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溶解热法水泥水化热测定方法

一、前言：

适用于中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐

水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。

二、原理

本方法是依据热化学的盖斯定律，即化学反应的热效应只与体系的初态和终态有关而与反应

的途径无关提出的。它是在热量计周围温度一定的条件下，用未水化的水泥与水化一定龄期

的水泥分别在一定浓度的标准酸中溶解，测得溶解热之差，即为该水泥在规定龄期内所放出

的水化热。

三、仪器设备

溶解热法水泥水化热测定仪

1.水槽温度：20℃±0.1℃

2.真空瓶容积：约650ml

冷却速度为盛满比室温高5℃的水静置30分钟后≤0.001℃/min．℃

3.酸液搅拌棒转速：500rpm

四、试验室条件

试验室温度在（20±1）℃，相对湿度不低于50%。恒温槽水温应保持在（20±0.1）℃恒

温水槽为纯净的饮用水

五、试验步骤

1、热量计热容量的标定

贝氏温度计或量热温度计、保温瓶及塑料内衬、搅拌棒等应编号配套使用。使用贝氏温度计

试验前应用量热温度计检查贝氏温度计零点。如果使用量热温度计，不需调整零点，可直接

测定。

2、在标定热量计热容量的前24小时应将保温瓶放入内筒中，酸液搅拌棒放入保温瓶内，盖

紧内筒盖，在将内筒放入恒温水槽内。调整酸液搅拌棒悬臂梁使夹头对准内筒中心孔，并将

酸液搅拌棒夹紧。在恒温水槽内加水使水面高出试验内筒盖，打开循环水泵等，使恒温水槽

内的水温并保持在（20±0.1）℃，然后关闭循环水泵备用。

3.5.1.3试验前打开循环水泵，观察恒温水槽温度使其保持在（20±0.1）℃，从安放贝氏

温度计孔插入直颈加酸漏斗，用500mL耐酸的塑料杯称取（13.5±0.5）℃的（2.00±0.02）

mol/L硝酸溶液约41.0g，量取8mL40%氢氟酸加入耐酸塑料量杯内，在加入少量剩余的硝

酸溶液，使两种混合溶液总质量达到（425±0.1）g，用直颈加酸漏斗加入到保温瓶内，然

后取出加酸漏斗，插入贝氏温度计或量热温度计，中途不应拔出避免温度散失。

3、开启保温瓶中的酸液搅拌棒，连续搅拌20min后，在贝氏温度计或量热温度计上读出

酸液温度，此后每隔5min读一次酸液温度，直至连续15min，每5min上升的温度差值相等

时为止。记录最后一次酸液温度，此温度值即为初测读数，初测期结束。

4、初测期结束后立即将事先称量好的（7±0.001）g氧化锌通过加料漏斗徐徐地加入保温瓶

酸液中，加料过程须在2min内完成，漏斗和毛刷上均不得残留试样，加料完毕盖上胶塞，

避免试验中温度散失。

5、从读出初测读数起分别测读20,40,60,80,90,120min时贝氏温度计的读数。这一过程为溶

解期。

6、热量计在各时间区间内的热容量按式（１）计算，精确到0.5J/℃

G0〔1072.0＋0.4(30－ta)＋0.5(T－ta)

C＝──────────────────────⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1)

R0

式中：C——热量计热容量，J/℃;

1072.0——氧化锌在30℃时的溶解热，J/g;

G0——氧化锌重量，g；

T——氧化锌加入热量计时的室温，℃；

0.4——溶解热负温比热容，J/℃·g;

0.5——氧化锌比热容，J/℃·g;

ta——溶解期第一次测读数θ[a]加贝氏温度计0℃时相应的摄氏温度，℃;

R0——经校正的温度上升值，℃。

R0值按式（２）计算：

a

R0＝（θa-θ0）－───（θb－θ0）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(2)

b－a

式中：θ0——初测期结束时（即开始加氧化锌时）的贝氏温度计读数，℃;

θa——溶解期的第一次测读的贝氏温度计的读数，℃;

θa——溶解期结束时测读的贝氏温度计的读数，℃;

a、b——分别不测读θa或θb时距离测初读数θ0时所经进的时间，min。

7、热量计热容量应标定两次，以两次标定值的平均值作为标定结果。如两次标定值相差大

于5J/℃时，须重新标定。

8、在下列情况下，热容量需重新标定：

a.重新调整贝氏温度计时；

b.当温度计、保温瓶、搅拌器重新更换或涂覆耐酸涂料时；

c.当新配制的酸液与标定量热计热容量的酸液浓度变化超过0.02mol/L时；

d.对试验结果有疑问时。

9、未水化水泥溶解热的测定

进行准备工作和初测期试验，并记录初测温度θ0。

读出初测温度θ0后，立即