詳細な説明：

西安試験装置の原理

セメントの性質には、細さ、標準粘度用水量、凝結時間、安定性、セメント砂強度などが含まれる。

セメント粒子の太さはセメントの性質に大きな影響を与える。セメント粒子の粒径は一般的に7〜200μmの範囲内であり、粒子が細くなるほど、水化が速く、完全であり、早期強度と後期強度が高い。国の基準でセメントの細さは篩析法と比表面積法で検査することができると規定されている。細度検査には篩孔直径80μmの試験篩を用いた。

凝固時間は初期凝固と最終凝固に分けられる。最初の凝固はセメントに水を加えて混合し、標準的な粘度の浄漿が可塑性を失い始めるまでに必要な時間、最終凝固はセメントに水を加えて攪拌し、標準コンシステンシーの浄液が完全に可塑性を失い、強度の生成を開始するのに必要な時間である。国の基準では、セメントの凝固時間は標準的な粘度のセメント正味スラリーで、規定の温度及び湿度環境下でセメント正味スラリー凝固時間測定器で測定することが規定されている。珪酸塩セメントの基準では、初期凝固時間は45 minより早くてはならず、最終凝固時間は6.5 hより遅くてはならない。

体積安定性不良とは、セメントが硬化した後に、不均一な体積変化が生じる現象を指す。体積安定性が不良であるのは、一般的に熟成剤に含まれる遊離酸化カルシウムが多すぎるためである。あるいは、クリンカに含まれる遊離酸化マグネシウムが多すぎたり、石膏が多すぎたりすることによるものである。国の基準では、セメントの安定性を煮沸法で検査することになっている。沸煮法は酸化カルシウムの熟成を加速させる役割を果たすので、遊離酸化カルシウムによるセメントの安定性不良を検査するしかない。遊離酸化マグネシウムは蒸圧下で熟成を加速させ、石膏の危害は長期にわたり常温水で発見されなければならず、両者とも迅速な検査には不便である。そのため、国の基準ではセメントクリンカ中の遊離酸化マグネシウム含有量は5.0%を超えてはならず、セメント中の三酸化硫黄含有量は3.5%を超えてはならず、セメントの体積安定性を制御する。

西安試験機器の意義と目的

セメントは粉末状を呈し、水と混合した後、物理化学反応過程を経て可塑性スラリーから硬い石状体に変えることができ、そして散粒状材料を全体に接着することができるので、セメントは良好な鉱物ゲル化材料である。工事におけるセメントの広範な利用に鑑み、各種セメントの性質を把握することは重要な意義がある。本実験方法は珪酸塩セメント、普通珪酸塩セメント、スラグ珪酸塩セメント、火山灰質珪酸塩セメント及び微灰珪酸塩セメントに適用する。

本実験の目的は、学生にセメントの国家基準を理解させ、セメント品質検査の操作方法及び強度試験片の製作を習得させ、セメント品質の各技術指標の実際の工事意義を把握させることである。

実験方法と手順

（1）負圧ふるい法

篩析試験の前に、負圧篩を篩座に置き、篩蓋をかぶせ、電源を投入し、制御システムを検査し、負圧を4000～6000 Paの範囲内に調節しなければならない。

試料25 gを秤量し、清浄な負圧篩に入れ、篩蓋をかぶせ、篩座に載せ、篩析器を起動して2分間連続篩析し、その間に篩蓋に試料が付着していれば、軽く叩いて試料を落下させることができる。ふるい終わったら、天秤でふるいの残りを量る。

動作負圧が4000 Pa未満の場合は、掃除機内のセメントを掃除し、負圧を正常に戻す必要があります。

試験結果：

セメント試料ふるいの残りの百分率は次の式で計算する：

F-セメント試料の篩余百分率、%;

Rs-セメントふるい残留物の質量、g；

W――セメント試料の品質、g。

結果は0.1%に計算された。

試験ふるいを洗浄する。

（2）標準コンシステンシー用水量試験

標準粘度用水量は、紛争が発生した場合には水量調整方法を基準として、水量と不変水量を調整する2つの方法のいずれかで測定することができる。

試験前に検査すること：計器の金属棒は自由に滑ることができるべきである、試錐が型頂面位置まで降下した時の指針は準定規零点に対応し、攪拌機は正常に作動しなければならない。

セメントの浄水スラリーを混合する前に、攪拌鍋と攪拌翼はまず湿った木綿で拭き、秤量した500 gのセメント試料を攪拌鍋に入れた。攪拌する時、まず攪拌鍋を攪拌機の鍋台の上に置いて、攪拌位置に上がって、機械を起動して、同時にゆっくりと攪拌水を加えて、ゆっくりと120 s攪拌して、15 s攪拌を停止して、続いて急速に120 s攪拌してから停止します。

水の量を調整する方法を採用する時に水の量をかき混ぜて経験に基づいて水を探して、不変水の量の方法を採用する時に水の量をかき混ぜて142.5 mlの水を使って、水の量は正確に0.5 mlになります。かき混ぜ終わった後、すぐにかき混ぜた浄漿を錐型内に入れて、ナイフで挿して、数回振動して、余分な浄漿を掻き取って、平らにした後、迅速に試験錐の下の固定位置に置いて、試験錐を浄漿面まで下げてねじを締めて、それから突然リラックスして、試験錐を自由に浄漿中に沈めて、試験錐が沈全体の操作は攪拌後1.5 min以内に完了しなければならない。

調整水量法で測定した場合、試錐沈下深さ28±2 mmの時の正味パルプを標準粘度正味パルプとする。その混合水量は当該セメントの標準粘度用水量（P）であり、セメント質量の百分率による。沈下深さが範囲を超えている場合は、別途試料と呼び、水量を調整し、28±2 mmに達するまで再試験しなければならない。

不変水量法で測定する場合、測定した試錐沈下深さS（mm）に基づいて式（または計器上対応スケール）を押下する

標準コンシステンシー用水量P（%）を算出した。

P=33.4～0.185S

注：試錐の沈下深さが13 mm未満の場合は、調整水量方法を用いて測定しなければならない。

（3）凝固時間の測定

測定前に、ガラス板に丸型を置き、内側に少しエンジンオイルを塗布し、凝結時間測定器を調整してガラス板に針を接触させた時、針はスケールの零点に合わせた。

セメント試料500 gを秤量し、標準コンシステンシ用水量で標準コンシステンシを測定する際に浄水スラリーを製造する方法で、標準コンシステンシ浄水スラリーを製造し、直ちに一度に円型に入れ、数回振動した後に平らにし、その後湿気養生箱に入れた。加水開始時間を凝固時間の開始時間として記録する。

凝固時間の測定：試験片は湿蒸気養生箱中で加水後30 minまで養生した時に測定を行った。測定時、養生箱から円型を取り出して試針下に置き、試針を浄漿面に接触させ、ねじ1〜2 sを締めた後、突然リラックスし、試針は垂直に浄漿に沈み、試針が沈下を停止した時の針の読みを観察した。試針が底板から2〜3 mmまで沈殿すると、セメントが初期凝固状態に達する、沈下が1〜0.5 mmを超えない場合はセメントが凝結状態になる。加水開始から初期凝固、最終凝固状態までの時間は、それぞれセメントの初期凝固時間と最終凝固時間であり、時間（h）と分（min）で表される。測定時に注意しなければならない。最初に測定した操作時に金属棒を軽く支持し、徐々に下降させて針が曲がらないようにしなければならないが、結果は自由落下を基準として、試験過程中に針が貫かれた位置は少なくとも円型内壁から10 mm離れなければならない。初凝固に近づくと、5 minごとに測定し、終凝に近づくと15 minごとに測定し、初凝固または終凝状態に達するとすぐに測定を繰り返し、2回の結果が同じ場合には初凝固または終凝状態に達することができる。測定ごとに試針を元の針穴に落としてはならず、試験が終わるたびに試針をきれいに拭き、円型を養生箱に戻し、測定過程全体で円型の受振を防止しなければならない。