張福燕

摘要:文章闡述了水泥安定性及強(qiáng)度檢測含義,分析了在水泥安定性檢測和強(qiáng)度檢測過程中存在的對檢測結(jié)果具有一定影響的因素,并簡要闡述了相應(yīng)的控制措施。

關(guān)鍵詞:水泥安定性;水泥強(qiáng)度;水泥檢測

中圖分類號:TQ172 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1674-1145(2009)26-0155-02

水泥檢測是一項技術(shù)性很強(qiáng)、很細(xì)的試驗工作,稍不熟練或不細(xì)心極易產(chǎn)生試驗結(jié)果不準(zhǔn)確以至試驗數(shù)據(jù)不可靠。水泥的體積安定性是反映水泥漿在凝結(jié)硬化后的體積膨脹是否均勻的情況,是評判水泥的品質(zhì)指標(biāo)之一,也是保證水泥制品、混凝土工程質(zhì)量的必要條件。因此,檢驗機(jī)構(gòu)對于水泥安定性的檢測決不能掉以輕心。同時水泥強(qiáng)度既是評定水泥質(zhì)量好壞的一個重要指標(biāo),又是建筑工程設(shè)計混凝土配合比的重要依據(jù)。因此有必要對水泥強(qiáng)度檢驗中的誤差進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)影響強(qiáng)度檢驗值的因素,并對這些因素進(jìn)行控制,從而確保強(qiáng)度檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

一、水泥安定性

(一)安定性含義

水泥漿硬化后體積變化的均勻性稱為水泥體積安定性,即在水泥和水以后,逐漸水化硬化,水泥硬化漿體能保持一定形狀、不開裂、不變形、不潰散的性質(zhì)。一般說來,除了膨脹水泥這一類水泥在凝結(jié)硬化過程中體積稍有膨脹外,大多數(shù)水泥在此過程中體積都稍有收縮,但這些膨脹和收縮都是硬化之前完成的,因此正常的水泥石(包括砂漿和混凝土)的體積變化均勻,即安定性良好。如果水泥中某些成分的化學(xué)反應(yīng)不在硬化前完成而在硬化后發(fā)生,并伴隨有體積變化,這時便會使已經(jīng)硬化的水泥石內(nèi)部產(chǎn)生有害的內(nèi)應(yīng)力,如果這種內(nèi)應(yīng)力大到足以使水泥石的強(qiáng)度明顯降低,甚至饋裂導(dǎo)致水泥制品破壞時,即是水泥安定性不良。

(二)安定性檢測方法

國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定,硅酸鹽水泥等水泥的安定性用沸煮法檢驗,主要是為了加速f-CaO的水化速度,在較短的檢驗時間內(nèi)預(yù)測f-CaO在長期中產(chǎn)生的危害作用;同樣,為了加速方鎂石的水化反應(yīng),要采用壓蒸法檢驗。此外,由于石膏的危害作用即生成的水化硫鋁酸鈣在60℃～70℃以上的溫度下發(fā)生分解,所以采用常溫浸水法檢驗(水泥試餅經(jīng)在養(yǎng)護(hù)箱養(yǎng)護(hù)一晝夜后,再浸水養(yǎng)護(hù)27晝夜)。

熟料中的f-CaO是影響水泥安定性的主要因素。GBl346—2001中規(guī)定,沸煮法檢驗水泥安定性的方法有雷氏法(標(biāo)準(zhǔn)法)和試餅法(代用法)。試餅法是通過觀察水泥凈漿試餅沸煮后的外形變化來檢驗水泥的體積安定性。雷氏法是測定水泥凈漿在雷氏夾中沸煮后的膨脹值來檢驗水泥的體積安定性。當(dāng)試餅法和雷氏法發(fā)生矛盾時,以雷氏法為準(zhǔn)。

(三)影響水泥安定性檢測結(jié)果因素

1.配重玻璃。體積膨脹是多方向的,這里以雷氏夾平放為例(即試針?biāo)接诖蟮?分為縱向和橫向,標(biāo)準(zhǔn)測定的膨脹值只是橫向的,而縱向的膨脹則以相同配重的玻璃壓住,讓雷氏夾內(nèi)水泥盡量橫向膨脹。這就要求操作者盡量選擇質(zhì)量接近的2塊配重玻璃(最好不超過1.5g)作為對一個樣品的檢測。若檢測量大(每日超過20個樣品),配重玻璃的配對工作須每月檢查1次,以防在試驗時玻璃有所磨損,造成兩試件的差值過大。凈漿應(yīng)盡量充滿雷氏夾,減少空洞,否則同樣會使兩試件差值過大。

2.水泥凈漿攪拌機(jī)。水泥凈漿攪拌機(jī)同樣要定期檢查,特別是攪拌葉片與鍋底、鍋壁的間隙必須在要求的范圍內(nèi);還有儀器的程控時間要符合標(biāo)準(zhǔn),否則制得的凈漿水化不均勻,使得試餅變形造成誤判;或是2個雷氏夾煮后增加差距超過4.0mm,給檢測帶來不必要的麻煩。

3.養(yǎng)護(hù)時間。養(yǎng)護(hù)時間的確定即我們通常所指的脫模時間一定要掌握好。操作員通常習(xí)慣于批量測定(即逐一測量完再整批沸煮),所以脫模時間要選擇一個適中的時間?？傊?當(dāng)日檢測的養(yǎng)護(hù)時間必須在24±2h范圍內(nèi)。特別是標(biāo)準(zhǔn)法(雷氏夾法),如果養(yǎng)護(hù)時間不夠,相應(yīng)地增大了試件煮后的增加疽(C—A),也可理解為A值被人為減小,合格品也就被判為廢品。反之,養(yǎng)護(hù)時間過長,A值被人為增大,(C—A)值相應(yīng)減小,廢品卻被判為合格品。

4.凈漿稠度。通常情況凝結(jié)時間、安定性所用凈漿是一起制作的,有些操作員為了趕時間,認(rèn)為試桿下沉超標(biāo)準(zhǔn)范圍1—2mm無所謂,實際上用此凈漿測定安定性,所得結(jié)果卻大大失真。因此所制的凈漿也必須在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),否則,同樣造成結(jié)果誤判。

二、水泥強(qiáng)度

(一)含義

水泥強(qiáng)度是水泥重要的物理力學(xué)性能之一,是硬化的水泥石能夠承受外力破壞的能力。根據(jù)受力形式的不同,水泥強(qiáng)度的表示方法通常有抗壓、抗折二種,它們之間有著內(nèi)在的聯(lián)系。由于在水泥混凝土中主要使用抗壓強(qiáng)度,因此水泥強(qiáng)度一般由水泥的28天抗壓強(qiáng)度來表示。水泥強(qiáng)度等級由水泥二個齡期的強(qiáng)度指標(biāo)來劃分,水泥達(dá)到某一強(qiáng)度等級,除要求該水泥的28天抗壓強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度值外,還要求達(dá)到其他齡期規(guī)定的強(qiáng)度值。通過檢驗水泥強(qiáng)度,一方面可確定水泥強(qiáng)度等級,評定水泥質(zhì)量的好壞,另一方面可為設(shè)計水泥混凝土標(biāo)號提供依據(jù)。

(二)水泥強(qiáng)度檢測

1.儀器:(1)膠砂攪拌機(jī)、振動臺、試模、下料漏斗、刮平刀、抗壓試驗機(jī)及抗壓夾具應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定;(2)濕熱養(yǎng)護(hù)箱。濕熱養(yǎng)護(hù)箱由箱體和溫度控制裝置組成。箱體內(nèi)腔尺寸650mm×350mm×260mm;腔內(nèi)裝有試體架,試體架距箱底高度為150mm;箱頂有密封的箱蓋;箱壁內(nèi)填有良好的保溫材料。養(yǎng)護(hù)箱用1kW電熱管加熱。溫度控制裝置由感溫計及定時控制器組成。溫度對強(qiáng)度的影響很明顯,特別是對早期強(qiáng)度,溫度越高,水泥凝結(jié)硬化速度越快,強(qiáng)度也就偏高,當(dāng)溫度低于19℃時,水泥凝結(jié)硬化速度較緩慢,強(qiáng)度就會偏低。

2.材料:(1)水泥試樣應(yīng)充分拌勻,通過0.9mm 方孔篩并記錄篩余物;(2)標(biāo)準(zhǔn)砂應(yīng)符合《水泥強(qiáng)度試驗用標(biāo)準(zhǔn)砂》的質(zhì)量要求;(3)試驗用水必須是潔凈的淡水。

3.溫、濕度:(1)試驗室溫度20±2℃(包括強(qiáng)度試驗室),相對濕度不低于50%。水泥試樣、標(biāo)準(zhǔn)砂、拌和水及試模的溫度應(yīng)與室溫相同。(2)常溫養(yǎng)護(hù)箱溫度20±1℃,相對濕度不低于90%。

4.試體成型,按國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行。

5.養(yǎng)護(hù)制定:(1)試體成型后,連同試模放在溫度為20±2℃,相對濕度不低于50%試驗室內(nèi),24h后拆模并給試件編號;(2)將編號的試體放入濕熱養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)的試體架上,關(guān)上箱門,在常溫養(yǎng)護(hù)箱溫度為20±1℃,相對濕度不低于90%的環(huán)境中養(yǎng)護(hù)3d和28d;(3)打開箱門,取出試件,在室溫下冷卻50±10min。

6.抗壓強(qiáng)度試驗。按國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行。通過對不同齡期的試件強(qiáng)度的檢測,說明溫度對強(qiáng)度的影響很明顯,特別是對早期強(qiáng)度,溫度越高,水泥凝結(jié)硬化速度越快,強(qiáng)度也就偏高,當(dāng)溫度低于19℃時,水泥凝結(jié)硬化速度較緩慢,強(qiáng)度就會偏低。

7.水泥28d 抗壓強(qiáng)度的預(yù)測。水泥28d 抗壓強(qiáng)度按下試計算:R28=A·Rk+B,式中:R28——預(yù)測的水泥28d抗壓強(qiáng)度,MPa;Rk——快速測定的水泥抗壓強(qiáng),MPa;A、B——待定常數(shù)。

三、結(jié)語

水泥強(qiáng)度和安定性的檢測是水泥物理特性的基本指標(biāo)試驗,對于這兩項指標(biāo)的檢測國內(nèi)外有著很多的經(jīng)驗,但是對于目前存在的檢測質(zhì)量影響因素的控制卻不是很理想,主要原因還是因為條件的控制不足和環(huán)境等方面的影響。

根據(jù)以上分析,水泥安定性及強(qiáng)度檢驗要求:試驗條件必須滿足試驗要求并嚴(yán)格控制,儀器設(shè)備的各項技術(shù)參數(shù)必須達(dá)標(biāo)并定期校驗,嚴(yán)格操作規(guī)程,動作規(guī)范認(rèn)真,經(jīng)常對檢驗人員進(jìn)行培訓(xùn),不斷學(xué)習(xí)新技術(shù),定期與質(zhì)檢機(jī)構(gòu)做對比檢驗,查找誤差因素不斷改進(jìn),從而不斷提高檢驗水平。只有這樣才能保證水泥樣品檢驗結(jié)果的真實和準(zhǔn)確,把產(chǎn)品的質(zhì)量水平真實地反映出來,真正體現(xiàn)第三方的公正地位。

參考文獻(xiàn)

[1]沈建惠.淺談水泥檢測中的影響因素和控制[J].中國建設(shè)信息,2009,(10).

[2]張仲秀.影響水泥安定性檢測結(jié)果的因素分析[J].科協(xié)論壇(下半月),2008,(2).

[3]孫淑欣.保證建筑質(zhì)量控制水泥檢測方法[J].科技信息(科學(xué)教研),2007,(13).

[4]柳剛,高東輝.不確定度評定在水泥檢測中的應(yīng)用[J].江蘇建材,2008,(1).

[5]田焜,王仁廣.對水泥檢測的幾點探討[J].天津建設(shè)科技,2007,(S1).