2.1　水泥试验的常规要求

（1）试样应取自同一生产厂家、同期、同品种、同强度等级的水泥。以一次进场的同一出厂编号的水泥为一批（即一个取样单位），袋装水泥一批的总量不得超过200t，散装水泥一批的总量不得超过500t。取样要有代表性、可连续性，也可从20个以上不同部位取等量样品，其总量至少12kg。

（2）试样应充分拌匀。记录通过0.9mm方孔筛的筛余物百分数及其性质。

（3）试验用水必须是洁净的淡水。

（4）试验室的温度控制在（20±2）℃，相对湿度应大于50%。养护箱温度应为（20±1）℃，相对湿度大于90%。

（5）水泥试样、标准砂、拌和用水等的温度应与试验室温度相同。

2.2　试验水泥细度试验

1.试验目的

水泥细度是水泥的重要技术指标，对水泥强度影响较大，并对水泥的体积安定性、泌水性、能耗和产量也有影响。通过测定水泥的细度，为评定水泥的质量提供依据。

2.仪器设备

（1）负压筛析仪：负压筛析仪由筛座、负压筛、负压源和收尘装置组成。其中，筛座由转速（30±2）r／min的喷气嘴、负压表、控制板、微电机及壳体构成，见试图2.1。

（2）天平（最大称重100g，分度值不大于0.05g）。

3.方法步骤

试图2.1　负压筛析仪示意图

1—0.080mm方孔筛；2—橡胶垫圈；3—控制板；4—微电机；5—壳体；6—抽气口；7—风门（调节负压）；8—喷气嘴

（1）筛析测定前应先把负压筛安装好，接通电源，进行控制系统检查，然后将负压调整到4000～6000Pa的范围。

（2）取试样25g，置于洁净的负压筛中，盖好筛盖，放在筛座上，开动筛析仪连续筛析2min。筛析期间，应将附于筛盖上的试样全部敲落在负压筛中。筛毕，在天平上称量筛余物（精确至0.05g）。

（3）当负压小于4000Pa时，应清理吸尘器内的水泥，使负压恢复正常范围。

4.结果评定

水泥试样筛余百分数按下列公式计算：

F＝RS／m×100%

式中　F——试样的筛余百分数，%；

RS——筛余物的质量，g；

m——试样的质量，g。

要求计算精确到0.1%。

2.3　水泥标准稠度用水量测定（GB／T1346—2001）

1.试验目的

通过试验测定水泥净浆达到标准稠度时的用水量，为测定水泥的凝结时间和体积安定性提供标准净浆。试验方法为标准法和代用法（调整用水量和固定用水量法）。如发生争议时，应以标准法为准。

2.仪器设备

（1）标准法维卡仪。如试图2.2所示，标准稠度测定用试杆［试图2.2（c）］有效长度为（50±1）mm，由直径为（10±0.05）mm的圆柱形耐腐蚀金属制成。联结的滑动杆表面应光滑，能靠重力自由下落，不得有紧涩和旷动现象。

盛装水泥净浆的试模［试图2.2（a）］应由耐腐蚀的、有足够硬度的金属制成。试模为深（40±0.2）mm、顶内径为（65±0.5）mm、底内径为（75±0.5）mm的截顶圆锥体。每只试模应配备一个大于试模、厚度不小于2.5mm的平板玻璃底板。

（2）标准稠度测定仪。如试图2.3所示，锥体滑动部分的总质量为（300±2）g，金属空心试锥，锥底直径40mm，高50mm；装净浆用锥模，上口内径60mm，高75mm（见试图2.4）。

（3）水泥净浆搅拌机由搅拌锅、搅拌叶片、传动机构和控制系统组成，搅拌叶片以双轮双速转动。规定：搅拌锅与搅拌叶片的间隙为（2±1）mm；搅拌程序与时间为慢速搅拌120s，停15s，快速搅拌120s。

（4）量水器（最小刻度0.1mL，精度1%），天平（能准确称量至1g）。

3.方法步骤

（1）标准法。

1）测定前检查：维卡仪的金属棒能自由滑动；调整至试杆接触玻璃板时指针对准零点；搅拌机运行正常。

试图2.2　测定水泥标准稠度和凝结时间用的维卡仪

（a）初凝时间测定用立式试模的侧视图；（b）终凝时间测定用反转试模的前视图；（c）标准稠度试杆；（d）初凝用试针；（e）终凝用试针

2）水泥净浆的拌制：拌制前，将拌制用具（搅拌锅、搅拌叶片、试杆、试锥或试模等）用湿布擦净，将拌和水倒入搅拌锅内，然后在5～10s内小心将称好的500g水泥试样加入水中，防止水和水泥溅出；拌和时，先将搅拌锅固定在锅座上，升至搅拌位置，开动搅拌锅，低速搅拌120s，停拌15s，同时将叶片和锅壁上的水泥浆刮入锅中间，接着高速搅拌120s后停机。拌和用水量按经验选定（精确至0.5mL）。

3）标准稠度用水量的测定步骤：拌和结束后，立即将拌制好的水泥净浆装入已置于玻璃底板上的试模中，用小刀插捣，轻轻振动数次，刮去多余的净浆；抹平后迅速将试模和底板移到维卡仪上，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1～2s后，突然放松，使试杆垂直自由地沉入水泥净浆中。在试杆停止沉入或释放试杆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。

试图2.3　标准稠度测定仪

1—铁座；2—金属圆棒；3—松紧螺丝；4—指针；5—标尺

试图2.4　试锥和锥模

（2）代用法：调整用水量法和固定用水量法。

1）测定前检查：仪器金属棒能否自由滑动；试锥降至锥模顶面时，指针是否对准标尺零点；搅拌机能否正常运转。

2）水泥净浆的拌制：与上面标准法相同。采用调整水量法时拌和水量按经验找水，采用不变水量法时拌合用水量固定值为142.5mL。发生争议时，以调整水量法为准。

3）标准稠度用水量的测定：拌和完毕后，立即将搅拌好的水泥净浆装入锥模内，用小刀插捣，轻轻振动数次，刮去多余净浆并抹平后，迅速放到试锥下的固定位置上，将试锥降至净浆表面，拧紧螺丝1～2s后突然放松（即拧开螺丝），让试锥垂直自由地沉入水泥净浆中。到试锥停止下沉或释放试锥30s时记录其下沉深度S（mm）。整个操作应在搅拌后1.5min内完成。

4.结果评定

（1）GB／T1346—2001《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》。以试杆沉入净浆并距底板（6±1）mm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。若试杆沉入净浆距底板大于或小于（6±1）mm的范围时，按经验找水法找到标准稠度用水量。

（2）调整用水量法。以试锥下沉深度为（28±2）mm时的净浆为标准稠度净浆。如下沉深度超出范围，需重新试验，直到符合标准为止。其标准稠度的用水量P，按水泥质量的百分比计，按下式计算：

P＝W／500×100%

式中　W——拌和用水量，mL。

（3）固定用水量法。根据测得的试锥下沉深度S（mm），按下式（或仪器上对应标尺）计算标准稠度用水量P：

P＝33.4－0.185S

当试锥下沉深度小于13mm时，应改用调整用水量法测定。

2.4　水泥凝结时间测定（GB／T1346—2001）

1.试验目的

测定水泥的凝结时间，并确定它能否满足施工的要求。

2.仪器设备

（1）凝结时间维卡仪。如试图2.2所示，凝结时间测定用试针［试图2.2（d）、（e）］。试针由钢制成，其有效长度初凝针为（50±1）mm、终凝针为（30±1）mm、直径为（1.13±0.05）mm的圆柱体。滑动部分的总质量为（300±1）g。与试针联结的滑动杆表面应光滑，能靠重力自由下降，不得有紧涩和旷动现象。

（2）水泥净浆搅拌机与测定标准稠度时所用相同。

（3）标准养护箱。

3.试验步骤

（1）测定前，将圆模［试图2.2（a）］放在玻璃板上，在圆模内侧和玻璃板上稍涂上一层机油。调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃板时，指针对准标尺的零点。

（2）称取水泥试样500g，以标准稠度用水量拌制水泥净浆，记录加水的时间作为凝结时间的起始时间。

（3）将拌和好的标准稠度水泥净浆一次装入圆模内，振动数次后刮平，然后立即放入养护箱内。

（4）初凝时间的测定：试样在标准养护箱养护至加水后30min进行第一次测定。测定时，从养护箱中取出圆模放在试针下，使试针与净浆面接触，拧紧螺丝，1～2s后突然放松，使试针垂直自由地沉入水泥净浆，观察试针停止下沉或释放30s时指针的读数。当试针下沉至距底板（4±1）mm时，水泥即达到初凝状态；由水泥全部加入水中至初凝状态的时间为水泥的初凝时间，用“min”表示。

（5）终凝时间的测定：为了准确观测试针沉入的状况，在终凝针上安装了一个环形附件［试图2.2（e）］。在完成初凝时间测定后，立即将试模连同浆体以平移的方式从玻璃板取下，翻转180°，直径大端向上，小端向下放在玻璃板上，再放入湿气养护箱中继续养护，临近终凝时间时每隔15min测定一次，当试针沉入试体0.5mm时，即环形附件开始不能在试体上留下痕迹时，为水泥达到终凝状态，由水泥全部加入水中至终凝状态的时间为水泥的终凝时间，用“min”表示。

（6）测定时应注意：在最初测定的操作时应轻轻扶持金属柱，使其徐徐下降，以防试针撞弯，但结果以自由下落为准；在整个测试过程中试针沉入的位置至少要距试模内壁10mm。临近初凝时，每隔5min测定一次；临近终凝时，每隔15min测定一次。当水泥净浆到达初凝或终凝状态时立即重复测定一次。当两次结果相同时，才能定为到达初凝状态或终凝状态。每次测定时不得让试针落入原针孔，每次测试完毕必须将试针擦干净并将圆模放回标准养护箱，整个测试过程中要防止圆模受振。如果使用凝结时间自动测定仪，则测定时不必翻转试体。

4.试验结果

由开始加水至初凝、终凝状态的时间分别为该水泥的初凝时间和终凝时间，用分（min）来表示。(www.daowen.com)

2.5　水泥体积安定性检验（GB／T1346—2001）

1.试验目的

检验水泥浆在硬化时体积变化的均匀性，以决定水泥是否可以使用。

2.仪器设备

（1）沸煮箱。有效容积为410mm×240mm×310mm，内设蓖板和加热器，能在（30±5）min内将箱内水由室温升至沸腾，并可保持沸腾状态3h而不需加水。

（2）雷氏夹。由铜质材料制成，见试图2.5。

试图2.5　雷氏夹

1—指针；2—环模

雷氏法必须符合如下要求：当一根指针的根部先悬挂在一根金属丝或尼龙丝上，另一根指针的根部再挂上300g的砝码时，两指针尖距离增加应在17.5±2.5mm范围内，即2x＝17.5±2.5mm（试图2.6），当去掉砝码后，针尖应回到初始状态。

试图2.6　雷氏夹受力示意图

（3）雷氏夹膨胀值测定仪。标尺最小刻度为0.5mm（试图2.7）。

试图2.7　雷氏夹膨胀测定仪

1—底座；2—模子座；3—测弹性标尺；4—立柱；5—测膨胀值标尺；6—悬臂；7—悬丝

（4）水泥净浆搅拌机、标准养护箱、天平、量水器。

3.试验步骤

（1）水泥标准稠度净浆的制备。称取500g水泥，以标准稠度用水量，用水泥净浆搅拌机搅拌水泥净浆。

（2）试件制作。采用雷氏法时，每个试样需成型两个试件，将内壁涂有机油的雷氏夹放在稍涂有机油的玻璃板（约75～80g）上，并立刻将已制好的标准稠度净浆一次装满雷氏夹，装浆时用一只手轻扶雷氏夹，另一只手用宽度约10mm的小刀插捣15次左右，然后抹平并盖上稍涂有机油的玻璃板（约75～80g），接着立刻将试件移至养护箱内养护（24±2）h。

采用试饼法时，将拌制好的水泥净浆取出一部分（约150g），分成两等份，使之成球形。将其放在预先准备好的玻璃板（玻璃板约100mm×100mm，并稍涂机油）上，轻轻振动玻璃板，并用湿布擦过的小刀由边缘至中央抹动，做成直径为70～80mm、中心厚约为10mm、边缘渐薄、表面光滑的试饼。将做好的试饼放入养护箱内养护（24±2）h。

（3）沸煮。养护结束后将试件从玻璃板上脱去。调整沸煮箱的水位，使试件在整个沸煮过程中都被水没过，且中途不需加水，同时又能保证在（30±5）min内加热至沸腾。采用雷氏法时，先测量雷氏夹指针尖端间的距离（A），精确到0.5mm，之后将雷氏夹指针放入水中篦板上，指针朝上，试件之间互不交叉，然后在（30±5）min内加热到沸腾，并恒沸3h±5min。采用试饼法时，先检查试饼是否完整（如已开裂翘曲要检查原因，确无外因时，该试件已属不合格，不必沸煮）。在试饼无缺陷的情况下，将试饼放在沸煮箱的水中篦板上，然后在（30±5）min内加热至沸腾，并恒沸3h±5min。沸煮结束，即放掉箱中热水，打开箱盖，待箱体冷却至室温时，取出试件进行矍断。

4.结果评定

（1）若为雷氏夹，测量试件指针尖端距离（C），计算沸煮后指针间距增加值（CA），取两个试件的平均值为试验结果，当（C－A）不大于5.0mm时，即认为该水泥体积安定性合格，反之为不合格。当两个试样的（C－A）值相差超过4mm时，应用同一水泥重做试验。再如此，则认为该水泥安定性不合格。

（2）若为试饼，目测试件未发现裂缝，用直尺检查也没有弯曲的试饼为体积安定性合格，反之为不合格。当两个试饼的判别结果有矛盾时，该水泥也判为不合格。

（3）测定方法可以用试饼法和雷氏夹法，两者有争议时以雷氏夹法为准。

2.6　水泥胶砂强度检验（ISO）

1.试验目的

通过测定水泥的胶砂强度，评定水泥的强度等级。

2.主要仪器设备

（1）行星式水泥胶砂搅拌机：应符合（ISO法）GB／T17671—1999的要求。

（2）水泥胶砂试体成型振实台：应符合（ISO法）GB／T17671—1999的要求。

（3）下料模套。

（4）试模：为可拆卸的三联模，由隔板、端板、底座等组成。模槽内腔尺寸为40mm×40mm×160mm。三边应互相垂直，见试图2.8。

试图2.8　试模

1—隔板；2—端板；3—底座

（5）抗折试验机：一般采用杠杆比值为1∶50的电动抗折试验机。抗折夹具的加荷圆柱与支撑圆柱直径应为（10±0.1）mm（允许磨损后尺寸为10±0.2mm），两个支撑圆柱中心间距为（100±0.2）mm。

（6）抗压试验机：抗压试验机的最大荷载以200～300kN为佳，在较大的4／5量程范围内使用时，记录的荷载应有±1%精度，并具有按2400±200N／s速率的加荷能力。

（7）抗压夹具：抗压夹具由硬质钢材组成，加压板长40±0.1mm，宽不小于40mm，加压面必须磨平。

3.试件成型

（1）先将试模擦净，四周模板与底座的接触面上应涂黄油，防止漏浆，内壁均匀刷一薄层机油。

（2）ISO标准砂应符合GB／T17671—1999《水泥胶砂强度检验方法》质量要求。水泥与标准砂的质量比为1∶3，水灰比为0.5。每成型3条试件需要称量水泥450g，标准砂1350g，拌和用水量225g。

（3）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：先把水加入锅里，再加入水泥，把锅放在固定架上，上升至固定位置。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。把机器转至高速再拌30s。停拌90s，在第一个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1s以内。

（4）在搅拌砂的同时，将试模和模套固定在振实台上。用一个适当的勺子直接从搅拌锅里将胶砂分两层装入试模，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。再装第二层胶砂，用小播料器播平，再振实60次。移开模套，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刮去，并用同一直尺在近乎水平的情况下将试体表面抹平。

（5）在试模上做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）试件成型试验室的温度应保持在（20±2）℃，相对湿度不低于50%。

4.试件养护

（1）将做好标记的试模放入雾室或湿箱的水平架子上养护，湿空气［温度保持在（20±1）℃，相对湿度不低于90%］应能与试模各边接触。一直养护到规定的脱模时间（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）时取出脱模。脱模前用防水墨汁或颜色笔对试体进行编号和其他标记，两个龄期以上的试体，在编号时应将同一试模中的3条试体分在两个以上龄期内。

（2）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。养护期间试件之间间隔或试体上表面的水深不得小于5mm。

5.试件强度试验

不同龄期的试件强度试验必须在下列时间内进行：

24h±15min；

48h±30min；

72h±45min；

7d±2h；

28d±8h。

试件从水中取出后，在强度试验前应用湿布覆盖。

（1）抗折强度试验。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，分别记下3个试件的抗折破坏荷载F。保持2个半截棱柱体处于潮湿状态直至抗压试验。

（2）抗压强度试验。抗折强度试验后的2个断块应立即进行抗压试验。抗压强度试验必须用抗压夹具，在整个加荷过程中以（2400±200）N／s的速率均匀地加荷直至试件破坏，分别记下3个试件的抗压破坏荷载F。

6.结果计算

（1）抗折强度。

1）每个试件的抗折强度Rf按下式计算（精确至0.1MPa）：

式中　F——破坏荷载，N；

L——支撑圆柱中心距，mm，L＝100mm；

b——棱柱体正方形截面的边长，mm，b＝40mm。

2）以一组3个试件测定值的算术平均值为抗折强度的测定结果。当3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。如有两个试件的测定结果超过平均值的±10%时，应重新试验。

（2）抗压强度。

1）抗压强度RC按下式计算（精确至0.1MPa）：

式中　F——破坏荷载，N；

A——受压面积40mm×40mm。

2）以一组3个棱柱体上得到的6个抗压强度测定值的算术平均值为试验结果。如6个测定值中有一个超出6个平均值的±10%，就应剔除这个结果，而以剩下5个的平均值为结果。如果5个测定值中再有超过它们平均值±10%的，则此组试验作废。