建筑原材料中水泥检测关键问题的探讨

2016-03-12杨小乘广东省建筑材料研究院

广东建材 2016年5期

杨小乘（广东省建筑材料研究院）

建筑原材料中水泥检测关键问题的探讨

杨小乘
（广东省建筑材料研究院）

水泥是工程建筑中使用最频繁的材料，其性能直接关系到建筑的质量，所以对水泥进行科学合理的质量检测至关重要。本文从水泥取样、仪器设备的管理、试验环境条件、检测操作等检测环节出发，探讨了控制水泥检测的几个重要环节，以达到提高水泥检测数据的准确性和公正性，确保水泥检测工作的质量。

水泥；质量检测；检测环节

1　引言

随着经济的迅速发展，我国的建筑行业一路高歌猛进。在建筑工程中，水泥作为一种最基本、最常用的材料，会在很大程度上影响到工程结构的质量。所以对水泥材料进行选择的过程中，必须做好水泥检测工作，才可以从原材料上使得建筑物的质量得到保证。

2　水泥样品的取样注意事项

2.1水泥取样数量符合有关规定要求

根据GB12573-1990中的规定，水泥在取样时，每个取样单位要满足：根据同一生产厂家、同一水泥品种、同一生产批号，并且需要同时进场的水泥材料，并且每批次水泥重量需要小于等于200T；同时，若水泥材料为散装，其每批重量不超过500t。如不是连续进场的袋装不足200t或散装不足500t也应作一批进行抽取试验样。

取样要有科学性和代表性，袋装水泥可从不少于20个袋子中取出等量样品，袋子应分布在不同位置，从水泥垛取样时要搬去表层水泥取中间水泥，每个袋子中取不少于1kg的水泥；散装水泥取样同样要拨开表层水泥，从不同区域，不同高度处取样20次，每次取样不少于1kg。这里，水泥的取样过程应在短时间内完成，样品取出后应及时送检或按有关程序进行签封保存。

2.2水泥存放与保管符合相关要求

利用0.9mm的方孔筛将所需要试验的水泥材料均匀为两等份，放入密封的金属容器中，一份用作检验，一份用作留样。其中留样的那份，必须贴上由委托人员和见证人员共同签字的封条。所使用的容器应干燥、洁净、密闭、防潮、不易破损，在存放容器上贴上清晰的标签，且需要在标签上准确地写出选取试样的时间、地点、人员等，并需要在标签上加上密封印。在试样选取完成后，需要及时将试样送到检测机构。在检测完成后，需要将试样保存好，以确保再次对试样进行校验。

2.3水泥取样还要注意水泥安定性的时效性

研究发现，水泥材料的体积安定性主要是表示水泥在水化硬化后，其体积发生膨胀变形的情况，安定性不良的水泥会使水泥硬化体产生开裂，强度降低，对工程结构的稳定性造成一定的威胁。因此，需要在检测水泥试样时，确保检测结果准确无误。

水泥安定性具有一定的失效性，其主要是随时间的发展，其安定性会发生较大程度的变化。水泥的安定性存在时效性的主要原因为：水泥生产过程中会产生f-CaO，低温的f-CaO其结构分布中含有较多的空隙，造成结构分布疏松，不密实。从而导致水泥材料在运输过程中，会吸收周围空气中的水分，而造成水泥中的氧化钙发生化学反应；而f-CaO在温度较高时，其材料内部分布较为紧密，其较难吸收空气中的水分，不会发生化学反应。此外，研究发现，水泥中的低温f-CaO会随时间增长，还会发生不同程度的熟化反应，从而导致原本性能不满足要求的水泥品种，经过一定程度的熟化后，其材料性能满足性能要求，存放一段时间有可能消除由于低温f-CaO造成的水泥安定性不合格现象。

3　仪器和设备的管理

水泥的评定质量很大程度上受到检测仪器和设备的性能，以及检测技术是否满足规范要求的准确性和可靠性。购买检测仪器设备前，应进行全方位的调查，选择口碑好，信誉好，供货及时的供应商的仪器设备。只有在仪器设备质量过硬的基础下，才可能有高质量的试验数据。水泥检测的结果主要受设备仪器的安装、使用、维护等的影响，这些环节中易出现的问题包括仪器设备的运行检查，期间核查以及再校准几个方面，检测人员要格外注意。

4　检测环境条件

试验环境中相关的各项指标会在很大程度上影响水泥的检测结果，所以试验人员应该按照规范要求设置水泥检测环境，同时做好监控和记录工作，及时对试验过程中的环境参数进行调控，确保试验环境保持在稳定状态下。

根据检测规范对水泥检测环境的基本要求，需要在水泥材料检测前，将其放入标准环境中，从而有效地确保了试验时材料和用具的温度与实验室环境一致。在检测试验开始前，需要检查检测试样和检测工具的温度是否与环境温度一致，并准确记录，以便检查。试验室的温湿度的读数以标定的温湿度计为准，温度计最好是水银温度计，不能采用控制器上显示的数值作为试验环境的温湿度。在成型室、养护水池、养护箱的各处要配备合理数量的温湿度计，且要进行定期标定。

5　检测操作的控制

5.1水泥细度测定方法与注意事项

水泥的细度直接影响着水泥的凝结、水化、硬化等一系列物理性能，水泥细度检测极为重要。现行GB /T1345-2005中规定，采用45μm方孔标准筛和80μm方孔标准筛对水泥试样进行筛析试验，用筛网上所得筛余物的质量百分数来表示水泥样品的细度，其中，80μm筛析试验称取试样25g，45μm筛析试验称取试样10g。试样称量时精确到0.01g。

筛析法检测水泥细度包含三种方法分别是负压筛法、水筛法、手工筛法，理论上讲，严格按照规范中的操作要求进行筛析试验，三种方法都可以检测出水泥的细度，当手工筛析法、负压筛法、水筛法等几种测量方式，其检测的数据结果存在一定的偏差时，以负压筛析法为准。

试验筛需常保持洁净，筛孔畅通，每使用10次后必须进行清洗。其中金属筛框、铜丝筛网需用专门的清洗剂清洗，不得用弱酸对其浸泡。试验筛的筛孔会在筛析过程中出现部分堵塞现象时，如果堵塞现象不特别严重，不会对试样检测产生影响，但是当堵塞达到一定程度时，则会对试验结果产生很大的影响。因此，试验筛使用100次之后，规范规定必须用标准样品标定。标定试验计算出的修正系数在0.80～1.20时，试验筛能够继续使用，否则必须淘汰。

5.2水泥标准稠度用水量的测定方法与注意事项

在水泥标准稠度的用水量检测过程中，需要对水泥净浆进行搅拌，搅拌水泥净浆过程为：用湿布擦拭搅拌锅和搅拌叶片，称量好500g水泥备用，在搅拌锅中倒入拌合水适量，并将称好的水泥加入水中，注意水和水泥不能溅出，然后打开搅拌机对水泥浆进行均匀搅拌，并在初期搅拌约2min，然后停止15s，对搅拌锅内壁上粘附的水泥浆清理到锅内，然后再继续对水泥浆进行均匀搅拌。

检测操作：将搅拌好的水泥浆装入试模并抹平，放到维卡仪上，将试模中水泥浆的中心定位于试验杆正下方，然后缓缓地降低试杆到水泥净浆表面，将螺丝拧紧，稍等片刻后释放试杆，试杆受自身重力作用，自由下落到水泥净浆中，待试杆停止下落或试杆下落超过一定时间后，准确记录试杆下落的距离。要注意，试验检测过程必须在90s内完成，最终以试杆沉入净浆且距离底板（6±1）mm的水泥净浆为标准净浆。此时的拌合用水量为该水泥的标准稠度用水量。

5.3测定水泥凝结时间的方法与要点

在检测水泥材料凝结时间时，需要调整检测仪器的试针，确保试针与玻璃板相互接触，并确保指针与零点对齐，称量一定量的水泥，根据标准稠度用水量加水搅拌成标准稠度净浆后，将标准稠度水泥净浆装入圆模，轻缓振动几次，除去表面多余净浆并抹平，然后立即将装好净浆的圆模放进养护箱中进行养护，并在养护中注意对其养护过程进行记录。

测定水泥初凝时间时，需要对水泥净浆放入到养护箱养护30min，然后进行初步测量，用试针下落到距离玻璃板4±1mm时，则为水泥的初凝状态，记录此时的时间点，然后根据从放入水搅拌的时间点到初凝状态时间点，计算出水泥材料的初凝时间。测定时试针不可以针入原针孔。临近初凝时，每隔5min测定一次，以便及时测量出初凝时间，判定试针针入深度符合要求时必须立即重复测1次。

测定水泥的终凝时间：在水泥净浆初凝测试结束后，将浆体翻转180度，且直径大的一端朝上，小的一端朝下。然后在继续将试模放入养护箱中，检测时，当试针沉入试体0.5mm时，水泥已经达到终凝状态。临近终凝时，每隔15min测定一次，以便及时测定出终凝时间。

5.4水泥安定性的测定方法与注意事项

安定性试验有雷氏法和试饼法，当二者的结果存在争议时，以雷氏法为准，这里只介绍雷氏法测定安定性。

在安定性检测时，在玻璃板上擦拭油后，将雷氏夹放在其上面，然后在雷氏夹中装满搅拌均匀的标准稠度净浆。在装净浆过程中，需要避免净浆溢出，需要用一只手扶住雷氏夹，一只手在雷氏夹中用小刀均匀搅拌，然后将上端面抹平，再盖上玻璃板，最后将其放入使其养护箱中进行养护。把养护好的雷氏夹试件放进煮沸箱中煮沸，注意在整个煮沸过程中试件都被水位没过。在煮沸箱中，30min±5min内加热水至沸腾，并恒沸3h± 5min。

沸煮完成后，立刻放掉煮沸箱中的热水，打开箱盖，箱体冷却至室温后，取出试件测定。当两个试件经煮沸后的增加距离的平均值不大于5.0mm时，安定性合格；当两个试件的值相差超过4.0mm时，需用同一样品立刻重复一次试验。假如结果再如此，则认为该水泥为安定性不合格。

试验中因为涉及到煮沸，所以在操作时要防止烫伤，另外，试验中的煮沸箱要保证在30min±5min时段将室温水加热至沸腾。