□（新疆水利水電勘測設(shè)計研究院勘測總隊）

水利工程中水泥材料檢測方法的研究

□吳海燕（新疆水利水電勘測設(shè)計研究院勘測總隊）

當(dāng)今社會飛速發(fā)展，各項工程的指標(biāo)越來越高，所以工程對于材料的要求也越來越高，在這個背景下，水泥作為水利工程中用量非常大的材料之一，發(fā)揮著非常重要的作用。因此，對于材料的檢測也越來越嚴格，文章介紹了水利工程中常用材料水泥的檢測辦法，從水泥的幾個常規(guī)檢測詳細闡述水泥檢測中具體的實施辦法和監(jiān)測需要執(zhí)行的標(biāo)準，最后，還根據(jù)工作中實際的經(jīng)驗，介紹水泥檢測中一些注意事項。

水泥；檢測；水利工程

1 概述

水泥是現(xiàn)在水利工程中必不可少的原料，而且用量很大。水泥質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到水利工程的質(zhì)量。在常規(guī)的水泥質(zhì)量檢測過程中，在水泥的廠家、品種、等級批號都相同的情況下，并且同時進場的情況下，檢測的頻率≥200 t每次，散裝的水泥頻率≥500 t每次。水泥的取樣可以分散取樣，即選擇不同地方取樣，也可以集中取樣，即一次性的取夠檢測需要的量。

在實際的檢測中，一般的常規(guī)檢測主要包括水泥細度的檢測、水泥標(biāo)準稠度用水量的檢測、水泥凝結(jié)時間長短的檢測、水泥安定性強度的檢測和水泥膠砂強度高低的檢測等幾個方面。一些特殊用途的水泥可能還有特殊的檢測，但是在這里就不做贅述了。

2 水泥的具體檢測方法

2.1 水泥細度的檢測

2.1.1 水泥細度檢測的目的

水泥細度的檢測是水泥指標(biāo)檢測中非常重要的1項，通過水泥細度的檢測，可以知道工程中使用的水泥的細度是否可以達到使用的標(biāo)準。

2.1.2 水泥細度檢測檢測方法和執(zhí)行的標(biāo)準

根據(jù)我國現(xiàn)在執(zhí)行的國標(biāo)，細度檢驗方法有負壓篩檢測法、水篩檢測法和手工篩檢測法，當(dāng)3種檢驗方法測試結(jié)果不同時，以負壓篩檢測法為準。這是水泥細度的檢測辦法。

現(xiàn)在水泥細度檢測的執(zhí)行標(biāo)準為《水泥細度檢驗方法篩析法》。按照相關(guān)的規(guī)定，水泥的細度都是以篩余表示的?，F(xiàn)在的常用水泥，比如礦渣硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥等，按照要求，孔徑為80 μm的方孔篩上的篩余≤1/10，另外45 μm的方孔篩上篩余≤1/10。滿足以上檢測結(jié)果的都算是細度檢測合格的水泥。

2.1.3 檢測需要的設(shè)備

負壓篩析儀、試驗篩、水篩架和噴頭、天平的最小分度值≤0.01 g。

2.1.4 檢測的步驟和注意事項

2.1.4.1 首先是檢測前的準備工作

在這個階段，需要把負壓篩放在篩座上，蓋好篩蓋，接通電源，檢查控制系統(tǒng)是否能正常的工作，然后把負壓調(diào)整到4 000～6 000 Pa，以備后續(xù)的檢測使用。

2.1.4.2 正式檢測的階段

先取樣品，80 μm篩析的樣品取25 g，45 μm篩析的樣品取10 g。把樣品放在負壓篩中，啟動負壓篩檢測。機器工作120 s停止工作，切斷電源，觀看負壓篩上有沒有試樣吸附在篩蓋上，有的話輕輕敲擊，如果沒有，直接用天平檢測篩余，并做好相應(yīng)的記錄。

這里有一點需要特別注意，負壓的范圍一定要保證＞4 000 pa，如果沒有滿足這個要求，那么檢測的結(jié)果是不準確的。一般情況下，不滿足這個要求時，造成的原因是負壓篩中的殘余物過多，及時地清理就可以恢復(fù)正常。

2.1.5 數(shù)據(jù)的處理階段

檢測的最終還是要生成報告，水泥細度的計算公式為：

式中：F為負壓篩中檢測出的水泥篩余所占的百分數(shù)；RS為水泥篩余后剩余物質(zhì)的質(zhì)量的總和；m為樣品的質(zhì)量總和。

2.2 標(biāo)準稠度用水量的檢測辦法

2.2.1 檢測的目的

這里有一個常識，水泥的凝結(jié)時間、安定性和水泥的稠度都有很大的關(guān)系。為了讓不同的水泥有一個標(biāo)準的比值，就規(guī)定了一個標(biāo)準的稠度，在這個稠度下，不同的水泥就可以做對比了。在這個標(biāo)準的稠度下，檢測出他需要的用水量，以后就可以作為測定水泥凝結(jié)時間和安定性試驗的標(biāo)準用水量了。

2.2.2 檢測的具體辦法和執(zhí)行的標(biāo)準

國家給出的標(biāo)準是，當(dāng)采用標(biāo)準法時，水泥的標(biāo)準稠度用水量（P）的給出標(biāo)準為：將試桿沉入凈漿，距底板61mm時測定，這個時候的水泥凈漿為標(biāo)準稠度凈漿，其拌合水量就是該水泥的標(biāo)準稠度用水量（P）。

該檢測所需要執(zhí)行的標(biāo)注是：《通用硅酸鹽水泥》，《水泥標(biāo)準稠度、凝結(jié)時間、體積安定性檢測方法》。

2.2.3 檢測需要的主要設(shè)備

水泥攪拌機、代用法式維卡儀、標(biāo)準式維卡儀。

2.2.4 檢測的具體步驟和注意事項

2.2.4.1 首先是攪拌機的準備

干燥的攪拌機需要用濕抹布擦拭后才能使用。然后，把攪拌用水倒入攪拌鍋內(nèi)，5-10 s秒內(nèi)將水泥樣品放入到攪拌鍋內(nèi)。

2.2.4.2 打開機器開始攪拌的工作

低速攪拌的時間為120 s，中間需要停止15 s，同時，需要把攪拌機上的粘住的水泥刮到攪拌鍋內(nèi)，然后繼續(xù)高速攪拌，時長為120 s，整個攪拌過程完成。

2.2.4.3 攪拌結(jié)束以后

以最快的速度把攪拌好的水泥全部轉(zhuǎn)移到維卡儀上，整個過程一定要快，否則水分會發(fā)生揮發(fā)，導(dǎo)致實驗的結(jié)果不準確。然后，讓試桿自由沉入水泥中，30 s后記錄數(shù)據(jù)。

2.2.4.4 需要注意的問題

維卡儀上的金屬棒保障能夠自由的滑動，沉入深度的測定一定要快，否則數(shù)據(jù)不準確。

2.2.5 檢測結(jié)果的處理方案

在采用標(biāo)準法時，水泥的標(biāo)準稠度用水量（P）的給出標(biāo)準為：將試桿沉入凈漿，距底板61 mm時測定，這個時候的水泥凈漿為標(biāo)準稠度凈漿，其拌合水量就是該水泥的標(biāo)準稠度用水量（P）。

2.3 水泥凝結(jié)時間的檢測過程

2.3.1 水泥凝結(jié)時間檢測的目的

水泥的最終用處還是需要他凝固以后的，但是水泥的凝固時間是有一定的限制的，通過測定，然后把水泥凝固的時間與國家標(biāo)準對比，判斷水泥的凝固時間是不是符合標(biāo)準的。

2.3.2 水泥凝固時間的檢測方法和執(zhí)行標(biāo)準

《水泥標(biāo)準稠度、凝結(jié)時間、體積安定性檢測方法》，《通用硅酸鹽水泥》。

根據(jù)國標(biāo)中給出的規(guī)定，硅酸鹽水泥的凝固時間必須嚴格的介于45-390 min之間，過短的時間和過長的都不是不合要求的。對于一些特殊的水泥，比如：火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等，他們的凝固時間必須介于45-600 min之間。

2.3.3 水泥凝固時間檢測需要的設(shè)備

凝結(jié)時間測定儀、量水器、天平、溫?zé)狃B(yǎng)護箱

2.3.4 檢測的具體步驟和注意事項

2.3.4.1 首先檢測的準備工作

把水泥標(biāo)準稠度檢測時間制備的水泥或者新制備的水泥按照一定填滿，刮平處理之后，放入到養(yǎng)護箱內(nèi)，然后開始計時。

2.3.4.2 凝固的初期

檢測開始30 min的時候，進行第一次測定。進行檢測的時候，準確的將試針與水泥的表面垂直大的接觸，然后把相應(yīng)的螺絲擰緊，這個時候的試針會自然的下垂，30 s以后記錄一個讀數(shù)。

2.3.4.3 最終凝結(jié)時間的測定

在完成初步凝結(jié)測定以后，將樣品取下，翻轉(zhuǎn)180°，然后繼續(xù)放在養(yǎng)護箱中養(yǎng)護。在接近凝固的時間左右，采用迫近的方法，每15 min進行一定測定，最終得出具體的時間。

2.3.4.4 注意事項

第一，每次測定試針都要插出新的孔，不能和原來的孔重合，測完必須將試針擦凈并將試模放入養(yǎng)護箱內(nèi)，整個測試特別要注意防止試模受振。第二，最終的凝固時間接近的時候，測試的時間段要足夠的短，甚至5 min一次的測量頻率也是可以的。第三，設(shè)備在使用前，一定要做好調(diào)零的工作，避免試針的測量結(jié)果不準確。

2.3.5 檢測結(jié)果的處理過程

初凝時間確定：當(dāng)試針沉至距底板41 mm的時候，這個時間就是要記錄的時間，從水泥加入水中開始到初凝狀態(tài)的時間內(nèi)為初凝時間，初凝時間的計量單位為分鐘。

終凝時間確定：當(dāng)試針沉入試體0.50 mm，記錄這個時間點，從水泥加入水中開始到終凝狀態(tài)的時間為終凝時間，計量單位為分鐘。以上水泥凝固時間測定的檢測。

3 總結(jié)

水泥是現(xiàn)在水利工程中必不可少的一種原材料，水泥質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到工程的質(zhì)量。而水泥質(zhì)量的檢測可以及時的發(fā)現(xiàn)施工中使用的水泥存在問題，避免出現(xiàn)較大的事故。水泥檢測還會有更大的發(fā)展，希望文章中提到的方法可以為廣大的讀者帶來一些幫助。

［1］劉瑾.淺談影響水泥強度檢驗結(jié)果的因素［J］.中國高新技術(shù)企業(yè)，2011（21）.

［2］陶建權(quán).水泥顆粒形狀和大小對水泥強度的影響［J］.技術(shù)與市場，2011（7）.

［3］張海艷.影響水泥強度的因素及控制措施［J］.中國建材科技，2011（5）.

［4］張美云.提高水泥強度檢驗結(jié)果準確性的思考［J］.河南建材，2010（6）.

（編輯：邢博輝）

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