。
本方法適用于通用硅酸鹽水泥、道路硅酸鹽水泥的密度及采用本方法的其他品種水泥和粉狀物料。
引用標(biāo)準(zhǔn):《煤油》(GB 253)
2 儀具與材料
2.1 李氏瓶:由優(yōu)質(zhì)玻璃制成,透明無條紋,具有抗化學(xué)侵蝕性且熱滯后性小,要有足夠的厚度以確保良好的耐裂性。李氏瓶橫截面形狀為圓形,外形尺寸如圖 T 0503-1 所示。容積為 220~250mL,帶有長 180~200mm 且直徑約為 10mm 的*,*刻度由 0~1mL 和18~24mL 兩段刻度組成,且 0~1mL 和 18~24mL 以 0.1mL 為分度值,任何標(biāo)明的容量誤差都不得大于 0.05mL。
2.2 天平:量程不小于 100g,感量不大于 0.01g。
2.3 溫度計(jì):量程包含 0~50℃,分度值不大于 0.1℃。
2.4 恒溫水槽:應(yīng)有足夠大的容積,使水溫可以穩(wěn)定控制在 20℃±1℃。
2.5 無水煤油:應(yīng)符合現(xiàn)行《煤油》(GB 253)的規(guī)定。
2.6 藥匙:長度不小于 200mm。
3 試驗(yàn)步驟
3.1 水泥試樣應(yīng)預(yù)先通過 0.90mm 方孔篩,在 110℃±5℃溫度下干燥 1h,并且在干燥器內(nèi)冷卻至室溫(室溫應(yīng)控制在 20℃±0.5℃)。
3.2 稱取水泥 60g( ),jing確至 0.01g。在測試其他粉料密度時,可按實(shí)際情況增減稱量材料質(zhì)量,以便讀取刻度值。
3.3 將無水煤油注入李氏瓶中,液面至 0~1mL 刻度線內(nèi)(以彎月液面的下部為準(zhǔn))。蓋上瓶塞并放入恒溫水槽內(nèi),使刻度部分浸入水中(水溫應(yīng)控制在 20℃±0.5℃),恒溫至少30min,記下無水不煤油的初始(第&一次)讀數(shù)( ),jing確至 0.1mL。
3.4 從恒溫水槽中取出李氏瓶,先將瓶外表面水分擦凈,再用濾紙將李氏瓶內(nèi)零點(diǎn)以上無煤油的部分仔細(xì)擦凈。
3.5 用藥匙將水泥樣品一點(diǎn)點(diǎn)地裝入李氏瓶中,反復(fù)搖動李氏瓶,直至沒有氣泡排除或用超聲波振動將氣泡排完為止,再次將李氏瓶靜置于恒溫水槽,使刻度部分浸入水中,在相同溫度下恒溫至少 30min,記下第二次讀數(shù)( ),jing確至 0.1mL。
3.6 第&一次讀數(shù)和第二次讀數(shù)時,恒溫水槽的溫度差不得大于 0.5℃。
4 結(jié)果計(jì)算
水泥密度,按式(T 0503-1)計(jì)算:
5 試驗(yàn)報告
試驗(yàn)報告應(yīng)包括下列內(nèi)容:
(1) 原材料的品種、規(guī)格和產(chǎn)地;
(2) 試驗(yàn)日期及時間;
(3) 儀器設(shè)備的名稱、型號及編號;
(4) 環(huán)境溫度和濕度;
(5) 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn);
(6) 水泥密度;
(7) 要說明的其他內(nèi)容。
條文說明
本方法參照《水泥密度測定方法》(GB/T 208—2014)編制。液體排代法的工作原理為將水泥裝入一定量液體介質(zhì)的李氏瓶內(nèi),并使液體介質(zhì)充分地浸透水泥顆粒。根據(jù)阿基米德定律,水泥的體積等于它所排開的液體體積,從而算出單位體積水泥的質(zhì)量即為密度,為使測定的水泥不產(chǎn)生水化,液體介質(zhì)采用無水煤油。操作過程中,要保證水泥樣品的烘干溫度及烘干時間,并在干燥器內(nèi)冷卻至室溫;水泥在裝入李氏瓶前的溫度盡可能與瓶內(nèi)液體問題溫度相一致,水泥裝入李氏瓶時,需仔細(xì)防止水泥黏附在無液體部分的瓶壁上或?yàn)R出瓶外;排氣泡時盡可能將氣泡排除干凈;恒溫水槽的溫度一般控制在 20℃為宜,因李氏瓶的容積刻度是以此溫度為基準(zhǔn);否則難以達(dá)到試驗(yàn)結(jié)果差值不超過 20kg/m3 的要求。
水泥的密度主要取決于熟料礦物組成、水泥存儲條件、煅燒時間等,水泥熟料主要礦物的密度為:C3S 3 240~3 260 kg/m3,C2S 3 270~3 290 kg/m3,C3A 3 010~3 040 kg/m3,C4AF 3 700~3 770 kg/m3,f-CaO 3 330~3350 kg/m3。不同存儲條件和時間會不同程度降低水泥的密度,這是由于水泥中的 f-CaO 吸收了空氣中的 H2O 和 CO2生成了密度較小的 Ca(OH)2和 CaCO3,同時熟料水化產(chǎn)物的密度也較熟料礦物低。一般生燒或欠燒的熟料密度小,過燒熟料密度大,正常熟料介于兩者之間,但變化并不顯著。
常用的粉煤灰、礦渣等水泥摻合料的密度均小于熟料密度,因此摻有大量復(fù)合材料的水泥,其密度均
低于硅酸鹽水泥。道路硅酸鹽水泥的密度一般為 3 150~3 250 kg/m3,硅酸鹽水泥為 3 100~3 200 kg/m3,普通硅酸鹽水泥在 3 100 kg/m3 左右,礦渣水泥為 2 600~3 000 kg/m3,火山灰質(zhì)、粉煤灰硅酸鹽水泥為 2 700~3100 kg/m3,高鋁水泥為 3 100~3 300 kg/m3,少熟料或無熟料水泥為 2 200~2800 kg/m3。
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