李松木
河南省科學院質(zhì)量檢測與分析測試研究中心(450002)
水泥的體積安定性是水泥在凝結(jié)硬化過程中體積變化的均勻性,是判定水泥質(zhì)量的重要指標,是保證水泥制品、混凝土工程質(zhì)量的必要指標。安定性不良的水泥會使水泥硬化體分裂,強度降低,甚至引起結(jié)構(gòu)破壞,危害極大。國家明文規(guī)定判為不合格品。因此,檢測單位對水泥安定性的判定責任重大。如果把安定性合格的判為不合格,會極大地挫傷水泥生產(chǎn)廠家的積極性,如果把安定性不合格的判為合格,會影響到國家和人民的生命和財產(chǎn)與安全。
引起水泥安定性不良的化學成分主要有過量的CaO、MgO和SO3含量三個因素,但MgO、SO3的影響均不便于快速檢驗,因此國家標準對它們的含量進行了嚴格的控制,檢測檢驗機構(gòu)只對引起水泥安定性不合格的主要原因過量CaO進行檢測檢驗。檢測檢驗方法是按照GB/T1346—2001的標準,檢驗方法有試餅法和雷氏法兩種,仲裁時以雷氏法為準。試餅法是用標準稠度凈漿做直徑70~80 mm、中心厚約10 mm、邊緣漸薄、表面光滑的兩塊試餅,放在養(yǎng)護箱養(yǎng)護24 h后脫模沸煮,煮后冷卻至室溫,取出試餅進行判別,如有裂紋或翹曲則安定性判為不合格。雷氏法是把標準稠度凈漿裝入兩只雷氏夾,放在養(yǎng)護箱24 h后,脫模后進行沸煮,煮后冷卻至室溫,測量兩個試件指針尖端間的距離,當兩個試件煮后膨脹距離的平均值大于5 mm,且差值不超過4 mm時則判定水泥安定性為不合格。從中我們可以看到影響安定性判定的檢驗因素很多,主要有水泥凈漿的稠度、攪拌方式、試件的養(yǎng)護方式、雷氏夾的準確度、放置的時間、沸煮的制度等等,以下我們一一加以分析研究。
經(jīng)過多年試驗,發(fā)現(xiàn)同一品種的水泥,當制得的凈漿稠度大于標準稠度時,安定性合格的水泥可能變?yōu)椴缓细?。而當凈漿稠度小于標準稠度時,安定性不合格的可能變?yōu)楹细?,其原因是稠度小的試件強度高,抵抗沸煮時體積膨脹所產(chǎn)生的應(yīng)力的能力強,反之則弱。
攪拌方式對安定性的判定有著重大影響。同一樣品用攪拌機攪拌安定性合格,用人工攪拌,結(jié)果往往不合格,有些檢測機構(gòu)的攪拌機程序壞了,用人工控制,攪拌時間不足,或者攪拌機用的時間長了,攪拌翅距鍋底(壁)距離變大了,都會使安定性合格的判為不合格,這主要是因為水泥攪拌的不均勻引起水化的不均勻,產(chǎn)生變形的不均勻。
試件的養(yǎng)護方式對水泥安定性的判定影響很大,溫度過低,強度發(fā)展慢,安定性合格的可能判為不合格;溫度過高,強度發(fā)展快,安定性不合格的可能判為合格。在這里特別要強調(diào)的是濕度對安定性的判斷也起決定性作用,水泥養(yǎng)護箱的濕度必須超過90%,濕度小時安定性不好的不一定能測出來,某些水泥可能含有膨脹劑類物質(zhì)(如明礬石);對比試驗,發(fā)現(xiàn)如放在濕度大于90%的養(yǎng)護箱養(yǎng)護,養(yǎng)護期間雷氏夾膨脹值達5.5 mm,經(jīng)沸煮后膨脹值為2.0 mm,如放在濕度為40%的室內(nèi)養(yǎng)護,養(yǎng)護過程未見膨脹,沸煮結(jié)束雷氏夾膨脹值為2.0 mm;而事實上這份水泥在工程應(yīng)用中已產(chǎn)生危害。
雷氏夾的準確度對安定性判定有直接影響,雷氏夾的彈性值不太靈敏,安定性合格的可能變?yōu)椴缓细瘢蝗邕_不到要求的靈敏度,安定性不合格的可能檢測不出來。
因此筆者認為雷氏夾的校驗周期不宜定為一年,應(yīng)在每次使用前進行校驗。雷氏夾上部荷載規(guī)定為 75~80 g,彈性值為 17.5 mm±2.5 mm,如荷載量過大,養(yǎng)護中降低雷氏夾的膨脹值;荷載量太小會使雷氏夾中水泥凈漿流失,養(yǎng)護中雷氏夾產(chǎn)生失真膨脹值,而沸煮時的膨脹減小。雷氏夾在沸煮時的放置方式規(guī)范中未涉及,筆者在這里有必要指出:兩指針應(yīng)與蓖板的蓖條方向平行,不宜有夾角,以免影響其膨脹自由。