水泥半绝热量热仪是一种专用于测量水泥及混凝土水化热的精密仪器,其核心功能是通过模拟半绝热环境,精确追踪样品在固化过程中释放的热量变化,为水泥性能评估与质量控制提供关键数据支撑。该仪器采用高精度等温控制技术,将砂浆或混凝土样品置于125毫升密封瓶中,在恒定温度环境下固化。通过内置的高灵敏度温度传感器,实时监测样品水化反应产生的微小温升,结合热力学模型计算水化热释放速率与总量。其绝热设计可有效减少环境热干扰,确保测试结果的准确性与重复性。
一、试验前准备
仪器检查与校准
检查热仪主机、恒温槽、测温系统(温差热电偶、记录仪)是否正常运行,确保恒温槽温度波动≤±0.1℃,测温精度符合要求(±0.001℃)。
校准测温系统:用标准温度计校准热电偶,确保温差测量误差在允许范围内;检查搅拌装置,保证水槽内水温均匀。
样品与材料准备
水泥样品:按标准方法取样、缩分,过0.9mm筛,置于密封容器中,在20±2℃环境下存放不少于24h。
拌合水:采用蒸馏水或去离子水,温度控制在20±2℃。
试模与附件:准备2个圆筒形试模(容积约500mL)、搅拌锅、刮刀、称量设备(精度0.1g)等,试模需清洁、干燥。
环境控制
试验环境温度保持在20±2℃,避免阳光直射、气流扰动及振动影响。
二、水泥浆体制备
称量
称取水泥样品500g(精确至0.1g),倒入搅拌锅中;根据水泥标准稠度用水量(按GB/T 1346测定)计算拌合水量,称量后倒入水泥中。
搅拌
用搅拌锅手动搅拌30s,使水泥与水初步混合;再用机械搅拌器搅拌2min(低速1min,高速1min),确保浆体均匀无结块。
装模与密封
将搅拌好的水泥浆体一次性装入试模,用刮刀沿试模内壁插捣数次,排出气泡,然后刮平表面(浆体体积约为试模容积的90%)。
立即盖上试模盖子,密封(防止水分蒸发),并在盖子中心孔插入温差热电偶(热端与浆体接触,冷端置于恒温槽)。
三、仪器操作与数据记录
放置试模
将密封好的试模放入半绝热量热仪的恒温槽内,确保试模完q浸没在恒温水浴中(水温控制在20±0.1℃),热电偶冷端固定在恒温槽内。
初始温度测量
浆体装模后3min内,记录初始温度(t₀),作为水化热计算的基准值。
连续测温与记录
仪器自动连续测量水泥浆体的温度变化,按以下频率记录数据:
前3天:每1h记录1次;
4~7天:每2h记录1次;
7天后(如需):每4h记录1次。
同时记录恒温槽的温度,确保其稳定在20±0.1℃。
试验终止
常规试验测定至7天,若需更长龄期(如28天),按标准延长测试时间。
四、数据处理与计算
温差计算
计算每个时间点浆体温度与初始温度的差值(ΔT=Tₜ-t₀),其中Tₜ为t时刻的浆体温度。
结果修正
若试验过程中恒温槽温度波动超过允许范围,需对数据进行修正;平行试验(至少2组)结果差值应≤5%,取平均值作为最终结果。
五、试验后处理
仪器清理
试验结束后,取出试模,清理残留浆体,用蒸馏水冲洗试模及热电偶,干燥后存放。
关闭恒温槽、记录仪等设备,整理试验台面。
数据存档
保存原始温度记录、计算过程及结果报告,按要求归档。