水利工程中水泥材料检测方法的研究

□（新疆水利水电勘测设计研究院勘测总队）

水利工程中水泥材料检测方法的研究

□吴海燕（新疆水利水电勘测设计研究院勘测总队）

当今社会飞速发展，各项工程的指标越来越高，所以工程对于材料的要求也越来越高，在这个背景下，水泥作为水利工程中用量非常大的材料之一，发挥着非常重要的作用。因此，对于材料的检测也越来越严格，文章介绍了水利工程中常用材料水泥的检测办法，从水泥的几个常规检测详细阐述水泥检测中具体的实施办法和监测需要执行的标准，最后，还根据工作中实际的经验，介绍水泥检测中一些注意事项。

水泥；检测；水利工程

1 概述

水泥是现在水利工程中必不可少的原料，而且用量很大。水泥质量的好坏直接关系到水利工程的质量。在常规的水泥质量检测过程中，在水泥的厂家、品种、等级批号都相同的情况下，并且同时进场的情况下，检测的频率≥200 t每次，散装的水泥频率≥500 t每次。水泥的取样可以分散取样，即选择不同地方取样，也可以集中取样，即一次性的取够检测需要的量。

在实际的检测中，一般的常规检测主要包括水泥细度的检测、水泥标准稠度用水量的检测、水泥凝结时间长短的检测、水泥安定性强度的检测和水泥胶砂强度高低的检测等几个方面。一些特殊用途的水泥可能还有特殊的检测，但是在这里就不做赘述了。

2 水泥的具体检测方法

2.1 水泥细度的检测

2.1.1 水泥细度检测的目的

水泥细度的检测是水泥指标检测中非常重要的1项，通过水泥细度的检测，可以知道工程中使用的水泥的细度是否可以达到使用的标准。

2.1.2 水泥细度检测检测方法和执行的标准

根据我国现在执行的国标，细度检验方法有负压筛检测法、水筛检测法和手工筛检测法，当3种检验方法测试结果不同时，以负压筛检测法为准。这是水泥细度的检测办法。

现在水泥细度检测的执行标准为《水泥细度检验方法筛析法》。按照相关的规定，水泥的细度都是以筛余表示的。现在的常用水泥，比如矿渣硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥等，按照要求，孔径为80 μm的方孔筛上的筛余≤1/10，另外45 μm的方孔筛上筛余≤1/10。满足以上检测结果的都算是细度检测合格的水泥。

2.1.3 检测需要的设备

负压筛析仪、试验筛、水筛架和喷头、天平的最小分度值≤0.01 g。

2.1.4 检测的步骤和注意事项

2.1.4.1 首先是检测前的准备工作

在这个阶段，需要把负压筛放在筛座上，盖好筛盖，接通电源，检查控制系统是否能正常的工作，然后把负压调整到4 000～6 000 Pa，以备后续的检测使用。

2.1.4.2 正式检测的阶段

先取样品，80 μm筛析的样品取25 g，45 μm筛析的样品取10 g。把样品放在负压筛中，启动负压筛检测。机器工作120 s停止工作，切断电源，观看负压筛上有没有试样吸附在筛盖上，有的话轻轻敲击，如果没有，直接用天平检测筛余，并做好相应的记录。

这里有一点需要特别注意，负压的范围一定要保证＞4 000 pa，如果没有满足这个要求，那么检测的结果是不准确的。一般情况下，不满足这个要求时，造成的原因是负压筛中的残余物过多，及时地清理就可以恢复正常。

2.1.5 数据的处理阶段

检测的最终还是要生成报告，水泥细度的计算公式为：

式中：F为负压筛中检测出的水泥筛余所占的百分数；RS为水泥筛余后剩余物质的质量的总和；m为样品的质量总和。

2.2 标准稠度用水量的检测办法

2.2.1 检测的目的

这里有一个常识，水泥的凝结时间、安定性和水泥的稠度都有很大的关系。为了让不同的水泥有一个标准的比值，就规定了一个标准的稠度，在这个稠度下，不同的水泥就可以做对比了。在这个标准的稠度下，检测出他需要的用水量，以后就可以作为测定水泥凝结时间和安定性试验的标准用水量了。

2.2.2 检测的具体办法和执行的标准

国家给出的标准是，当采用标准法时，水泥的标准稠度用水量（P）的给出标准为：将试杆沉入净浆，距底板61mm时测定，这个时候的水泥净浆为标准稠度净浆，其拌合水量就是该水泥的标准稠度用水量（P）。

该检测所需要执行的标注是：《通用硅酸盐水泥》，《水泥标准稠度、凝结时间、体积安定性检测方法》。

2.2.3 检测需要的主要设备

水泥搅拌机、代用法式维卡仪、标准式维卡仪。

2.2.4 检测的具体步骤和注意事项

2.2.4.1 首先是搅拌机的准备

干燥的搅拌机需要用湿抹布擦拭后才能使用。然后，把搅拌用水倒入搅拌锅内，5-10 s秒内将水泥样品放入到搅拌锅内。

2.2.4.2 打开机器开始搅拌的工作

低速搅拌的时间为120 s，中间需要停止15 s，同时，需要把搅拌机上的粘住的水泥刮到搅拌锅内，然后继续高速搅拌，时长为120 s，整个搅拌过程完成。

2.2.4.3 搅拌结束以后

以最快的速度把搅拌好的水泥全部转移到维卡仪上，整个过程一定要快，否则水分会发生挥发，导致实验的结果不准确。然后，让试杆自由沉入水泥中，30 s后记录数据。

2.2.4.4 需要注意的问题

维卡仪上的金属棒保障能够自由的滑动，沉入深度的测定一定要快，否则数据不准确。

2.2.5 检测结果的处理方案

在采用标准法时，水泥的标准稠度用水量（P）的给出标准为：将试杆沉入净浆，距底板61 mm时测定，这个时候的水泥净浆为标准稠度净浆，其拌合水量就是该水泥的标准稠度用水量（P）。

2.3 水泥凝结时间的检测过程

2.3.1 水泥凝结时间检测的目的

水泥的最终用处还是需要他凝固以后的，但是水泥的凝固时间是有一定的限制的，通过测定，然后把水泥凝固的时间与国家标准对比，判断水泥的凝固时间是不是符合标准的。

2.3.2 水泥凝固时间的检测方法和执行标准

《水泥标准稠度、凝结时间、体积安定性检测方法》，《通用硅酸盐水泥》。

根据国标中给出的规定，硅酸盐水泥的凝固时间必须严格的介于45-390 min之间，过短的时间和过长的都不是不合要求的。对于一些特殊的水泥，比如：火山灰质硅酸盐水泥等，他们的凝固时间必须介于45-600 min之间。

2.3.3 水泥凝固时间检测需要的设备

凝结时间测定仪、量水器、天平、温热养护箱

2.3.4 检测的具体步骤和注意事项

2.3.4.1 首先检测的准备工作

把水泥标准稠度检测时间制备的水泥或者新制备的水泥按照一定填满，刮平处理之后，放入到养护箱内，然后开始计时。

2.3.4.2 凝固的初期

检测开始30 min的时候，进行第一次测定。进行检测的时候，准确的将试针与水泥的表面垂直大的接触，然后把相应的螺丝拧紧，这个时候的试针会自然的下垂，30 s以后记录一个读数。

2.3.4.3 最终凝结时间的测定

在完成初步凝结测定以后，将样品取下，翻转180°，然后继续放在养护箱中养护。在接近凝固的时间左右，采用迫近的方法，每15 min进行一定测定，最终得出具体的时间。

2.3.4.4 注意事项

第一，每次测定试针都要插出新的孔，不能和原来的孔重合，测完必须将试针擦净并将试模放入养护箱内，整个测试特别要注意防止试模受振。第二，最终的凝固时间接近的时候，测试的时间段要足够的短，甚至5 min一次的测量频率也是可以的。第三，设备在使用前，一定要做好调零的工作，避免试针的测量结果不准确。

2.3.5 检测结果的处理过程

初凝时间确定：当试针沉至距底板41 mm的时候，这个时间就是要记录的时间，从水泥加入水中开始到初凝状态的时间内为初凝时间，初凝时间的计量单位为分钟。

终凝时间确定：当试针沉入试体0.50 mm，记录这个时间点，从水泥加入水中开始到终凝状态的时间为终凝时间，计量单位为分钟。以上水泥凝固时间测定的检测。

3 总结

水泥是现在水利工程中必不可少的一种原材料，水泥质量的好坏直接关系到工程的质量。而水泥质量的检测可以及时的发现施工中使用的水泥存在问题，避免出现较大的事故。水泥检测还会有更大的发展，希望文章中提到的方法可以为广大的读者带来一些帮助。

［1］刘瑾.浅谈影响水泥强度检验结果的因素［J］.中国高新技术企业，2011（21）.

［2］陶建权.水泥颗粒形状和大小对水泥强度的影响［J］.技术与市场，2011（7）.

［3］张海艳.影响水泥强度的因素及控制措施［J］.中国建材科技，2011（5）.

［4］张美云.提高水泥强度检验结果准确性的思考［J］.河南建材，2010（6）.

（编辑：邢博辉）

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