石膏胶凝材料试验.doc

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1、试验一 气硬性胶凝材料石膏性能试验一、概述胶凝材料是在物理、化学作用下，能从将体变成结实的石状体，并能胶结其他物料，制成有肯定机械强度的复合固体的物质。和水成浆后能在空气中硬化、但不能在水中硬化的胶凝材料称为气硬性胶凝材料(非水硬性胶凝材料)。石灰、石膏、菱苦土是建筑材料工业常用的一种气硬性胶凝材料。这些材料在煅烧的过程中，由于多种因素造成温度不均匀，使这些材料的活性降低，质量下降，通过一系列的性能测试，可以确定其质量的等级。石膏产品，一般以二水硫酸钙(CaSO42H2O)的质量百分含量表示其品位。建筑石膏试验，试验室温度为 1525，相对湿度为 5575。石膏试样、拌和水及试模等仪器的温度均

2、应与室温一样。二、石膏细度测定建筑石膏的细度影响其溶解速度、溶液的过饱和度以及高度过饱和状态的存在时间，从而使水化产物的结晶条件转变，影响制品强度。石膏的细度是以试样经 0.2mm 方孔筛筛余百分数计，GB97761988 规定， 筛余百分数不大于 5.0(优等品)或 10.0(一等品)或 15.0(合格品)。(一)主要仪器设备1. 标准筛：筛孔为方形，孔的边长为 2.0mm 和 0.2mm 两种，筛底有接收盘，顶部有筛盖盖严。2. 天平：准确度0.1g。3. 电热鼓风枯燥箱：最高温度 200；枯燥器等。(二)试验步骤1. 从密封容器内取出 200g 试样，使其通过 2.0mm 的方孔筛，记录

3、筛余物及其百分含量。将过筛后的试样充分拌匀，在 404下恒重(烘干时间相隔 1h 的二次称重差不超过 0.2g 即为恒重)，并在枯燥器中冷却至室温。2. 称取烘干试样 500.1g，用 0.2mm 筛筛分。筛时一手拿住筛子，略微倾斜地摇摆筛子，使其撞击另一只手，撞击速度为125 次/min，摇摆幅度为 20cm， 每摇摆 25 次转动 90，连续摇摆。筛分将完毕时，去掉筛底，在纸上按上述方法筛分，至每分钟通过不超过 0.1g 时，即为筛分完成。3. 称量筛余物，准确至0.1g。以其克数乘以2 即为筛余百分数，计算至0.1 。筛余连续进展两次，两次试验结果的差值小于 1，则以平均值作为试样细度，

4、否则应再测定。至两次测定值之差小于 1，再取其平均值。三、石膏标准稠度的测定拌制石膏料浆时的加水量与料浆的流淌性、硬化后石膏制品的强度有亲热关系。料浆的流淌性可用稠度表示。本试验以料浆自由集中范围大小衡量料浆的流淌性(稠度)。(一)主要仪器设备：稠度仪：由内径为500.1mm，高为 1000.1mm 的铜质或不锈钢的筒体垂直地放在玻璃板上，筒体的中心应与玻璃板下一组同心圆的中心重合。(二)试验步骤1. 将合计为标准稠度用水量的水倒入搅拌锅中。2. 称取预先通过 2mm 方孔筛的石膏试样 3001g，将其在5s 内均匀地撒入水中，接着用拌和棒搅拌 30s，得到均匀的石膏浆，快速注入稠度仪筒体，用

5、刮刀将多余的料浆刮去，使其与筒体上外表相平。3. 从试样与水接触时起，至总时间为 50s 时，以 15cm/s 左右的速度将稠度筒垂直提起，并快速移离试饼上方。测定试饼垂直方向上的两个直径值，并以其平均值作为该试饼直径。4. 料浆扩展直径等于 1805mm 时的加水量与试样的重量比(以百分数表示，准确至 1)，即为试样的标准稠度用水量。测试数据需复验一遍。5. 假设试验中，在水量递增或递减的状况下，所测试饼直径屡次消灭忽大忽小的现象，说明该批试样性能不稳定，应将试样在试验室条件下铺成 1cm 以下的薄层，放置 3d 以上再测定。四、石膏分散时间测定建筑石膏分散较快，按国家标准规定其初凝应不早于

6、 6min，终凝应不迟于30min。(一)主要仪器设备：分散时间测定仪等。(二)试验步骤1. 先检查仪器金属杆是否能自由滑动，随后将圆模放在玻璃板上，调整仪器使试针接触玻璃时，指针对准标尺零点。2. 按试样标准稠度用水量量取水。3. 称取通过 2mm 方孔筛的试样 2001g，在 5s 内径均匀地撒入水中，接着搅拌 30s。4. 将搅拌均匀的料浆倒入放置于玻璃上的圆模中。圆模须预先擦干净并涂上矿物油。5. 将玻璃板的一边抬高约 10mm，上下振动五次以排解料浆中的空气。然后用刮刀将多余的料浆刮去。把装满料浆的圆模连同玻璃底板快速移至仪器的针下，使针尖与料浆的外表相接触，针尖离圆模的边应大于10

7、mm。拧紧螺丝，然后突然放松，试针自由插入料浆中，针和杆的升落每隔30s 重复一次，每次都应转变插入点。试针应擦净、校直。6. 记录分散时间：从试样与水接触时起，至试针第一次碰不到玻璃底板时所经过的时间，为试样的初凝时间。从试样与水接触时起，至试针插入料浆的深度不大于 1mm 时所经过的时间，为试样的终凝时间。应分别取两次测定结果的算术平均值，作为试样的初凝和终凝时间。五、石膏强度测定石膏的抗折强度、抗压强度是划分石膏等级的主要质量指标，也关系到石膏的应用。石膏在水化硬化过程中体积稍有膨胀，因而在实际应用中，可以使用石膏净浆。本试验即承受净浆成型试件。(一)主要仪器设备。1. 试模：同水泥胶砂

8、强度检验方法中的水泥胶砂试模，如图3-1 所示，其中BC40mm，A160mm。2. 抗折试验机：承受 GB3350.3 中的电动抗折试验机。3. 抗压试验机：抗压试验机最大荷载50 100KN 为宜，误差不超过1.0%；抗压夹具4. 石膏料浆搅拌机或搅拌锅、拌和铲、刮平刀、天平、枯燥箱、枯燥器等。(二)试验步骤图 3-1 水泥胶砂试模1. 按试样的标准稠度用水量量水，随即倒入搅拌锅中。2. 称取通过 2mm 方孔筛的试样 10001g。将称好的试样在 30s 内均匀地撒入搅拌锅中，静置 1min，用拌和棒在 30s 内搅拌 30 次后，再以 3 转/分搅拌至稠化。3. 用料勺将料浆灌入涂有矿

9、物油的试模内。料浆布满试模后，将模子的一端用手抬起约 10mm，然后使其突然落下。如此反复振动五次，以排解料浆中的气泡。当从溢出的料浆中看出已经初凝时，用刮平刀刮去溢浆，但不必抹光外表， 待 1.5h 编号并拆模。至石膏与水接触开头达 2h 时，进展强度测定。4. 测定抗折强度，将试件放在抗折试验机的轴辊上，试件的成型面应侧面， 试件各边与各轴辊垂直，并使轴辊与二个下轴辊完全保持等距。开动机器，使试件在加荷开头后 2040s 内破坏，记录三个试件的抗折强度 ff(MPa)，并计算其平均值，此平均值即为试样的抗折强度。当三个强度值中有一个超过平均值 10的，应剔除后再平均作为抗折强度试验结果。5

10、. 测定抗压强度，用做完抗折试验后所得的六个半截试件进展抗压强度测定。将试件放在抗压夹具内，试件的成型外表应与受压面相垂直，受压面积应为4062.5mm。将抗压夹具连同试件置于抗压试验机上下台板之间，试验机的下台板球轴应通过受压面中心。开动机器，使试件在加荷开头 2040s 内破坏，记录每个试件的破坏荷重 P(N)，按下式计算抗压强度 fc。f= P =PcA2500式中：fc抗压强度(MPa)；P破坏荷重(N)；A受压面积即 4062.5mm。计算六个试件抗压强度平均值，此平均值即为试样的抗压强度。假设在六个强度值中有某个值超过平均值10的。应将此值舍去，以其余的值计算平均值。假设有两个以上

11、的值超过平均值10时，应重做试验。六、结果评定依据 GB97761988 标准规定，依据试样的细度、分散时间和强度测定结果按表 3-1 评定建筑石膏的等级。表 3-1 建筑石膏的质量等级指标等级优等品一等品合格品抗折强度(不小于，MPa)2.52.11.8抗压强度(不小于，MPa)4.93.92.9细度(0.2mm 筛余不大于)5.010.015.0注：初凝时间不小于 6min，终凝时间不大于 30min。思考题1. 建筑石膏的主要成分是什么，对于气硬性胶凝材料，成型养护的条件有哪些要求？2. 影响石膏强度测试结果的主要因素有哪些？参考文献1. 秦鸿根编，建筑材料试验指导书，东南大学材料科学与工程学院内部教材Z，2022.10；2. 伍洪标主编 无机非金属材料试验M，北京：化学工业出版社，2022.6；