常用原材料试验

第二章常用原材料试验第一节砂子（细集料）砂是指粒径为0.154.75mm的岩石颗粒。通常分有天然砂和人工砂两类。一、物理性质砂的表观密度、堆积密度及空隙率：砂表观密度的大小，能反映砂粒的密实程度。混凝土的用砂的表观，一般要求不小于 2.5每克立方厘米，通常在2.5至2.6每克立方厘米之间。砂的堆积密度与空隙率有关。在自然状态下，干砂的堆积密度约为1400至1600千克每立 方米。振实后的堆积密度可达1600至1700千克每立方米。砂空隙率的大小，除与表观密度.堆积密度有关外，还与颗粒形状及级配有关。带有棱 角的砂，空隙率较大，一般天然河砂的空隙率为40%至45%。级配良好的砂，空隙率可小 于 40%.二. 含砂量及泥块含量含泥量是指砂中粒径小于0.08毫米颗粒的粘土.淤泥与岩屑的总含量;泥块是指经水洗. 手捏后变成粒径小于0.6毫米的块状粘土。粘土、淤泥等粘附在砂粒表面，阻碍砂与水泥的粘结，除降低混凝土的强度及耐久性 外，还使干缩增大。当粘土以团块存在时，危害性存在则更大。在普通混凝用砂质量标准 及检验方法中，对泥和泥块含量都有限定，如下表所示。砂中含泥量及泥块含量限值表混凝土强度等级大于或等于C30小于C30含泥量（按质量计）3.05.0泥块含量（按质量计）1.05%)，通常生石灰的质量好坏与其氧化钙(或氧化镁)的含量有很大关系。生 石灰技术具体指标见下表：生石灰技术指标项 目钙质生石灰镁质生石灰优等品一等品合格品优等品一等品合格品CaO+MgO含量，不小于（）908580858075CO2含量 不小于（）5796810未消化残渣含量（5mm圆孔筛 余）不大于，（%）5101551015产浆量，不小于（L/kg）2.82.32.02.82.32.0另外，生石灰的质量还与煅烧条件（煅烧温度和煅烧时间）有直接关系，碳酸钙适宜的煅 烧温度为900r,实际生产中，为加速分解过程，煅烧温度常提高1000-1100摄氏度，煅烧 过程对石灰质量的主要影响是：煅烧温度过低或煅烧时间不足，将使生石灰残留有未分解的 石灰岩核心，这部分石灰称为欠火石灰。欠火石灰降低了生石灰的有效成分含量，使质量等 级降低。若煅烧温度过高或煅烧时间过久，将产生过火石灰。过火石灰的特征是质地密实， 且表面常为粘土杂质融化形成的玻璃质薄膜所包覆，故熟化很慢。使用这种生石灰时，要注 意正确的熟化方法，以免对建筑物造成危害。碳酸镁分解温度较碳酸钙低（600650C），更易烧成致密不易熟化的氧化镁而使石灰活 性降低，质量变差。故采用碳酸镁含量高的白云质石灰岩作原料时，须适当降低煅烧温度。（1）取样建筑生石灰的取样按检验规则规定的批量，从整批物料的不同部位选取。取样点不少于 25个，每个点的取样两不少于2千克，缩分至4 kg装入密封容器内（2）判定产品技术指标达到技术要求中相应等级时判定为该等级，有一项指标低于合格品要求 时，判为不合格品。若将块状生石灰磨细，可得生石灰，生石灰划分为三个等级，具体指标见下表。生石灰粉技术指标（JC/T-1992）项 目钙质生石灰镁质生石灰优等品一等品合格品优等品一等品合格品CaO+MgO含量，不小于（）858075807570CO一含量 不小于（）791181012细度0.9mm筛的筛余 不大于（）0.20.51.50.20.51.50.125mm筛的筛余不大于（）7.012.018.07.012.018.0产品技术指标均达到技术要求相应等级时，判定为该等级，有项指标低于合格要求时， 判为不合格品。在工程施工中，将生石灰加水，熟化后便得到颗粒细小，分散的消石灰粉。根据我国建 材行业标准建筑消石灰粉（JC/T481-1992）规定，将消石灰粉分为钙质消石灰粉（MgO 含量4%）、镁质消石灰粉（4%WMgO含量24%）和白云石消石灰粉（24%WMgO含量 30%）三类，并按它们的技术指标分为优等品、一等品、合格品三个等级，主要技术指标见下 表。通常优等品、一等品适用于饰面层和中间涂层;合格品仅用于砌筑。消石灰粉的技术指标（JC/ T4811992）项 目钙质消石灰粉美质消石灰粉白云石消石灰粉优等品一等品合格品优等品一等品合格品优等品一等品合格品CaO+MgO 含量，不小于（）706560656055656055游离水，（）0.420.420.420.420.420.420.420.420.42体积安定性合格合格_合格合格_合格合格_细度0.9mm筛的筛 余不大于（%）000.5000.5000.50.125mm 筛的 筛余不大于 （%）310153101531015石灰作为胶凝材料，其技术特点如下:（1）可塑性好。生石灰熟化为石灰浆时，能形成颗粒极细（直径约1m）的呈胶体分散 状态的氢氧化钙粒子，表面吸附一层厚的水膜，使其可塑性明显改善。利用这一性质，在水 泥砂浆中掺入一定量的石灰膏，可是砂浆的可塑性显著提高。（2）硬化慢、强度低。从石灰浆体的硬化过程中可以看出，由于空气中二氧化碳稀薄 （一般达0.03%），碳化甚为缓慢。同时，硬化后强度不高，1：3的石灰砂浆28d抗压强度通常只有 0.20.5MPa。（3）耐水性差。若石灰浆体尚未硬化，就处于潮湿环境中，由于是石灰浆中的水分不 能蒸发，则其硬化停止；若已硬化的石灰，长期受潮或受水浸泡，则由于Ca （OH）易溶于 水，甚至会使已硬化的石灰溃散。因此石灰不易用于潮湿环境以及易受水浸泡的部位。（4）收缩大。石灰浆体硬化过程中要蒸发大量水分而引起显著收缩，所以除调成乳作 薄层涂刷外，不宜单独使用。工程应用时，常在石灰中掺入砂、麻刀纸筋等材料，以减少收 缩并增加抗拉强度。石灰的试验方法按JC / T478. 1-92物理试验方法和JC / T478.292化学分析方法检测。第四节水泥一、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥（GB1751999）1、定义及代号1）硅酸盐水泥；凡由硅酸盐水泥熟料、05%石灰石和粒化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝 材料称为硅酸盐水泥，硅酸盐水泥分为两种类型，不掺加混合材料的称为I型硅酸盐水泥， 代号为PI。在硅酸盐水泥粉磨时加入不超过水泥质量5%石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的 称为II型硅酸盐水泥，代号为PII。2）普通硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料、6%15%混合材料，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为硅 酸盐水泥，代号P.O。掺活性混合材料时，最大掺量不得超过15%，其中允许用不超过水泥质量5%的窑灰或不 超过水泥质量10%的非活性混合材料来代替。掺非活性混合材料时，最大掺量不得超过水泥质量的10%。2、强度等级水泥强度等级用水泥胶砂强度试验（ISO）法检验，本方法为40mmX40mmX160mm棱柱 试体的水泥抗压强度和抗折强度测定。本试体是按重量计的一份水泥、三份中国ISO标准砂， 用0.5的水灰比拌制一组塑性胶砂制成。中国ISO标准砂的水泥抗压强度结果必须与ISO 基准砂的相一致。胶砂用行星搅拌机搅拌。在振实台上成型。也可使用频率28003000次/min振幅0.75mm 的振动台成型。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，到试验龄期时将试 体从水中取出，先进行抗折试验，折断后每截再进行抗压强度试验。硅酸盐水泥强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R。普通硅酸盐水泥强度等级为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。3、技术要求1）不溶物：1型硅酸盐水泥中不溶物不得超过0.75%；II型硅酸盐水泥中不溶物不得超过1.5%。2）烧失量：1型硅酸盐水泥中烧失量不得超过3.0%；I型硅酸盐水泥中烧失量不得大于3.5%。3）氧化镁：水泥中氧化镁的含量不宜超过5. 0%.如果水泥经压蒸安定性试验合格，则水 泥中氧化镁的含量允许放宽到6. 0%。4）三氧化硫：水泥中三氧化硫的含量不得超过3.5%。5）细度：硅酸盐水泥比表面积大于300m2/ kg。普通水泥80um方孔筛筛余不得超过10%。6）凝结时间：硅酸盐水泥初凝不得早于45min。终凝不得迟于6.5h。普通水泥初凝不 得早于45min。终凝不得迟于lOh。7）安定性:用沸煮法检验必须合格。8）强度:水泥强度等级按规定龄期的抗压强度和抗折强度来划分各强度等级水泥的各龄 期强度不得低于下表的数值。硅酸盐水泥、普通水泥强度指标单位：MPa品种强度等级抗压强度抗折强度3天28天3天28天硅酸盐水泥42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R32.062.55.58.0普通水泥32.511.032.52.55.532.5R16.032.53.55.542.516.042.53.56.542.5R21.042.54.06.552.522.052.54.07.052.5R26.052.55.07.09）碱:水泥中碱的含量按Na2O+0. 658K2O计算值来表示。二、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥（GB13441999）1、定义与代号1）矿渣硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为矿渣硅 酸盐水泥，代号PS，水泥粒化高炉矿渣掺加量按质量百分比为20%,-70%。允许用石灰石、 窑灰、粉煤灰和火山灰质混合材料中一种材料代替矿渣，代替数量不得超过水泥质量的8%， 替代后水泥中粒化高炉矿渣不得少于20%。2）火山灰质硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称 为火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰水泥），代号PP。水泥中火山灰质混合材料掺量按质量 百分比计为20%一50%。3）粉煤灰硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝 材料称为粉硅酸盐水泥，代号为PF。水泥中粉煤灰掺量按质量百分比计为20%40%。2、强度等级矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥强度等级为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。3、技术要求1）氧化镁：熟料中氧化镁的含量不宜超过5.0%。如果水泥经压蒸安定性试验合格，则 熟料中氧化镁的含量允许放宽到6.0%。2）三氧化硫：矿渣水泥中的三氧化硫含量不得超过4.0%；火山灰水泥和粉煤灰水泥中， 三氧化硫含量不得超过3.5%。3）细度：80um的方孔筛筛余不得超过10%。4）凝结时间：初凝时间不得早于45min，终凝不得迟于10h。5）安定性：用沸煮法检验必须合格。6）强度：水泥强度等级按规定龄期的抗压强度和抗折强度来划分，各强度等级水泥的各龄期强度不得低于下表的数值：矿渣、火山灰、粉煤灰水泥强度等级指标单位：MPa强度等级抗压强度抗折强度3天28天3天28天32.510.032.52.55.532.5R15.032.53.55.542.515.042.53.56.542.5R19.042.54.06.552.521.052.54.07.052.5R23.052.54.57.07）碱：水泥中碱的含量按Na2O+0.658K20计算值来表示。三、水泥试验依照GB/T1345 GB/T1346 GB/T17671进行第五节石油沥青一、石油沥青的生产和分类1、沥青的生产从油井中开采出来的石油，一般简称原油，它是由各种分子量大小不同的烃类的复杂混 合物，炼油厂将原油分馏而提出汽油、煤油、柴油和润滑的石油后和所剩残渣，在进行加工 可以制成各种石油沥青。2、石油沥青的分类1）按原油成分分类：石蜡基沥青、环烷基沥青、中间基沥青；2）按加工方法分类：直馏沥青、氧化沥青、溶剂沥青；3）按沥青常温下的稠度分类：粘稠沥青和流体沥青。二、石油沥青的组成和结构1、石油沥青的组成：组成分析是利用沥青在不同有机溶剂中的选择性溶解或不同吸附上的选择性吸等性质。 早年丁马尔库就提出石油沥青分离为沥青胶：沥青酸酐、油树脂、沥青脂、沥青质沥青碳和似碳物等组分。后对提出三组分和四组分分析法。1）组分分析法：油分、树脂和沥青质；2）四组分分析法：沥青质、饱和分、环烷芳香分。2、石油沥青的结构根据沥青各组分的化学组成和相对含量的不同，可以形成不同的胶体结构，沥青的胶体 结构分类在三个类型：溶胶结构、溶-凝胶结构。3、胶体结构类型的判定沥青的胶体结构和其路用性能有密切的关系，为工程使用方便，通常使用针入度指数来 划分沥青胶体结构的类型。胶体结构类型沥青针入度指数沥青胶体结构类型30203020低温分区低温气候区1234气候区名称冬严寒区冬寒区冬冷区冬温区极端最低气温（C）-9.0五沥青取样数量及方法（一）取样数量、取样器具1、进行沥青性质常规检验的取样数量为:粘稠或固体沥青不少于1.5kg ；液体沥青不少 于1L；沥青乳液不少于4L。进行沥青性质非常规检验及沥青混合料性质试验所需的沥青数量，应根据实际需要确 定。2、仪具与材料盛样器：根据沥青的品种选择。液体或粘稠沥青采用广口、密封带盖的金属容器（如锅、 桶等）；乳化沥青也可使用广口、带盖的聚氯乙烯塑料桶；固体沥青可用塑料袋，但需有外 包装，以便携运。沥青取样器：金属制、带塞、塞上有金属长柄提手。（二）取样方法1、从贮油罐中取样（1）无搅拌设备的贮罐 液体沥青或经加热已经变成流体的粘稠沥青取样时，应先关闭进油阀和出油阀，然 后取样。 用取样器按液面上、中、下位置（液面高各为1/3等分处，但距罐底不得低于总液面 高度的1/6)各取规定数量样品。每层取样后，取样器应尽可能倒净。当储罐过深时，亦可 在流出口按不同深度分三次进行取样，对静态存取的沥青，不得从罐顶用小桶取样，也不可 能从罐底阀们流出少量沥青进行取样。 将取出的三个样品充分混合后取规定数量样品作为试样，样品也可分别进行检验。(2) 有搅拌设备的贮罐将液体沥青或加热已经变成流体的粘稠沥青充分搅拌后，用取样器从沥青的中部取规定 数量试样。(3) 从槽车、罐车、沥青洒布车中取样 设有取样阀时，可旋开取样阀，待流出至少4kg或4L后再取样。 仅有放料阀时，释放出全部沥青的一半时在取样。 从顶盖处取样，可用取样器从中部取样。4)在装料或卸料过程中取样在装料或卸料过程中取样时，要按时间间隔均匀地取至少3个规定数量样品然后将这些 样品充分混合后取规定数量样品作为试样。样品也可分别进行检验。(5) 从沥青储存池中取样沥青储存池中的沥青应待加热熔化后，经管道或沥青泵流至沥青加热锅之后取样。分间 隔每锅至少取3个样品，然后将这些样品充分混匀后再取规定数量作为试样，样品也可分别 进行检验。(6) 从沥青运输船取样沥青运输船到港后，应分别从每个沥青仓取样，每个仓从不同的部位取3个样品，混合 在一起，作为一个仓的沥青样品供检验用。在卸油过程中取样时应根据卸油量，大体分间隔 三次从卸油口或取样口取样，然后混合作为一 个样品供检验用。(7) 从沥青桶中取样 当能确认是同一批生产的产品时，可随机取样。如不能确认是同一批生产的产品时，应 根据桶数按照表1规定或按总桶数的立方根数随机选出沥青桶数。选取沥青样品桶数表1沥青桶总数选取桶数沥青桶总数选取桶数28221734379273345512828644513729965125573010001012621661001133111 将沥青桶加热使桶中沥青全部熔化成流体后，按罐车取样方法取样。每个样品的数量， 以充分混合后能满足供检验用样品的规定数量要求为限。 若沥青桶不便加热熔化沥青时，亦可在桶高的中部将桶凿开取样，但样品应在距桶壁 5cm以上的内部凿取，并采取措施防止样品散落地面沾有尘土。(8) 固体沥青取样从桶、袋、箱装或散装整块中取样，应在表面以下及容器侧面以内至少5cm处采取。如 沥青能够打碎，可用一个干净的工具将沥青打碎后取中间部分试样；若沥青是软塑的，则用 一个干浮的热工具切割取样。