测定水泥密度的方法主要有液体排代法和气体排代法,其中液体排代法是经典且常用的方法,以下是该方法的详细步骤:
1. 准备李氏瓶:将无水煤油注入李氏瓶中至0到1mL刻度线(以弯月面下部为准),然后盖上瓶塞,将李氏瓶放入恒温水槽内,使刻度部分浸入水中。恒温30分钟后,记下初始读数。
2. 处理水泥试样:水泥试样应预先通过0.90mm方孔筛,并在110±5℃的温度下干燥1小时。之后,在干燥器内冷却至室温,并称取60g水泥,精确至0.01g。
3. 加入水泥:用小匙将水泥样品一点点地装入李氏瓶中,并反复摇动(或使用超声波震动),直到没有气泡排出。然后,再次将李氏瓶静置于恒温水槽中,恒温30分钟,并记下第二次读数。在此过程中,要确保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℃。
4. 计算密度:根据阿基米德定律,水泥的体积等于它所排开的液体体积。可以通过测量加入水泥前后李氏瓶中液体的体积变化来计算水泥的体积。然后,使用水泥的质量和计算出的体积来计算密度,即密度=质量/体积。结果应计算到小数第三位,并取整数到0.01g/cm³。试验结果应取两次测定结果的算术平均值,且两次测定结果之差不得超过0.02g/cm³。
还有气体排代法等其他测定方法,它们使用分子截面积很小的气体(如氦气)作为介质,通过仪器测出水泥样品的实际体积。这种方法测定时间短,更接近于真密度,而且对样品无损害。无论采用哪种方法,都需要严格遵守操作规程和注意事项,以确保测定结果的准确性和可靠性。