1、有关水泥检测的几点探讨摘要：水泥质量检验工作质量水平的高低直接关系到施工现场水泥材料的正确使用和工程结构的质量，因此，必须加强对检测工作质量的管理和控制。本文从水泥取样、仪器设备的管理、试验环境条件、标准物质、试验操作、比对试验等检测环节出发,探讨了控制水泥检测的几个重要环节,对提高水泥检测数据的准确性和公正性,保证水泥检测工作的质量具有重要的意义。 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,
2、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。 一、水泥取样的注意事项 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
3、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
4、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
5、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
6、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。 二、仪器和设备的管理 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
7、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。 三、试验环境条件 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
8、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。 四、试验操作的控制 （一）水泥细度检验方法及注意事项。 采用 45m
9、和 80m 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 0.801.20 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
10、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。
11、 (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 41mm 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
12、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。 (4)测定凝结时间因花时间长,一般中午不能休息,要求检测人员一定要有责任心,特别临近终凝时,需多留意、多观察,并按标准要求测定,靠所谓“经验”判定,误差较大。特别对初凝阶段时间较长的水泥,更要掌握好初凝的变化3。 3.安定性的测定方法及注意事项。 (1)代用法(试饼法):将制好的标准稠度净浆取出,放在 100 mm100 mm 的玻璃板上,做成直径为 7080 mm、中心厚 10 mm 的试饼,试饼表面应光滑
13、,且中间厚、边缘薄;然后放入养护箱,养护箱温湿度一定要达到标准要求,否则会影响安定性试验结果的准确性,如果养护温度过高(大于 25)或湿度不够,可能在沸煮前就使试饼发生收缩裂纹,特别是在水泥比表面积较大的情况下更容易发生收缩裂纹(收缩裂纹往往发生在与玻璃接触的试饼底部中间),如果养护温度过低(小于 15),沸煮后可能会产生脱皮现象。这些都会造成安定性结果的判定错误。养护后的试件放入沸煮箱内恒沸 1805min,沸煮箱内的水在沸煮过程中均没过试件,且在305 min 内把水加热至沸腾。 (2)标准法(雷氏夹法):将制好的标准稠度净浆取出,装满 2 只雷氏夹,用刮刀刮平,次数不能太多,防止水泥浆体
14、泌水;然后分别用 7580 g 配重玻璃压上,放入湿气养护箱中(242) h 后,沸煮 3.5 h,测定两试件增加值的平均值,且两个差值不得超过 4.0 mm,即可判定合格。 (3)在安定性测定结果发生争议时,以雷氏夹测定结果为准。 五、定期进行实验室能力比对试验 参加上级部门组织的比对试验的同时,也应定期进行实验室之间的能力比对,通过比对能及时发现质量控制中数据出现的问题,采取有计划的措施予以纠正,以消除实验室检验的系统误差。同时,认真分析比对结果并找出数据偏差的原因所在,不断提高实验室的管理水平和操作水平,不断提高检测结果的准确性。 六、结语 综上所述，水泥质量检验除应按照国家产品质量检验相关标准，规范操作外，还必须对影响检测质量的相关因素加以控制，不断提高检测能力，才能保证检测结果真实反映产品的质量水平，为社会提供科学、公正的检验数据和结果。 参考文献: 1 GB12573-2008,水泥取样方法S。 2 GB/T1345-2005,水泥细度检验方法S。 3 GB/T1346-2001,水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法S。
