浅析水泥物理性检测

浅析水泥物理性检测

高宁波、杨争琪、王波涛

三门峡腾跃同力水泥有限公司 河南省三门峡市渑池县 472400

     摘要：当前我国城镇化建设进程加快，工程建设项目逐渐增多，水泥作为一种基础建设材料，在工程建设中的用量极大，水泥的品质检测对控制工程质量至关重要。国家相关部门对水泥性能常规检测给予了高度重视，并针对行业内的规范制定了相抵的检测方法，严格规范水泥行业的发展。本文分析了水泥分类及取样方法，并分析了水泥物理性能常规检测要点。
        关键词：水泥；物理性能；常规检测        
        一、水泥定义及要点
        1.1 水泥是最重要的建筑材料之一。水泥属于水硬性胶凝材料，遇水后会发生物理化学反应，能有可塑性浆体变成坚硬的石状体，并能将散粒状材料胶结成为整体。水泥浆体不但能在空气中硬化，还能在水中硬化，保持并继续增长强度。
        1.2 取样应具有代表性，可连续取样，也可从20个以上不同部位取等量样品，总量不少于12kg，将所取的样品充分混合后通过0.9mm的方孔筛，均分为试验样和封存样。封存样应加封条，密封保管3个月。
        1.3 水泥检测项目中化学分析、凝结时间、安定性、强度这四项不符合技术要求为不合格品。进场的水泥应按批进行复检。按同一生产厂家、同一等级、同一品种、同一批号且连续进场的水泥，袋装不超过200t为一批，散装不超过500t为一批，每批抽样不少于一次。
        二、水泥分类
        我国建筑工程中目前常用的水泥主要有硅酸盐水泥（P・I）、普通硅酸盐水泥（P・O）、矿渣硅酸盐水泥（P・S）、火山灰质硅酸盐水泥（P・P）、粉煤灰硅酸盐水泥（P・F）、复合硅酸盐水泥（P・C）。（注：硅酸盐水泥分为两种类型，不掺加混合材料的称I型硅酸盐水泥，在粉磨时掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣的称为Ⅱ型硅酸盐水泥。）
        三、水泥物理性能的检测
        3.1细度试验
        细度对水泥凝结时间，各龄期强度都有影响、细度越细，水化速度越快，凝结时间越短，早期强度高。细度试验主要包括以下两个部分：
        1.1 负压筛析法检测水泥细度
        1）负压筛析仪压力达不到4000Pa，可能是出现了堵塞现象，应及时清理吸尘器内的水泥。另外压力不够也有可能是筛盖和筛上口的密封性不好，要更换橡皮圈。
        2）筛析完后要清扫筛子，清洗外壳。如果有试样堵塞在筛网上，可以将筛网反放在筛析仪上，盖上筛盖，空筛一段时间，不可以用力挖，会损害筛网。清洗时要用专门的清洗剂不可用弱酸浸泡，严重影响试验结果的准确性。
        3）要保持仪器的水平，避免受到外界的振动和冲击影响。
        1.2 勃氏法检测水泥比表面积
        1）同一密度的试样测定比表面积结果却差异很大，可能由于试样捣实程度不一致，捣出的试样形状、长短不一致引起，建议试样放入圆筒后采用统一的捣实方法以减少误差。
        2）试料层体积应隔一定时间如一季度或在改变使用滤纸后重新校正。
        2标准稠度用水量试验
        水泥标准稠度是指水泥净浆达到可测试初终凝时间一种特定的可塑状态。通过试验水泥净浆的穿透性，确定水泥标准稠度用水量。标准稠度状态下水泥其它技术指标的检验结果具有可比性。
        GB／T1346―2001 f21将标准稠度测定试杆法（eqvIS09597：1989）规定为标准法，以试杆沉人净浆距板底6±1mm的水泥净浆为标准稠度净浆。试验表明：在符合GB／T1346稠度的前提下，对于同一水泥试锥法用水量相差3．5～4．0ml；试杆法用水量的差别不超过0．2ml。标准稠度用水量的测定速度要尽量快，因为标准稠度用水量的测定要求在拌和结束后1．5min内完成整个测试操作。时间长由于水分的蒸发和水泥的水化，不能获得准确结果。试杆法测定水泥净浆标准稠度时应注意保持试杆的自由滑动，试杆上润滑油过多同样会影响试杆的自由下落。在松开固定螺丝时用力恰当，保证螺丝离开试杆的突然性即可，避免用力过度加给试杆额外向下的力，影响测试结果的准确性。

        3.2凝结时间的测定
        新拌水泥浆体的凝结时间是反映水泥使用性能极为重要的参数，它直接影响水泥砂浆和混凝土的凝结硬化速度，为使砂浆和混凝土有充分的时间进行搅拌、运输、浇捣和砌筑，国标规定了各品种水泥的凝结时间。凝结时间采用维卡仪测定，以试针沉入水泥标准稠度净浆至一定深度所需的时间来表示。
        3.2.1 凝结时间的测定过程
        将标准净浆一次装满试模，振动数次刮平，立即放入湿气养护箱中养护，记录水泥全部加入水中的时间作为凝结时问的起始时间。30min后进行第一次测定，临近初凝时，每隔5min测定一次，当试针沉至距板底4mm±1mm时水泥达到初凝状态，由水泥全部加入水中至初凝状态的时间为水泥的初凝时间；终凝时问的测定采用装有环形附件的专用试针，临近终凝时问时，每隔15min测定一次，当试针沉入试体0．5mm时，即环形附件开始不在试体上留下痕迹时，水泥达到终凝状态，由水泥全部加入水中至终凝状态的时间为水泥的终凝时间。

        3.2.2 凝结时间试验的注意事项
        （1）第一次测试时应小心，用手扶着，试杆徐徐下沉，避免试针撞弯。试针撞弯要及时更换。
        （2）做试验时先把搅拌机的搅拌锅和搅拌叶片用湿布擦拭，尽量把握好．湿布的干湿度，避免湿布上的水入到用水量。
        （2）因为受到阻力的影响，每次测试时要在不同的位置，不能在原孔和挨着原孔的位置测试，在原孔和紧挨原孔的位置浆体对试针的阻力减小。另外，试针应离圆模壁至少10mm，因为离试模距离越近浆体对试针的阻力越大。
        （3）在凝结时间测定过程中不能让圆模受到振动，振动会导致浆体紧密影响试针下沉，最终影响结果的准确性。
        3.3安定性测定
        安定性是反映水泥净浆硬化体因局部产生体积膨胀而导致不均匀变形的物理性能指标。，安定性是确定该水泥试样是否为废品的物理性能中的主要指标之一，所以用沸煮法检验必须合格。测定安定性的沸煮法有试饼法（代用法）和雷氏夹法（标准法）两种。
        3.4安定性测定方法
        GB／T1346将雷氏法列为标准法，它是测定水泥净浆在雷氏夹中沸煮后的膨胀值来检验水泥体积安定性的一种定量方法，试饼法是观察水泥净浆试饼沸煮后的外形变化来检验水泥体积安定性的一种定性方法，GB／T1346将其列为代用法；有矛盾时以标准法为准。
        3.5 操作对安定性试验的影响
        （1）试件成型时净浆应尽量充满雷氏夹，每个试件插捣15次左右后抹平，减少空洞。

        （2）雷氏试件养护结束取下玻璃片发现底部是空心的，很不饱满密实，这种情况是因为在装模时只顾着表面的光滑和平整忽略了均匀的插捣。
        （3）在拆模时必须小心，不能用大力扳指针，这样指针容易失去弹性也容易扳断雷氏夹。当很难取下时，把模外的附着物刮去会比较容易取下。
        （4）雷氏夹检查：GB／T1346[2]9．1规定每个试样需成型两个试件，对一个样品的检测所选雷氏夹的弹性值要求接近，弹性增加值不大于2mm，这样就不会造成两试件沸煮后增加值超过4mm，雷氏夹弹性值检查的配对每月进行一次。
        （5）配重玻璃配检：雷氏夹内水泥浆体纵向膨胀用相同的配重玻璃压住（雷氏夹平放，试针水平于大地），GB／T1346标准法测定的是雷氏夹内水泥浆体横向膨胀，因此，两块配重玻璃的质量差不得超过1.59g。当日检测超过20个样品时，配重玻璃的配检要求每月一次，剔除磨损的玻璃，减少人为误差。
        3.6强度的测定
        水泥的强度是水泥的重要性能之一，影响水泥强度的因素也很多，主要有以下几个方面：
        3.6.1水灰比
        在水泥用量不动情况下，加水量越多水灰越大，水灰比对水泥强度值的高低有直接影响，加水量多强度降低．所以为了尽量防止误差，加水时应用专用胶砂强度量水杯，每一次做胶砂强度试验时保证胶砂搅拌锅和搅拌叶片干净，干燥。
        3.6.2环境温湿度的影响
        温度和湿度会直接影响水泥强度，在一定的范围内温度越高水泥强度增长越快，潮湿的环境对水泥凝结硬化有利，干燥的坏境对水泥凝结硬化不利，特别是对早期强度影响更大，所以在工作中要采取有效温湿度的控制装置和监控措施，养护箱、成型试验室的温度一定达到GBl767-1999标准规定的温湿度要求。
        结束语：
         综上所述，水泥物理性能常规检测可以明确水泥质量，为工程建设提供良好的参考数据，保证了工程建设质量，对水泥物理性能检测要做好新都检测、凝结时间、胶砂强度、测试环境控制及误差分析等工作，提高测量结果的精确性，为工程建设提供科学的数据支撑。

        参考文献
        [1]李艳红.水泥物理性能检测要点  2017
        [2]何超红.浅析水泥物理性能常规检测要点   2016