1、水泥安定性检测中的时效问题探讨摘要：泥是重要的建筑材料之一，有良好的可塑性，人称活石头，其质量的优劣对于保证建筑工程的质量、保护国家财产和人民生命安全关系极大。本文就水泥安定性检测中的时效问题进行了简要分析。 关键词：水泥安定性；检测；游离氧化钙；游离氧化镁 中图分类号：TQ172 文献标识码：A 引言 在土建过程中，使用了安定性不合格的水泥会给工程带来极大的隐患，但是在现在的建筑市场中，安定性不合格的水泥仍然存在，故对于质检部门来说，准确的检测和判定水泥的安定性是否合格在水泥检验过程中是极其重要的。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时安定性不合格，但是在过几天的第二次送检
2、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我们称为安定性的时效性。也正是时效性的存在，使得在安定性的判定上往往会有争议。 一、水泥安定性不合格的原因分析 引起水泥安定性不合格的原因主要是由于水泥熟料中含有过多的游离氧化钙、游离氧化镁及三氧化硫。 1、游离氧化钙的影响 通常在水泥检测中发现的安定性不合格主要是由游离氧化钙过多引起的。在水泥熟料的烧成阶段,物料在 130014501300温度范围内,进行熟料的烧成。物料温度达到 1300左右是铁铝酸四钙、铝酸三钙、氧化镁及碱质开始熔融,氧化钙和硅酸二钙熔入液相中。在液相中,硅酸二钙和氧化钙发生反应生成硅酸三钙,这一过程称为石灰吸收。到达
3、1450时,游离石灰得到充分吸收。其反应如下: 2CaOSiO2+CaO3CaOSiO2 在 14501300降温过程中,主要进行阿里特晶体的长大与完善过程。直到物料温度降到 1300以下时,也想开始凝固,硅酸三钙生成的反应也就基本结束。这时物料中如果存在未与硅酸二钙化合的氧化钙,就形成游离氧化钙。一般情况下,游离氧化钙的生成有 3 种情况,它们对水泥安定性的影响是不同的。 第一种情况是由于水泥熟料慢冷或还原气氛使硅酸三钙分解的氧化钙及熟料中含氧化钾、氧化钠比较多时,取代硅酸二钙、氯酸三钙及硅酸二钙中的氧化钙,而形成所谓的二次游离氧化钙,由于二次游离氧化钙经高温作用,会产生破坏作用。 第二种情
4、况是由于水泥熟料中的游离氧化钙存在于黄粉、黄球等生烧料中,导致大量的游离氧化钙的残留,这种游离氧化钙是没有经过高温死烧的。同样会产生破坏作用。 第一、二种情况的游离氧化钙结构比较疏松,水化速度较快,影响较轻。在水泥检测中比较容易发现,在施工中表现为水泥制品不凝结、不硬化、早期几乎没有强度等。 第三种情况是由于当配料不当,生料过粗或煅烧不充分时,熟料中就会出现没有被吸收的游离氧化钙,这种游离氧化钙在烧成温度下呈“死烧状态”,结构比较致密,水化速度较慢,通常要在加水 3d 以后反应才比较明显。游离氧化钙水化生成氢氧化钙时,体积膨胀 97.9%,在硬化的水泥制品内部造成局部膨胀应力。因此,随着水泥中
5、游离氧化钙含量的增加,首先是抗拉、抗折、强度的降低,使 3d 以后的强度倒缩,引起水泥安定性的不合格。 2、游离氧化镁的影响 水泥熟料在煅烧过程中,由于氧化镁与二氧化硅、氧化铝、氧化铁的化学亲和力小,一般不与其他氧化物起化学反应而生成有用矿物。有一部分氧化镁可与熟料矿物结合成固溶体以及溶于液相中。当氧化镁含量过多时,就形成游离氧化镁。游离氧化镁的水化速度比游离氧化钙更为缓慢,要几个月甚至几年才能明显反应出来。水化生成氢氧化镁时,体积膨胀 148%,导致水泥安定性的不合格。 3、三氧化硫的影响 水泥熟料中的三氧化硫是由煤和生料带入的,水泥中的三氧化硫则是由石膏带入的。由于三氧化硫水化也是在水泥凝
6、结硬化以后发生的,并且也伴随着体积的膨胀,因而也能引起水泥不安定型的不合格。 综上所述水泥中含有过多的游离氧化钙、游离氧化镁及三氧化硫都会引起水泥安定性的不合格。因此,在水泥中应严格限制游离氧化钙、游离氧化镁及三氧化硫的含量。 二、水泥安定性的时效问题 结构比较疏松的游离氧化钙在水泥存放中能自动吸收空气中的水分进行水化,随着水泥存放时间的延长,水泥中的这一部分游离氧化钙含量会不断减少。而结构比较致密的游离氧化钙不易吸收空气中的水分进行水化,所以水泥的时效问题主要是由于结构比较疏松的游离氧化钙引起的。也就是说水泥经存放一段时间后有可能解决由于这种游离氧化钙引起的安定性不合格。因此,安定性不合格的
7、水泥在存放一段时间后安定性有可能会合格,但并不是所有的安定性不合格的水泥经存放一段时间后安定性都会合格。在水泥中如果含有过多的游离氧化钙、游离氧化镁及三氧化硫时引起的水泥安定性不合格则没有这种特性。 三、 由于水泥是工程中用量较大，而且是直接影响到工程质量的建筑材料，而且由于水泥安定性不合格具有一定的隐蔽性，如果不做检验一般很难被发现。同时现在水泥使用上的纠纷仍然不断，大部分都是由于水泥安定性不合格引起而造成的。 有时施工单位为了追求施工的进度，一边施工一边送检或者干脆不检，这样就在客观上造成了一部分水泥安定性不合格的水泥用在了工程上，而安定性不合格的水泥是废品，是严禁用于工程的，用了安定性不
8、合格的水泥的工程部位，为了确保工程质量，只有使用安定性复检合格的水泥重新进行浇筑。 同时为了确保试验结果的准确性和代表性，水泥检验过程中应该注意以下方面： 取样应规范。在水泥进入施工现场后，首先应该取样送检。每批水泥应至少取样一次，取样要有代表性，可连续取或者从 20 个以上的不同部位取等量样品，总量至少 12kg。样品取好后，应及时送往检验单位试验。 试验操作应准确。在试验过程中为了确保试验结果的准确性，应该严格按照国家标准进行操作，已减少人为因素造成的误差。当雷氏法和试饼法的试验结果出现矛盾时，以雷氏法为准。 当试验结果不合格时，应及时通知施工、监理单位。如果对试验结果有异议，应该在尽可能
9、短的时间内，在施工单位、监理等各方的见证下重新取该批水泥送检。 但是水泥的安定性有可能会因为时效性的影响而发生变化，这就使在责任认定的时候显得非常困难，因此水泥使用前的复检尤其重要，必须引起施工、监理、建设各方的高度重视，对于可能出现的安定性方面的问题应该是以预防为主，所以无论是水泥的生产企业还是施工单位，都要对水泥的安定性有足够的重视，生产企业一定要把好质量关，施工单位一定要先检验再使用，否则一旦出现问题则难以弥补。只有在相互配合的条件下才能杜绝安定性不合格的水泥用到建筑工程中。 结束语 水泥生产厂家在水泥生产过程中产生游离氧化钙的情况是不可避免的。因此,水泥成品在出厂前一定要存放一段时间(
10、也称为水泥的安定期),这样就可以有效避免因水泥安定性的时效问题引起的水泥安定性不合格的情况。在水泥的检测过程中,正确认识水泥安定性的时效问题产生的原因有利于我们在工作中更加准确的检测和判断水泥的安定性。同时,为了保证工程的质量,在水泥用于工程前,一定要按规定进行水泥的复试,并经试验合格后方可使用。 参考文献 1文娟.水泥安定性对混凝土质量的影响与检测J.民营科技，2009，(01). 2张仲秀.影响水泥安定性检测结果的因素分析J.科协论坛(下半月)，2008，(02). 3邓来富.有关水泥标准稠度用水量检验问题的分析与探讨J.建材与装饰(中旬刊)，2008，(07). 4王晓玲.正确测定水泥标准稠度用水量、凝结时间及安定性的技术和意义J.山西交通科技，2005，(S1).
