水泥是最重要的建筑材料之一,用水泥制成的砂浆、混凝土、预制构件等产品,坚固耐久,广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程,产品质量的优劣关系到人民的生命和财产安全。水泥密度在产品检测标准中属于选择性项目,但是该项指标对于某些特殊的工程却是很重要的物理指标之一,如粘结工程、浇灌工程、油井堵塞工程等,这些工程需要水泥较快的从浆体中下沉生成致密的水泥石,因此要求水泥密度要大,另外测定水泥比表面积时也必须先测定水泥密度,因此水泥密度的检验也不容忽视。
1 水泥密度的检验步骤
(1)水 泥 试 样 应 预 先 通 过 0 . 9 0 m m方 孔 筛,在110℃±5℃温度下烘干1h,并在干燥器内冷却至室温(室温应控制在20℃±1℃)。
(2)称取水泥60g,精确至0.01g。在测试其他材料密度时,可按实际情况增减称量材料质量,以便读取刻度值。
(3)将无水煤油注入李氏瓶中至“0mL”到“1mL”之间刻度线后(选用磁力搅拌此时应加入磁力棒),盖上瓶塞放入恒温水槽内,使刻度部分浸入水中(水温应控制在20℃±1℃),恒温至少30min,记下无水煤油的初始(第一次)读数。
(4)从恒温水槽中取出李氏瓶,用滤纸将李氏瓶细长颈内没有煤油的部分仔细擦干净。
(5)用小匙将水泥样品一点点地装入李氏瓶中,反复摇动(亦可用超声波震动或磁力搅拌等),直至没有气泡排出,再次将李氏瓶静置于恒温水槽,使刻度部分浸入水中,恒温至少30min,记下第二次读数。第一次读数和第二次读数时,恒温水槽的温度差不大于0.2℃。
(6)用水泥的质量除以两次体积读数的差即为水泥密度值,试验结果取两次测定结果的算术平均值,两次测定结果之差不大于0.02g/cm3。
水泥密度的检验方法比较简单,但是标准要求的平行试验的差值很小,因此必须严谨操作,否则很难满足要求。
2 仪器设备
仪器设备是试验过程必不可少的工具,仪器设备的符合性更是检测数据的主要影响因素。该项试验中主要的仪器设备有李氏瓶、、电子天平等,仪器设备需要通过计量检定合格。
李氏瓶是最主要的检验仪器,除了计量检定外,还需要实验室的期间核查,核查主要内容是李氏瓶的容积,标准要求任何标明的容量误差不大于0.05mL,主要的核查方法是液体质量法,装下一定体积的液体介质(一般用水),称量液体的质量,查出该温度下液体的密度,用质量除以密度得到体积数,计算出的体积数与李氏瓶显示的体积数的差值即为误差值,注意标定过程中一定要恒温(同密度实验室温差要求即可),而且尽量增加标定区间范围和平行试验次数,这样标定的结果可信度较高,标定后的容积误差数据应分别记录保存,必要时可以作为检验数据的修正之用。
恒温水槽是该项试验的控温设备,试验要求温度波动范围极小,因此对于设备的依赖性很强,能否准确控制温度也就成了试验的关键环节。标准中要求恒温水槽应有足够大的容积,不易受外界温度波动的影响,使水温可以稳定控制在20℃±1℃,另外水槽内不同位置的温度应保证均匀性。电子天平,量程应不小于100g,分度值不大于0.01g,使用频率较高的情况下,计 量检定周期内也应期间核查,可以用标准砝码予以自校,保证检验数据的溯源性。