T 0505—2020 水泥標準稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性試驗方法
1 目的、適用范圍和引用標準
本方法規(guī)定了水泥標準稠度用水量、凝結(jié)時間和體積安定性的試驗方法。
本方法適用于通用硅酸鹽水泥、道路硅酸鹽水泥及指定采用本方法的其他品種水泥。引用標準：
《水泥凈漿攪拌機》（JC/T 729）
《水泥凈漿標準稠度與凝結(jié)時間測定儀》（JC/T 727）
《水泥安定性試驗用沸煮箱》（JC/T 955）
2 儀具與材料
2.1 水泥凈漿攪拌機：應(yīng)符合現(xiàn)行《水泥凈漿攪拌機》（JC/T 729）的規(guī)定。
2.2 標準法維卡儀：應(yīng)符合現(xiàn)行《水泥凈漿標準稠度與凝結(jié)時間測定儀》（JC/T 727） 的規(guī)定， 標準稠度測定用試桿[ 圖 T 0505-1c）] 有效長度為 50mm±1mm ， 由直徑為10mm±0.05mm 的圓柱形耐腐蝕金屬制成。測定凝結(jié)時間用試針[圖 T 0505-1d）、e）]，由鋼制成， 其有效長度初凝針為 50mm±1mm ， 終凝針為 30mm±1mm ， 圓柱體直徑為1.13mm±0.05mm ?；瑒硬糠值目傎|(zhì)量為 300g±1g 。與試桿、試針聯(lián)結(jié)的滑動桿表面應(yīng)光滑， 能靠重力自由下落，不得有緊澀和曠動現(xiàn)象。
盛裝水泥凈漿的試模[圖 T 0505-1，a）]應(yīng)由耐腐蝕的、有足夠硬度的金屬制成。試模深為 40mm±0.2mm ，圓錐臺頂內(nèi)徑為 65mm±0.5mm 、底內(nèi)徑為 75mm±0.5mm ，每只試模應(yīng)配備一個邊長或直徑約為 100mm、厚度為 4~5mm 的平板玻璃底板或金屬底板。
2.3 代用法維卡儀：應(yīng)符合現(xiàn)行《水泥凈漿標準稠度與凝結(jié)時間測定儀》（JC/T 727） 的規(guī)定。
2.4 沸煮箱：應(yīng)符合現(xiàn)行《水泥安定性試驗用沸煮箱》（JC/T 955）的規(guī)定。
2.5 雷氏夾膨脹儀：由銅質(zhì)材料制成，其結(jié)構(gòu)如圖 T 0505-2 所示。當(dāng)一根指針的根部先懸掛在一根金屬絲或尼龍絲上，另一根指針的根部掛上 300g 質(zhì)量的硅碼時，兩根指針的針尖距離應(yīng)在 17.5mm±2.5mm 范圍以內(nèi)，去掉砝碼后針尖的距離能恢復(fù)至掛砝碼前的狀態(tài)。雷氏夾受力示意，如圖 T 0505-3 所示。
2.6 量水器：分度值為 0.5mL。
2.7 天平：最大量程不小于 1 000g，感量不大于 1g。
a) 初凝時間測定用立式試模側(cè)視圖 b)終凝時間測定用反轉(zhuǎn)試模前視圖
c)標準稠度試桿 d)初凝用試針 e)終凝用試針
圖 T 0505-1 測定水泥標準稠度和凝結(jié)時間用的維卡儀（尺寸單位：mm）
2.8 水泥標準養(yǎng)護箱：溫度控制在 20℃±1 ℃，相對濕度大于 90%。
2.9 雷氏夾膨脹值測定儀：如圖 T 0505-4 所示，標尺最小刻度為 0.5mm。
2.10 秒表：分度值為 1s。
圖 T 0505-2 雷氏夾示意圖（尺寸單位：mm）
1-指針；2-環(huán)模
圖 T 0505-3 雷氏夾受力示意圖
圖 T 0505-4 雷氏夾膨脹值測定儀（尺寸單位：mm）
1-底座；2-模子座；3-測彈性標尺；4-立柱；5-測膨脹值標尺；6-懸臂；7-懸絲
3 試驗準備
3.1 水泥試樣應(yīng)充分拌勻，通過 0.9mm 方孔篩，并記錄篩余物情況，但要防止過篩時混進其他粉料。
3.2 試驗用水宜為潔凈的飲用水，有爭議時可用蒸餾水。
4 試驗環(huán)境
4.1 試驗室環(huán)境溫度為 20℃±2 ℃，相對濕度大于 50%。
4.2 水泥試樣、拌和水、儀器和用具的溫度應(yīng)與試驗室內(nèi)室溫一致。
5 標準稠度用水量的測定（標準法）
5.1 試驗前必須做到：
（1） 維卡儀的金屬棒能夠自由滑動。試模和玻璃底板用濕布擦拭（但不允許有明水 ），將試模放在底板上。
（2） 調(diào)整至試桿接觸玻璃板時指針對準零點。
（3） 水泥凈漿攪拌機運行正常。
5.2 水泥凈漿的拌制
用水泥凈漿攪拌機攪拌，攪拌鍋和攪拌葉片先用濕布擦過，將拌和水倒入攪拌鍋中，然后 5~10s 內(nèi)小心將稱好的 500g 水泥加入水中，防止水和水泥濺出；拌和時，先將鍋放在攪拌機的鍋座上，升至攪拌位置，啟動攪拌機，低速攪拌 120s，停 15s，同時將葉片和鍋壁上的水泥漿刮入鍋中間，接著高速攪拌 120s 停機。
5.3 標準稠度用水量的測定步驟
（1） 拌和結(jié)束后，立即取適量水泥凈漿一次性將其裝入已置于玻璃底板上的試模中， 漿體超過試模上端，用寬約 25mm 的直邊刀輕輕拍打超出試模部分的漿體 5 次以排除漿體中的孔隙，然后在試模上表面約 1/3 處，略傾斜于試模分別向外輕輕鋸掉多余凈漿，再從試模邊沿輕抹頂部一次，使凈漿表面光滑。在鋸掉多余的凈漿和抹平的操作過程中，注意不要壓實凈漿。
（2） 抹平后迅速將試模和底板移到維卡儀上，并將其中心定在試桿下，降低試桿直到與水泥凈漿表面接觸，擰緊螺絲 1~2s 后，突然放松，使試桿垂直自由地沉入水泥凈漿中。在試桿停止沉入或釋放試桿 30s 時記錄試桿距底板之間的距離，升起試桿后，立即擦凈。
（3） 整個操作應(yīng)在攪拌后 90s 內(nèi)完成。以試桿沉入凈漿并距底板 6mm±1mm 的水泥凈漿為標準稠度凈漿。其拌和水量為該水泥的標準稠度用水量（P），按水泥質(zhì)量的百分比計， 結(jié)果精確至 1%。
（4） 當(dāng)試桿距玻璃板距離小于 5mm 時，應(yīng)適當(dāng)減水，重復(fù)水泥漿的拌制和上述過程； 若距離大于 7mm，則應(yīng)適當(dāng)加水，并重復(fù)水泥漿的拌制和上述過程。
6 標準稠度用水量的測定（代用法）
6.1 標準稠度用水量的測定可用調(diào)整水量法和不變水量法兩種方法中的任一種，發(fā)生爭議時，以調(diào)整水量法為準。采用調(diào)整水量法測定標準稠度用水量時，拌和水量應(yīng)按經(jīng)驗找水； 采用不變水量法測定時，拌和水量為 142.5mL，水量精確到 0.5mL。
6.2 試驗前須檢查項目：儀器金屬棒應(yīng)能自由滑動；試錐降至模頂面位置時，指針應(yīng)對準標尺零點；攪拌機運轉(zhuǎn)應(yīng)正常等。
6.3 水泥凈漿的拌制：用符合要求的水泥凈漿攪拌機攪拌，攪拌鍋和攪拌葉片先用濕棉布擦凈，將稱好的 500g 水泥試樣倒入攪拌鍋內(nèi)。拌和時，先將鍋放到攪拌機鍋座上，升至攪拌位置，啟動機器，同時徐徐加入水拌和，慢速攪拌 120s，停拌 15s，接著快速攪拌 120s 后停機。
6.4 標準稠度用水量的測定
（1） 拌和結(jié)束后，立即將拌好的凈漿裝入錐模內(nèi)，用寬約 25mm 的直邊刀輕輕插搗 5 次，再輕輕振動 5 次，刮去多余凈漿；抹平后迅速放到試錐下面固定位置上。將試錐降至凈漿表面擰緊螺絲處，擰緊螺絲 1~2s 后，突然放松，讓試錐自由沉入凈漿中，到試錐停止下沉?xí)r記錄試錐下沉深度。整個操作應(yīng)在攪拌后 90s 內(nèi)完成。
（2） 用調(diào)整水量法測定時，以試錐下沉深度 30mm±1mm 時的凈漿為標準稠度凈漿。其拌和水量為該水泥的標準稠度用水量（P），按水泥質(zhì)量的百分比計。如下沉深度超出范圍，須另稱試樣，調(diào)整水量，重新試驗，直至達到 30mm±1mm 時為止。
（3） 用不變水量法測定時，標準稠度用水量按式（T 0505-1）計算：
P = 33.4 - 0.185S （T 0505-1）
式中： P ——水泥標準稠度用水量（%）；
S ——試錐下沉深度（mm）。結(jié)果計算精確至 1%。
當(dāng)試錐下沉深度小于 13mm 時，應(yīng)改用調(diào)整水量法測定。
7 凝結(jié)時間的測定
7.1 測定前準備工作：調(diào)整凝結(jié)時間測定儀的試針接觸玻璃板時，指針對準零點。
7.2 試件的制備：以標準稠度用水量按 5.2 制成標準稠度凈漿（記錄水泥全部加入水中的時間作為凝結(jié)時間的起始時間），一次裝滿試模，振動數(shù)次刮平，立即放入養(yǎng)護箱中。
7.3 初凝時間的測定
（1） 記錄水泥全部加入水中至初凝狀態(tài)的時間作為初凝時間，用“min”計。
（2） 試件在濕氣養(yǎng)護箱中養(yǎng)護至加水后 30min 時進行第一次測定。測定時，從濕養(yǎng)護箱中取出試模放到試針下，降低試針與水泥凈漿表面接觸。擰緊螺絲 1~2s 后，突然放松， 使試針垂直自由地沉入水泥凈漿中。觀察試針停止沉入或釋放試針 30s 時指針的讀數(shù)。
（3） 臨近初凝時每隔 5min（或更短時間）測定一次，當(dāng)試針沉至距底板 4mm±1mm 時，為水泥達到初凝狀態(tài)。
（4） 當(dāng)達到初凝時應(yīng)立即重復(fù)測一次，當(dāng)兩次結(jié)論相同時才能定為達到初凝狀態(tài)。
7.4 終凝時間的測定
（1） 由水泥全部加入水中至終凝狀態(tài)的時間為水泥的終凝時間，用“min”計。
（2） 為了準確觀察試件沉入的狀況，在終凝針上安裝了一個環(huán)形附件[圖 T 0505-1e）] 。在完成初凝時間測定后，立即將試模連同漿體以平移的方式從玻璃板下，翻轉(zhuǎn) 180o，直徑大端向上，小端向下放在玻璃板上，再放入濕氣養(yǎng)護箱中繼續(xù)養(yǎng)護。
（3） 臨近終凝時間時每隔 15min（或更短時間）測定一次，當(dāng)試針沉入試件 0.5mm 時，即環(huán)形附件開始不能在試件上留下痕跡時，為水泥達到終凝狀態(tài)。
（4） 達到終凝時需要在試體另外兩個不同點測試，結(jié)論相同時才能確定達到終凝狀態(tài)。
7.5 測定時應(yīng)注意，在最初測定的操作時應(yīng)輕輕扶持金屬柱，使其徐徐下降，以防止試針撞彎，但結(jié)果以自由下落為準；在整個測試過程中試針沉入的位置至少要距試模內(nèi)壁10mm。每次測定不能讓試針落入原針孔，每次測試完畢須將試針擦凈并將試模放回濕氣養(yǎng)護箱內(nèi)，整個測試過程要防止試模振動。
8 安定性的測定（標準法）
8.1 測定前的準備工作
每個試樣需要兩個試件，每個雷氏夾需配備兩個邊長或直徑約 80mm、厚度為 4~5mm的玻璃板。凡與水泥凈漿接觸的玻璃板和雷氏夾表面都要稍稍涂上一層油。
8.2 雷氏夾試件的制備方法
將預(yù)先準備好的雷氏夾放在已稍擦油的玻璃板上，并立刻將已制好的標準稠度凈漿裝滿試模。裝模時一只手輕輕扶持試模，另一只手用寬約 25mm 直邊小刀在漿體表面輕輕插搗 3次，然后抹平，蓋上稍涂油的玻璃板，接著立刻將試模移至濕汽養(yǎng)護箱內(nèi)養(yǎng)護 24h±2h。
8.3 沸煮
（1） 調(diào)整好沸煮箱內(nèi)的水位，使之在整個沸煮過程中都能沒過試件，無須中途添補試驗用水，同時又能保證在 30min±5min 內(nèi)升至沸騰。
（2） 脫去玻璃板取下試件，先檢查試餅是否完整（如已開裂、翹曲，要檢查原因，確定無外因時，該試餅已屬不合格品，不必沸煮），在試餅無缺陷的情況下，用雷氏法測定時， 先測量雷氏夾指針間的距離（A），精確到 0.5mm，接著將試件放入沸煮箱中的試件架上， 指針朝上，試件之間互不交叉，然后在 30min±5min 內(nèi)加熱至沸騰并恒沸 180min±5min 。
8.4 結(jié)果判別
沸煮結(jié)束后，立即放掉沸煮箱中的熱水，打開箱蓋，待箱體冷卻至室溫，取出試件進行判別。
測量試件指針尖端間的距離（C），精確至 0.5mm，當(dāng)兩個試件煮后增加距離（C-A） 的平均值不大于 5.0mm 時，即認為該水泥安定性合格；當(dāng)兩個試件煮后增加距離（C-A）的平均值大于 5.0mm 時，應(yīng)用同一樣品重做一次試驗，以復(fù)檢結(jié)果為準。
9 安定性的測定（代用法）
9.1 試驗前準備工作
每個樣品需準備兩塊約 100mm×100mm 的玻璃板。凡與水泥凈漿接觸的玻璃板都要稍稍涂上一層油。
9.2 試餅的成型方法
將制好的標準稠度凈漿取出一部分分成兩等份，使之成球形，放在預(yù)先準備好的玻璃板上，輕輕振動玻璃板并用濕布擦凈的小刀由邊緣向中央抹動，做成直徑為 70~80mm、中心厚約 10mm、邊緣漸薄、表面光滑的試餅，接著將試餅放入濕汽養(yǎng)護箱內(nèi)養(yǎng)護 24h±2h。
9.3 沸煮
（1） 調(diào)整好沸煮箱內(nèi)的水位，使之在整個沸煮過程中都能沒過試件，無須中途添補試驗用水，同時保證水在 30min±5min 內(nèi)能沸騰。
（2） 脫去玻璃板取下試件，當(dāng)用餅法測定時，先檢查試餅是否完整（如已開裂、翹曲 ，要檢查原因，確定無外因時，該試餅已屬不合格品，不必沸煮），在試餅無缺陷的情況下將試餅放在沸煮箱的水中箅板上，然后在 30min±5min 內(nèi)加熱至水沸騰，并恒沸 180min±5min 。
9.4 結(jié)果判別
沸煮結(jié)束后，立即放掉沸煮箱中的熱水，打開箱蓋，待箱體冷卻至室溫，取出試件進行判別。目測試餅未發(fā)現(xiàn)裂縫，用直尺檢查也沒有彎曲（使鋼直尺和試餅底部緊靠，以兩者間不透光為不彎曲）的試餅為安定性合格，反之為不合格。當(dāng)兩個試餅判別結(jié)果有矛盾時，該水泥的安定性為不合格。
10 試驗報告
試驗報告應(yīng)包括下列內(nèi)容：
（1） 要求檢測的項目名稱；
（2） 試樣編號；
（3） 試驗日期及時間；
（4） 儀器設(shè)備的名稱、型號及編號；
（5） 環(huán)境溫度和濕度；
（6） 執(zhí)行標準；
（7） 使用檢測方法；
（8） 水泥試樣的標準稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性；
（9） 要說明的其他內(nèi)容。
條文說明
本方法參照《水泥標準稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法》（GB/T 1346—2011）編制，相對于原方法，增加了試驗用玻璃底板的具體尺寸要求。明確了標準稠度用水量的測定步驟中，凈漿裝模過程具體操作步驟。改變了原方法中標稠用水量代用法終凝時間的判定，改為距離玻璃底板 30mm±1mm 。改變了原方法安定性試樣的成型方法，改為另一只手用寬約 25mm 直邊小刀在漿體表面輕輕插搗 3 次，然后抹平。
在水泥凈漿加水?dāng)嚢韬?，可能發(fā)生異常凝結(jié)現(xiàn)象。這種早期凝結(jié)又分為假凝和瞬凝。假凝的主要特征是加水凝固后，凈漿沒有明顯溫度升高，凈漿重新攪拌后可恢復(fù)塑性。產(chǎn)生假凝的原因在于，當(dāng)加入水中時，半水石膏和無水石膏比鋁酸三鈣（C3A）能更快溶解，形成硫酸鈣過飽和溶液，同時轉(zhuǎn)化為二水石膏結(jié)晶析出，帶來假凝。同時還與水泥中存在的堿有關(guān)。
瞬凝的主要特征是當(dāng)加入水中時，大量放熱，很快失去流動性。產(chǎn)生的原因主要在于 C3A 含量過高， 而水泥中為摻入石膏或摻入的石膏中三氧化硫（SO3）含量過低引起的。
