建筑工程检测中水泥检测的要素探讨

2022-05-20魏环

大众标准化 2022年8期

魏环

（甘肃第六建设集团股份有限公司，甘肃兰州 730000）

在建筑工程项目施工中，水泥作为其中的关键施工材料，其性能对施工质量有直接影响。但是在我国建筑工程行业快速发展的背景下，各地区、各厂家所生产的水泥在性能上存在明显的差异，而施工过程中所选择的水泥性能不满意已经成为影响施工质量的重要因素。在这种情况下，应掌握具体的水泥检测方法，这也是文章研究的主要目的。

1 水泥检测的要素分析

1.1 水泥取样要素

在开展水泥检测中，水泥取样是影响检测结果的重要因素，为确保质量，整个取样过程应满足GB12753-2008（水泥取样方法）中的相关标准，这样才能避免因为水泥的不合理取样对最终检测的影响。同时在取样过程中，当所有样品送至试验室前应做好密封，避免原材料受潮；之后将水泥样本桶装后运至试验室保存一定时间，当试样温度与试验室温度一致后再进行检测。目前在水泥取样中使用了人工取样的方法，为确保质量，应指派同一名工作人员从一批次、同一品种的不同部位采样，在经过充分混合后将其平均分为两份放置在干燥、清洁的容器中，其中一份用于试验检测，另一份用于复验仲裁。

1.2 设备要素

目前水泥检测是通过各种实验设备完成的，所以在检测过程中设备因素的影响不容忽视，这就要求相关人员能够时刻关注检验设备的性能，做好设备的维护与保养，做好设备的检定/校准工作，了解设备的性能变化，在开展水泥检测前应确保设备处于有效期内，针对不合格的设备需要及时维修或更换。

1.3 试验环境的影响

相关学者通过大量研究发现，试验室内的环境会对水泥检测结果产生较大影响，例如在温度高、湿度小的环境下进行检测，会导致最终检测结果出现偏差，这是因为水泥属于水硬性胶凝材料，对于试验环境要求较高，若湿度不达标会导致水泥无法与水产生充分反应，影响检测结果；相应的，若温度过高将会造成水泥砂浆表面水分快速蒸发，水泥反应不充分，也会导致最终的水泥强度出现数据偏差。所以针对试验环境对检测结果的影响，需要技术人员能够密切关注检测试验室的温度与湿度，必要时可配置加湿器来维持稳定的温湿度。在试块拆模后应放在水中养护，且不同品种、不同强度的水泥应放在不同水箱中养护，水箱内的温度应控制在19~21℃；在水泥抗压强度检测中，试验检测时间的控制也是其中的重点内容。

1.4 人为因素

从技术发展趋势来看，自动化技术在水泥检测中的应用越来越广泛，但是人为因素对检测结果的影响不容忽视，在样本、设备仪器相同的情况下，因为操作人员的技术差别与工作经验都会造成检测结果出现偏差，其检测结果的准确性也无法保障。所以为了能够有效控制偏差的出现，则需要全体人员能够加强学习，严格控制误差的出现；同时还需要采取人才培训等方法，引导检测人员树立高度的责任心，熟练掌握水泥检测的技术指标与操作规范，这样才能进一步提高水泥检测水平。

2 建筑工程检测中的水泥检测分析

2.1 水泥细度检验分析

2.1.1 水泥检测目的研究

开展水泥细度检验中，需要相关人员通过筛析法检测筛余量来判断水泥细度是否满足质量控制标准。

2.1.2 检验标准

根据《水泥细度检验方法——筛析法》的相关内容可知，水泥细度为选择性指标，其中矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥等材料细度均以筛余表示，其中45μm（添加单位）方孔筛筛余小于等于30%或80μm（添加单位）方孔筛筛余小于等于10%。

2.1.3 检验方法分析

现阶段检测水泥细度的检验方法主要分为干筛法、水筛法以及负压筛法，其中上述三种检测方法存在结果争议的情况下，则以负压筛法的检测结果为最终标准，因此文章将围绕该方法做进一步分析。

（1）检验设备。在负压筛法检验中，主要设备包括试验筛、负压筛析仪、天平等相关设备。

（2）水泥试验筛的标定：在水泥细度试验前，应先将水泥试验筛进行标定。将水泥标准粉置于广口瓶中充分晃动并消除结块后静置，称取25 g标准粉（精确至0.01 g）将其倒入负压筛中，中途不能有任何损失，盖上筛盖并启动设备，调整负压4 000~6 000 Pa，连筛2 min，筛完后称取筛余物，连续做两次检测，中间不得穿插其他样品试验。水泥负压筛的校验方法按照公式（1）所示。

公式（1）C为负压筛的修正系数；FS为标准粉筛余标准值，单位为“%”；FT为标准粉在试验筛上的余值，单位为“%”。

在计算过程中，当C取值为0.8~1.2，则证明就可以继续使用，否则试验筛要更换。

（3）试验的基本步骤。①在检测开始前固定负压筛并连接电源，检查系统状态，确定满意后可开展下一步建设；将系统负压控制在4 000-6 000 Pa内。②称量25 g试样，置于筛盖上并筛析2 min，在筛析后若发现样本附着可敲打使其落下；在筛析结束后，用天平检测重量。

在试验过程中应注意的是，若发现工作负压不足4 000 Pa，应清理吸尘器中的水泥，经过处理后负压即可恢复至理想范围内。

（4）试验结果处理。在试验结果处理中可采用公式（2）进行验算，

在公式（2）中，F代表水泥试样筛余百分数，单位为“%”；W为水泥试样的重量，单位为“g”；Rt为水泥筛余物的质量，单位为“g”。

2.2 标准稠度用水量测定

2.2.1 检测目的

本次检测的目的是评估水泥性能，而在工程项目施工阶段，水泥的凝结、安定性等均受到水泥浆稠稀度的影响，为保障检测结果质量，应明确掌握标准稠度检测的基本性质，尤其是正确用水量，并将其作为凝结时间判定与安定性检验的重要工作。

2.2.2 检测标准

在本次研究中，检验的相关标准包括《通用硅酸盐水泥》《水泥标准稠度、凝结时间、体积安定性检验方法》，在进行基于标准法的水泥检测中，其拌和水量为水泥标准稠度的用水量；而在采用代用法进行检测时，以试锥下沉深度（28±2.0）mm时的浆液为标准，了解标准样本的拌和水量等。

2.2.3 检测方法

从检查方法来看，代用法的操作相对简单，不需要阐述，因此本文对标准法的基本技术流程进行阐述，水泥检测中的主要设备包括标准维卡仪、水泥净浆搅拌机等。

（1）在标准法的水泥检测中，试验的基本步骤为：①在认真清洁搅拌机之后，将拌和用水倒入搅拌锅内，之后在8~10 min内称取500 g水泥将其加入到水中；②持续拌和，拌和期间可先采用低速搅拌的方法加工120 s，之后暂停15 s；同时将搅拌机具粘有水泥刮到锅中之后做高速搅拌120 s，最后停机；③拌和结束后将拌和好的试模中，在检测中浆体高度应明显高于试模，在确定浆液充满试模之后可轻轻拍打超出部分浆体来达到消除孔隙的目的；之后在表面1/3位置倾斜试模清理浆料，确保浆料满足实验检测要求。最后从边缘开始轻轻抹顶一次使浆料表面光滑。在抹平后可将底模与底板移动至维卡仪上，调整试杆的位置确保可以有效接触浆液，在确定试杆位置满意后拧紧螺丝再放松，使试杆自由下落，在放松30 s时立即观察试杆与底板之间的间距。

在试验过程中来看，在检测过程中需要关注的相关要素包括：①浆料需一次性装入试模，在抹平时应轻轻拍打，注意此过程不能压实浆料；②维卡仪的金属棒具有良好的滑动性；③指针应对准零点位置；④在检测沉入深度时应在搅拌后的90 s内完成检测。

最后在处理试验结果时，应密切观察试杆的下沉距离，当确定试杆与底板的距离控制在（6±1）mm时可认为水泥浆液为标准稠度净浆，需要围绕该标准进行检测。

2.3 水泥凝结时间检验

2.3.1 检验目的

对水泥凝结时间进行检验，可以获得初凝与终凝数据，再与国家技术规范标准进行比较，按照结果可以判断水泥凝结的时间指标是否满足技术质量规范。

2.3.2 检验标准

在检验水泥凝结时间期间，所采用的检验标准包括《通用硅酸盐水泥》以及《水泥标准稠度、凝结时间、体积安定性检验方法》等，根据相关规定，硅酸盐水泥初凝时间应大于等于45 min，终凝时间小于等于390 min；针对普通硅酸盐水泥等材料，其初凝时间应大于等于45 min，终凝时间小于600 min。

2.3.3 试验方法

在本次试验过程中所准备的设备包括：量水器、天平、终凝时间测定仪、温热养护箱等，试验的基本步骤为：

①制备试件。按照相关规定制备水泥净浆，在装满后将其充分铺满养护箱中。②混凝土初凝时间有严格的标准，一般在养护30 min后可做第一次性能检测，此时试杆检测方法与上文相同，需要技术人员观察试杆停止下沉时的相关数据。此时若实验结果证实试针下沉至距离底板（4±1）mm的位置时，则可以认为浆液处于初凝。③在检测水泥初凝时间期间，终凝状态的判断标准为：试针沉入样本0.5 mm，对应的，水泥全部加入水中至终凝状态的时间则是终凝时间。

检测过程中应关注的要素包括：①检测前指针应对准零点。②在每次检测中要避免试针落入试验孔中，所以在每次检测后应彻底清理试针并将试模放入养护箱中，且在试验过程中应避免试模遭受振动；③在临近初凝状态的性能检测中，一般需要工作人员根据混凝土形态进行质量检测，时间间隔为5 min；临近终凝时间做检测时，可将检测的时间间隔控制在15 min左右，根据结果作出最终判定。

2.4 水泥安定性检测

2.4.1 检测目标

判断水泥安定性是否满足国家技术标准。

2.4.2 检验标准

水泥安定性检验中按照《通用硅酸盐水泥》以及《水泥标准稠度、凝结时间、体积安定性检验方法》等标准进行检测。

2.4.3 检验方法

目前在检测水泥安定性中的常见检测方法主要包括雷氏夹法与试饼法。

雷氏夹法：①检测前的准备工作。在本次检测中需要同时准备两个试件，与水泥浆液接触的雷氏夹与玻璃板均需涂抹一层油。②雷氏夹试件成形。准备工作结束后将制备好的浆液装满雷氏夹，在装液时一手扶持雷氏夹，另一只手用工具振捣数次之后并磨平，同时盖上玻璃板，并将试件移至养护箱内养护20~26 h。③煮沸。调整沸煮箱的水位，确保在煮沸期间可以超过试件，不需要中途加水，也能保障在（30±5）min内沸腾，此时可取下试件并记录指针尖参数，将数据误差控制在0.2 mm以内，之后将试件固定在沸煮箱试件架上，维持指针朝上后，在沸腾之后维持沸腾180~190 min。④检测数据分析。在数据分析中可开启箱盖直至完全冷却，此时雷氏夹指针精度应控制在0.5 mm，若累积两个试件的最终数据处理证实平均值≤0.5 mm，则可认为水泥浆液的性能满意；若检测结果位于4.0~5.0 mm之间时，可考虑进行第二次试验，若结果相同即可认为安定性不合格。

试饼法：试饼法的基本操作流程为：①将制备好的标准稠度净浆进行等分，并使其成为球形，将其放置在涂过油的玻璃板上振动玻璃板，处理后使其成为一个半径为35~40 mm，厚度8~10 mm的试饼，试饼制成后放入湿气养护箱中进行养护，养护时间为24 h。之后按照上文介绍的方法煮沸。②在煮沸后即可判断混凝土的安定性：其中当目测结果未发现试饼裂缝，且直尺检查未发现试饼出现弯曲等现象后即可认为安定性满意，反之则认为不满意；若两个试饼的检测结果不相符，也可以认为水泥的安定性不理想。