测试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,以下是其详细步骤:
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),然后盖上瓶塞放入恒温水槽内,使刻度部分浸入水中(水温应控制在李氏瓶刻度时的温度),恒温30分钟,记下初始读数。
2. 处理水泥样品: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。然后称取水泥60g,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。之后再次将李氏瓶静置于恒温水槽中,恒温30分钟,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。可以通过水泥的质量和排开的液体体积来计算水泥的密度。计算公式为:水泥密度ρ=水泥质量(g)/排开的体积(cm³)。结果需要计算到小数第三位,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。
还有气体排代法等更先进的测试方法,这种方法使用分子截面积很小的氦气作为介质,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。
在实际操作中,应根据具体需求和条件选择合适的测试方法,并严格按照操作步骤进行,以确保测试结果的准确性。