水泥遇水后發(fā)生一系列物理化學(xué)反應時(shí)放出的熱量稱(chēng)為水化熱，以J/g表示。水泥的水化熱和放熱速度直接關(guān)系到混凝土工程的質(zhì)量。在大體積混凝土結構中甚至能產(chǎn)生幾十度的溫差，巨大的溫度應力會(huì )導致混凝土開(kāi)裂，加大了混凝土被腐蝕的速率。水化熱測試對水泥的生產(chǎn)、使用及理論研究都非常重要。水泥水化熱測試分為直接法（代用法）、間接法（基準法）兩種。
直接法測定水泥水化熱：
試驗前應將廣口保溫瓶(g)、軟木塞(g1)、銅套管(g2）、截錐形圓筒(g3)和蓋(g4)、襯筒(g5)及軟木塞封蠟(g6)分別稱(chēng)量記錄。熱量計各部件除襯筒外，應編號成套使用。
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熱量計的熱容量，按下式計算，計算結果保留至0.01：
式中:
C—不裝水泥膠砂時(shí)熱量計的熱容量，單位為焦耳每攝氏度(J/℃）；
g—保溫瓶質(zhì)量，單位為克(g)；
g1—軟木塞質(zhì)量，單位為克(g)；
g2——銅套管質(zhì)量，單位為克(g)；
g3—塑料截錐筒質(zhì)量，單位為克(g)；
g4—塑料截錐筒蓋質(zhì)量，單位為克(g)；
g5—襯筒質(zhì)量，單位為克(g)；
g6—軟木塞底面的蠟質(zhì)量，單位為克(g)；
v—溫度計伸人熱量計的體積，單位為立方厘米(cm3)。
式中各系數分別為所用材料的比熱容，單位為焦耳每克攝氏度[J/(g.℃)]。
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測定前24 h開(kāi)起恒溫水槽，使水溫恒定在(20士0.1)℃范圍內。試驗前熱量計各部件和試驗用品在試驗室(20±2℃）溫度下恒溫24h，首先在截錐形圓筒內放人塑料襯筒和銅套管，然后蓋上中心有孔的蓋子，移人保溫瓶中。
用漏斗向圓筒內注入溫水，準確記錄用水質(zhì)量(W)和加水時(shí)間(精確到(min)，然后用配套的插有溫度計的軟木塞蓋緊。
在保溫瓶與軟木塞之間用膠泥或蠟密封防止滲水，然后將熱量計垂直固定于恒溫水槽內進(jìn)行試驗。
恒溫水槽內的水溫應始終保持(20士0.1)℃，從加水開(kāi)始到6h讀取第一次溫度T1(一般為34℃左右），到44 h讀取第二次溫度(一般21.5℃以上)。
試驗結束后立即拆開(kāi)熱量計，再稱(chēng)量熱量計內所有水的質(zhì)量，應略少于加入水質(zhì)量，如等于或多于加入水質(zhì)量，說(shuō)明試驗漏水，應重新測定。
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熱量計散熱常數K按下式計算，計算結果保留至0.01J/(h·℃):
式中:
K—散熱常數，單位為焦耳每小時(shí)攝氏度[J/(h·℃)]；
W—加水質(zhì)量，單位為克(g）；
C—熱量計的熱容量，單位為焦耳每攝氏度(J/℃)；
T1—試驗開(kāi)始后6h,讀取熱量計的溫度，單位為攝氏度(℃)；
T2—試驗開(kāi)始后44 h讀取熱量計的溫度，單位為攝氏度(℃)；
△t—讀數T1至T2所經(jīng)過(guò)的時(shí)間，38h。
?、菟嗨療釡y定操作
試驗前熱量計各部件和試驗材料預先在(20士2)℃溫度下恒溫24 h，截錐形圓筒內放人塑料襯筒。
按照GB/T 1346-2001方法測出每個(gè)樣品的標準稠度用水量，并記錄。
試驗膠砂配比：每個(gè)樣品稱(chēng)標準砂1350 g，水泥450 g，加水量按下式計算，計算結果保留至1 mL。
式中:
M一試驗用水量，單位為毫升(mL)；
P—標準稠度用水量，%；
5％—加水系數。
把稱(chēng)好的標準砂和水泥加人到攪拌鍋中，慢速攪拌30 s后加人水量，并開(kāi)始計時(shí)，慢速攪拌60 s，然后再快速攪拌60 s。加水時(shí)間在20 s內完成。
攪拌完畢后稱(chēng)取2份質(zhì)量為(800士1)g的膠砂，分別裝人2個(gè)截錐形圓筒內，蓋上蓋子，在圓筒內膠砂中心部位用搗棒搗一個(gè)洞，分別移入到對應保溫瓶中，放人套管，蓋好帶有溫度計的軟木塞，用膠泥或蠟密封，以防漏水。
從加水時(shí)間算起第7 min讀第一次溫度，即初始溫度T0。
然后移人恒溫水槽中，根據溫度變化情況確定讀取溫度時(shí)間，一般在溫度上升階段每隔1h讀一次，下降階段每隔2h、4h、8h、12h讀一次。
從開(kāi)始記錄第一次溫度時(shí)算起到168 h時(shí)記錄最后一次溫度，末溫T168，試驗測定結束。
全部試驗過(guò)程熱量計應整體浸在水中，養護水面至少高于熱量計上表面10 mm。
實(shí)驗結束后取出套管，觀(guān)察套管、保溫瓶中是否有水，如有水此瓶試驗作廢。
試驗結果計算
A.曲線(xiàn)面積的計算
根據所記錄時(shí)間與水泥膠砂的對應溫度，以時(shí)間為橫坐標(1 cm→5 h),溫度為縱坐標(1 cm→l℃)在坐標紙上作圖，并畫(huà)出20℃水槽溫度恒溫線(xiàn)。恒溫線(xiàn)與膠砂溫度曲線(xiàn)間的總面積(恒溫線(xiàn)以上的面積為正面積，恒溫線(xiàn)以下的面積為負面積∑F0~x(h·℃)可按下列計算方法求得:
a.用求積儀求:
把恒溫線(xiàn)與膠砂溫度曲線(xiàn)間的面積按幾何形狀劃分為若干個(gè)小三角形，拋物線(xiàn)，梯形面積等，分別計算、相加。
b.近似矩形法
如圖2.所示，以每5 h(1 cm)作為一個(gè)計算單位作為矩形的寬度，矩形的長(cháng)度(溫度值)是通過(guò)面積補償確定。在圖2補償的面積中間選一點(diǎn)，這一點(diǎn)如能使一個(gè)計算單位內陰影面積與曲線(xiàn)外的空白面積相等，那么這一點(diǎn)的高度便可作為矩形的長(cháng)度，然后與寬度相乘即得矩形的面積并相加。
c.用電子儀器自動(dòng)記錄和計算。
B.試驗用水泥質(zhì)量(G)按下式計算，計算結果保留至1 g:
式中:
G—試驗用水泥質(zhì)量，單位為克(g)；
P—水泥凈漿標準稠度，%；
800—試驗用水泥膠砂總質(zhì)量，單位為克(g)；
5％—加水系數。
C.試驗中用水量(M1)按下式計算，計算結果保留至1 mL:
式中:
M1—試驗中用水量，單位為毫升(mL)；
P—水泥凈漿標準稠度，%。
D.總熱容量的計算Cp
根據水量及熱量計的熱容量C，按下式計算，計算結果保留至0.01J/℃：
式中:
Cp—裝人水泥膠砂后的熱量計的總熱容量，單位為焦耳每攝氏度(J/℃)；
M1—試驗中用水量，單位為毫升(mL)；
C—熱量計的熱容量，單位為焦耳每攝氏度(J/℃）。
E.總熱量的計算Qx
在某個(gè)水化齡期時(shí)，水泥水化放出的總熱量為熱量計中蓄積和散失到環(huán)境中熱量的總和。Qx按下式計算，計算結果保留至0.1。
式中:
Qx—某個(gè)齡期時(shí)水泥水化放出的總熱量，單位為焦耳(J)；
Cp—裝水泥膠砂后熱量計的總熱容量單位為焦耳每攝氏度(J/C)；
tx—齡期為X小時(shí)的水泥膠砂溫度，單位為攝氏度(℃)；
t0—水泥膠砂的初始溫度，單位為攝氏度(℃)；
K—熱量計的散熱常數，單位為焦耳每小時(shí)攝氏度[J/(h℃)]；
∑F0~x—在0~X小時(shí)水槽溫度恒溫線(xiàn)與膠砂溫度曲線(xiàn)間的面積，單位為小時(shí)攝氏度(h·℃)。
F.水泥水化熱的計算：
在水化齡期X小時(shí)水泥的水化熱qx，按下式計算，計算結果保留至1：
式中:
qx—水泥某一齡期的水化熱，單位為焦耳每克(J/g）；
Qx—水泥某一齡期放出的總熱量，單位為焦耳(J)；
G—試驗用水泥質(zhì)量，單位為克(g)。
每個(gè)水泥樣品水化熱試驗用兩套熱量計平行試驗，兩次試驗結果相差小于12 J/g時(shí)，取平均值作為此水泥樣品的水化熱結果；兩次試驗結果相差大于12 J/g時(shí)，應重做試驗。
