有关水泥检测的几点探讨

 

　　关键词：水泥；质量检测；试验操作；质量控制

 

引言

　　在建设工程使用的众多材料中，水泥是最基本、最重要的原材料，也是实验室材料检测中比较重要的一个检测项目，其检测工作质量的高低直接影响施工现场中水泥的正确使用和施工质量。因此，必须认真检测水泥的质量，严把质量关。在水泥的物理力学性能检测中，因影响试验结果准确性的因素众多，所以在日常检测工作中必须加强各个环节的控制和协调，提高水泥检测数据的准确性和公正性，为建筑施工质量提供可靠的技术参考。

　　水泥取样是水泥检测过程中的首要环节，因此必须注意以下事项：

　　（一）水泥取样数量符合有关规定要求。对于袋装水泥，以同一厂家生产的同期出厂的同强度等级、标号的水泥，以一次进场的同一出厂编号为一取样单位，取样应具有代表性，可以从20个以上不同部位的袋中取等量样品的水泥，经混拌均匀后称取质量不少于12 kg；对于散装水泥，同一水泥厂生产的同期出厂的同品种、同强度等级的水泥，以一次进场的同一出厂编号的水泥为一取样单位，随机从不少于3个罐车中取等量水泥，经混拌均匀后称取质量不少于12 kg.

　　（二）水泥存放与保管符合相关要求。将所取水泥混合样通过0.9 mm方孔筛，均分为试验样和封存样两份，样品取得后应分别存放在密封的金属容器中，加封条，且所使用的容器应洁净、干燥、防潮、密闭、不易破损、不与水泥发生反应，并分别在存放容器上加盖清晰、不易擦掉的标记，同时标明取样时间、地点、人员或见证单位的密封印。试验样应及时送到检测机构进行检测，封存样应密封保管3个月，以备观察及再检测[1].

　　（三）水泥取样还要注意水泥安定性的时效性。由于安定性不合格的水泥会给工程带来极大的隐患，所以准确地检测和判定水泥的安定性是否合格在水泥检验过程中也是极其重要的。但是有时也会出现这样的情况，同一批次的水泥在第一次送检检测时安定性为不合格，但是在过几天的第二次送检检测中却是合格的。这种水泥的安定性随时间而发生变化的情况称为安定性的时效性。也正是时效性的存在，使得在水泥安定性的判定上往往会有争议。其主要原因是：水泥中低温f-CaO的结构较疏松，在水泥存放的过程中能自动吸收空气中的水分进行消解，随着水泥存放时间的延长，水泥中的f-CaO不断吸收空气中的水分而水化，含量不断地减少，而高温f-CaO的密度大，结构比较致密，且表面包裹着玻璃釉状物质，不易吸收空气中的水分进行水化，所以水泥时效性的产生主要是由低温f-CaO引起的。因此，安定性不合格的水泥在存放一段时间后安定性可能会合格。但是并不是所有的水泥存放一段时间后安定性都会合格，当水泥中的f-CaO含量过多或者是由于f-MgO以及SO3引起的安定性不合格时，由于它们没有低温f-CaO的这种特性。也就是说存放一段时间有可能解决由于低温f-CaO而造成的水泥安定性不合格，并非意味着水泥的安定性不合格只要存放一段时间就可以了。另外，由于在水泥的生产过程中f-CaO的产生是不可能避免的，因此在水泥配料合理、煅烧时反应彻底的情况下，水泥熟料在粉磨前和成品水泥在出厂前一定要存放一段时间（安定期），这样可以有效地避免安定性的时效性的存在，也可在一定程度上减少安定性争议的产生。

　　水泥检测仪器和设备是评定水泥质量的基础环节，其质量的好坏、技术参数准确与否，直接关系到水泥质量的评定是否准确、可靠。所以在仪器和设备购入前，应进行合格供应商的选择和调查，建立供应商的档案，对供应商提供的仪器的产品质量、供应能力、供货及时性、处理质量问题的及时性以及其他质量管理体系的相关信息进行调查，只有高质量的仪器设备才可能有高质量的检测数据。水泥检测仪器的计量校准、检定是水泥检测结果准确性和可靠性的重要保证。检测仪器在投入使用前均应经过校准（检定或自校），制订检定或校准计划表，按照规定的日期及时送检或由计量检定部门进行现场检定、校准，并在有效期内使用；检测仪器的量值只要可能都应溯源到国家计量基准，无标准的溯源必须经过比对或验证，保证量值的准确、可靠。按照仪器和设备检定计划表需要注意的是，不仅要对天平、水泥净浆搅拌机、水泥胶砂搅拌机、振动台（振实台）、抗折试验机、压力试验机、负压筛、沸煮箱等主要仪器和设备进行检定和校准，而且还要对胶砂试模、抗压夹具、标准稠度与凝结时间测定仪等配套仪器进行认真的自校和校准，自校记录的精度及数据范围应对照标准进行核对确认，仪器和设备满足其标准规定要求后方可使用。

　　试验前一天将水泥、标准砂、试验用水放入成型室。试验时，应先测量它们的温度是否一致，并予以记录。对温度的测量是保证试验准确的重要条件。试体成型室对温度、湿度要求相对较宽，容易达到试验要求，养护箱可采用温湿度自动控制，也容易达到试验要求，而保证试体养护池水的温度是一个难点。目前很多试验机构仅用普通空调控制室温来达到间接控制水温的方法，由于室内温差等原因，造成温度控制不能很好地满足标准要求。最近市场上推出的新型水泥自动控制养护水箱，因价格昂贵，一般试验室无力购买，但恒温水浴池在目前情况下是一种不错的选择，由于它采用水浴方法，可以保证所有试体温度相同，恒温装置采用自动控制系统，可以减少人为误差，且价格适中。

　　（一）水泥细度检验方法及注意事项。

　　采用45μm和80μm方孔筛对水泥试样进行筛析试验，用筛上筛余物的质量百分数来表示水泥样品的细度。称取试样需精确到0.01 g.由于试验筛在筛析过程中会被筛析物堵塞筛孔，在规定筛析时间的情况下，筛孔堵塞严重时会影响筛析结果，因此试验筛每使用100次后要用标准样品重新标定，当修正系数在0.80~1.20范围内时，可以继续使用，超出范围则应予以淘汰，这样才能保证试验结果的准确性[2].

　　（二）水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法及注意事项。

　　1.水泥标准稠度用水量的测定方法及注意事项。

　　《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》（GB/T1346-2001）标准规定，用于检测凝结时间、安定性的水泥净浆应为标准稠度净浆。所以标准稠度用水量的测定一定要准确，因为一旦有误，就会影响凝结时间和安定性试验结果的准确性，造成对水泥质量的误判，有可能导致不合格的水泥被用于工程，从而严重影响工程的结构安全。因此，标准稠度用水量的准确测定，成为凝结时间和安定性准确测定的前提。

　　2.凝结时间的测定方法及注意事项。

　　（1）为了保证测定时间的准确性，水泥净浆稠度仪在使用前应仔细检查试杆表面是否光滑平整，靠自重可否自由下落，无紧涩和晃动现象，试针不得弯曲。当水泥净浆达到标准稠度时，将净浆装入圆模，轻轻振动数次，去除多余净浆后抹平。抹平次数不能太多，防止可能引起水泥净浆泌水，并迅速将装好的圆模放入养护箱中养护。

　　（2）初凝时间的测定：30 min后进行第一次测量，当试针沉至距离底板4±1mm时，水泥达到初凝状态。当水泥全部加入水中至初凝状态的时间为水泥的初凝时间，用min表示。终凝时间的测定：初凝后将试件翻转180°，继续养护，当试针沉入试体0.5mm时，即环形附件开始不能在试体上留下痕迹时，水泥达到终凝状态。当水泥全部加入水中至终凝状态的时间为水泥的终凝时间，用min表示。

　　（3）水泥全部加入水中的时间作为凝结时间的起始时间。最初测定时应轻扶金属柱，防止撞弯试针，试针针入位置至少距圆模内壁10 mm，凝结时，以试针自由下落为准；临近初凝时，每隔5 min测定1次，临近终凝时，每隔15 min测定1次，测定时试针不能落入原针孔，判定符合时必须立即重复测1次。对于泌水较多的浆体，在临近初凝时要少搬动圆模，避免振动，否则泌水严重，影响测定的准确性。