淺析水泥檢測的問題

淺析水泥檢測的問題

　　導語：水泥是粉狀水硬性無機膠凝材料。加水攪拌后成漿體，能在空氣中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起。

　　引言

　　在建設工程使用的眾多材料中，水泥是最基本、最重要的原材料，也是實驗室材料檢測中比較重要的一個檢測項目，其檢測工作質(zhì)量的高低直接影響施工現(xiàn)場中水泥的正確使用和施工質(zhì)量。因此，必須認真檢測水泥的質(zhì)量，嚴把質(zhì)量關。在水泥的物理力學性能檢測中，因影響試驗結(jié)果準確性的因素眾多，所以在日常檢測工作中必須加強各個環(huán)節(jié)的控制和協(xié)調(diào)，提高水泥檢測數(shù)據(jù)的準確性和公正性，為建筑施工質(zhì)量提供可靠的技術參考。

　　一、水泥取樣的注意事項

　　水泥取樣是水泥檢測過程中的首要環(huán)節(jié)，因此必須注意以下事項：

　　(一)水泥取樣數(shù)量符合有關規(guī)定要求。對于袋裝水泥，以同一廠家生產(chǎn)的同期出廠的同強度等級、標號的水泥，以一次進場的同一出廠編號為一取樣單位，取樣應具有代表性，可以從20個以上不同部位的袋中取等量樣品的水泥，經(jīng)混拌均勻后稱取質(zhì)量不少于12kg;對于散裝水泥，同一水泥廠生產(chǎn)的同期出廠的同品種、同強度等級的水泥，以一次進場的同一出廠編號的水泥為一取樣單位，隨機從不少于3個罐車中取等量水泥，經(jīng)混拌均勻后稱取質(zhì)量不少于12kg.

　　(二)水泥存放與保管符合相關要求。將所取水泥混合樣通過0.9mm方孔篩，均分為試驗樣和封存樣兩份，樣品取得后應分別存放在密封的金屬容器中，加封條，且所使用的容器應潔凈、干燥、防潮、密閉、不易破損、不與水泥發(fā)生反應，并分別在存放容器上加蓋清晰、不易擦掉的標記，同時標明取樣時間、地點、人員或見證單位的密封印。試驗樣應及時送到檢測機構(gòu)進行檢測，封存樣應密封保管3個月，以備觀察及再檢測[1].

　　(三)水泥取樣還要注意水泥安定性的時效性。由于安定性不合格的水泥會給工程帶來極大的隱患，所以準確地檢測和判定水泥的安定性是否合格在水泥檢驗過程中也是極其重要的。但是有時也會出現(xiàn)這樣的情況，同一批次的水泥在第一次送檢檢測時安定性為不合格，但是在過幾天的第二次送檢檢測中卻是合格的。這種水泥的安定性隨時間而發(fā)生變化的情況稱為安定性的時效性。也正是時效性的存在，使得在水泥安定性的判定上往往會有爭議。其主要原因是：水泥中低溫f-CaO的結(jié)構(gòu)較疏松，在水泥存放的過程中能自動吸收空氣中的水分進行消解，隨著水泥存放時間的延長，水泥中的f-CaO不斷吸收空氣中的水分而水化，含量不斷地減少，而高溫f-CaO的密度大，結(jié)構(gòu)比較致密，且表面包裹著玻璃釉狀物質(zhì)，不易吸收空氣中的水分進行水化，所以水泥時效性的產(chǎn)生主要是由低溫f-CaO引起的。因此，安定性不合格的水泥在存放一段時間后安定性可能會合格。但是并不是所有的水泥存放一段時間后安定性都會合格，當水泥中的f-CaO含量過多或者是由于f-MgO以及SO3引起的安定性不合格時，由于它們沒有低溫f-CaO的這種特性。也就是說存放一段時間有可能解決由于低溫f-CaO而造成的水泥安定性不合格，并非意味著水泥的安定性不合格只要存放一段時間就可以了。另外，由于在水泥的生產(chǎn)過程中f-CaO的產(chǎn)生是不可能避免的，因此在水泥配料合理、煅燒時反應徹底的情況下，水泥熟料在粉磨前和成品水泥在出廠前一定要存放一段時間(安定期)，這樣可以有效地避免安定性的時效性的存在，也可在一定程度上減少安定性爭議的產(chǎn)生。

　　二、儀器和設備的管理

　　水泥檢測儀器和設備是評定水泥質(zhì)量的基礎環(huán)節(jié)，其質(zhì)量的好壞、技術參數(shù)準確與否，直接關系到水泥質(zhì)量的評定是否準確、可靠。所以在儀器和設備購入前，應進行合格供應商的選擇和調(diào)查，建立供應商的檔案，對供應商提供的儀器的產(chǎn)品質(zhì)量、供應能力、供貨及時性、處理質(zhì)量問題的及時性以及其他質(zhì)量管理體系的相關信息進行調(diào)查，只有高質(zhì)量的儀器設備才可能有高質(zhì)量的檢測數(shù)據(jù)。

　　水泥檢測儀器的計量校準、檢定是水泥檢測結(jié)果準確性和可靠性的重要保證。檢測儀器在投入使用前均應經(jīng)過校準(檢定或自校)，制訂檢定或校準計劃表，按照規(guī)定的日期及時送檢或由計量檢定部門進行現(xiàn)場檢定、校準，并在有效期內(nèi)使用;檢測儀器的量值只要可能都應溯源到國家計量基準，無標準的溯源必須經(jīng)過比對或驗證，保證量值的準確、可靠。按照儀器和設備檢定計劃表需要注意的是，不僅要對天平、水泥凈漿攪拌機、水泥膠砂攪拌機、振動臺(振實臺)、抗折試驗機、壓力試驗機、負壓篩、沸煮箱等主要儀器和設備進行檢定和校準，而且還要對膠砂試模、抗壓夾具、標準稠度與凝結(jié)時間測定儀等配套儀器進行認真的自校和校準，自校記錄的精度及數(shù)據(jù)范圍應對照標準進行核對確認，儀器和設備滿足其標準規(guī)定要求后方可使用。

　　三、試驗環(huán)境條件

　　試驗前一天將水泥、標準砂、試驗用水放入成型室。試驗時，應先測量它們的溫度是否一致，并予以記錄。對溫度的測量是保證試驗準確的重要條件。試體成型室對溫度、濕度要求相對較寬，容易達到試驗要求，養(yǎng)護箱可采用溫濕度自動控制，也容易達到試驗要求，而保證試體養(yǎng)護池水的溫度是一個難點。目前很多試驗機構(gòu)僅用普通空調(diào)控制室溫來達到間接控制水溫的方法，由于室內(nèi)溫差等原因，造成溫度控制不能很好地滿足標準要求。最近市場上推出的新型水泥自動控制養(yǎng)護水箱，因價格昂貴，一般試驗室無力購買，但恒溫水浴池在目前情況下是一種不錯的選擇，由于它采用水浴方法，可以保證所有試體溫度相同，恒溫裝置采用自動控制系統(tǒng)，可以減少人為誤差，且價格適中。

　　四、試驗操作的控制

　　(一)水泥細度檢驗方法及注意事項。

　　采用45μm和80μm方孔篩對水泥試樣進行篩析試驗，用篩上篩余物的質(zhì)量百分數(shù)來表示水泥樣品的細度。稱取試樣需精確到0.01g.由于試驗篩在篩析過程中會被篩析物堵塞篩孔，在規(guī)定篩析時間的情況下，篩孔堵塞嚴重時會影響篩析結(jié)果，因此試驗篩每使用100次后要用標準樣品重新標定，當修正系數(shù)在0.80~1.20范圍內(nèi)時，可以繼續(xù)使用，超出范圍則應予以淘汰，這樣才能保證試驗結(jié)果的準確性[2].

　　(二)水泥標準稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法及注意事項。

　　1.水泥標準稠度用水量的測定方法及注意事項。

　　《水泥標準稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法》(GB/T1346-2001)標準規(guī)定，用于檢測凝結(jié)時間、安定性的水泥凈漿應為標準稠度凈漿。所以標準稠度用水量的測定一定要準確，因為一旦有誤，就會影響凝結(jié)時間和安定性試驗結(jié)果的準確性，造成對水泥質(zhì)量的誤判，有可能導致不合格的水泥被用于工程，從而嚴重影響工程的結(jié)構(gòu)安全。因此，標準稠度用水量的準確測定，成為凝結(jié)時間和安定性準確測定的前提。

　　2.凝結(jié)時間的測定方法及注意事項。

　　(1)為了保證測定時間的準確性，水泥凈漿稠度儀在使用前應仔細檢查試桿表面是否光滑平整，靠自重可否自由下落，無緊澀和晃動現(xiàn)象，試針不得彎曲。當水泥凈漿達到標準稠度時，將凈漿裝入圓模，輕輕振動數(shù)次，去除多余凈漿后抹平。抹平次數(shù)不能太多，防止可能引起水泥凈漿泌水，并迅速將裝好的圓模放入養(yǎng)護箱中養(yǎng)護。

　　(2)初凝時間的測定：30min后進行第一次測量，當試針沉至距離底板4±1mm時，水泥達到初凝狀態(tài)。當水泥全部加入水中至初凝狀態(tài)的時間為水泥的初凝時間，用min表示。終凝時間的測定：初凝后將試件翻轉(zhuǎn)180°，繼續(xù)養(yǎng)護，當試針沉入試體0.5mm時，即環(huán)形附件開始不能在試體上留下痕跡時，水泥達到終凝狀態(tài)。當水泥全部加入水中至終凝狀態(tài)的時間為水泥的終凝時間，用min表示。

　　(3)水泥全部加入水中的時間作為凝結(jié)時間的起始時間。最初測定時應輕扶金屬柱，防止撞彎試針，試針針入位置至少距圓模內(nèi)壁10mm，凝結(jié)時，以試針自由下落為準;臨近初凝時，每隔5min測定1次，臨近終凝時，每隔15min測定1次，測定時試針不能落入原針孔，判定符合時必須立即重復測1次。對于泌水較多的漿體，在臨近初凝時要少搬動圓模，避免振動，否則泌水嚴重，影響測定的準確性。

　　(4)測定凝結(jié)時間因花時間長，一般中午不能休息，要求檢測人員一定要有責任心，特別臨近終凝時，需多留意、多觀察，并按標準要求測定，靠所謂“經(jīng)驗”判定，誤差較大。特別對初凝階段時間較長的水泥，更要掌握好初凝的變化.

　　3.安定性的測定方法及注意事項。

　　(1)代用法(試餅法)：將制好的標準稠度凈漿取出，放在100mm×100mm的玻璃板上，做成直徑為70~80mm、中心厚10mm的試餅，試餅表面應光滑，且中間厚、邊緣薄;然后放入養(yǎng)護箱，養(yǎng)護箱溫濕度一定要達到標準要求，否則會影響安定性試驗結(jié)果的準確性，如果養(yǎng)護溫度過高(大于25℃)或濕度不夠，可能在沸煮前就使試餅發(fā)生收縮裂紋，特別是在水泥比表面積較大的情況下更容易發(fā)生收縮裂紋(收縮裂紋往往發(fā)生在與玻璃接觸的試餅底部中間)，如果養(yǎng)護溫度過低(小于15℃)，沸煮后可能會產(chǎn)生脫皮現(xiàn)象。這些都會造成安定性結(jié)果的判定錯誤。養(yǎng)護后的試件放入沸煮箱內(nèi)恒沸180±5min，沸煮箱內(nèi)的水在沸煮過程中均沒過試件，且在30±5min內(nèi)把水加熱至沸騰。

　　(2)標準法(雷氏夾法)：將制好的標準稠度凈漿取出，裝滿2只雷氏夾，用刮刀刮平，次數(shù)不能太多，防止水泥漿體泌水;然后分別用75~80g配重玻璃壓上，放入濕氣養(yǎng)護箱中(24±2)h后，沸煮3.5h，測定兩試件增加值的平均值，且兩個差值不得超過4.0mm，即可判定合格。

　　(3)在安定性測定結(jié)果發(fā)生爭議時，以雷氏夾測定結(jié)果為準。

　　五、定期進行實驗室能力比對試驗

　　參加上級部門組織的比對試驗的同時，也應定期進行實驗室之間的能力比對，通過比對能及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量控制中數(shù)據(jù)出現(xiàn)的問題，采取有計劃的措施予以糾正，以消除實驗室檢驗的系統(tǒng)誤差。同時，認真分析比對結(jié)果并找出數(shù)據(jù)偏差的原因所在，不斷提高實驗室的管理水平和操作水平，不斷提高檢測結(jié)果的準確性。

　　六、結(jié)語

　　綜上所述，水泥質(zhì)量檢驗除應按照國家產(chǎn)品質(zhì)量檢驗相關標準，規(guī)范操作外，還必須對影響檢測質(zhì)量的相關因素加以控制，不斷提高檢測能力，才能保證檢測結(jié)果真實反映產(chǎn)品的質(zhì)量水平，為社會提供科學、公正的檢驗數(shù)據(jù)和結(jié)果。

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