崔靜

（四平職業(yè)大學(xué)，吉林 四平 136002）

水泥試驗(yàn)檢測(cè)的技術(shù)研究

崔靜

（四平職業(yè)大學(xué)，吉林 四平 136002）

工程施工的增大使得水泥的需求量進(jìn)一步提升，對(duì)水泥進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)是確保工程施工質(zhì)量的一種科學(xué)手段，本文針對(duì)水泥試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了分析和研究。

水泥；試驗(yàn)檢測(cè)；技術(shù)

當(dāng)前，我國(guó)大多數(shù)工程項(xiàng)目的施工都是采用的混凝土結(jié)構(gòu)，而混凝土的原材料之一便是水泥，只有確保水泥的質(zhì)量達(dá)標(biāo)，才能為混凝土工程的施工提供保障。怎樣才能有效控制水泥用料已經(jīng)成為當(dāng)前工程施工過(guò)程中的重要關(guān)注點(diǎn)之一，因此，有必要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)水泥試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)的研究，通過(guò)對(duì)水泥材料各關(guān)鍵指標(biāo)的測(cè)定，確保其最大限度符合施工設(shè)計(jì)要求。

1 水泥的技術(shù)指標(biāo)

近幾年，伴隨混凝土在工程施工中的廣泛應(yīng)用，作為混凝土原材料之一的水泥也越來(lái)越受到關(guān)注，為了確保水泥的質(zhì)量，國(guó)家出臺(tái)了多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)文件，并在這些文件中對(duì)水泥的技術(shù)指標(biāo)作出了明確規(guī)定和說(shuō)明。第一，水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度。要求水泥稠度應(yīng)將人工測(cè)試得出的結(jié)果作為最主要參考標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)器測(cè)試僅僅對(duì)于固定稠度標(biāo)準(zhǔn)適用，并不具備權(quán)威性。第二，水泥的水化熱。在對(duì)水泥質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，水化熱是必不可少的一項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)，其主要代表水泥和水相融合的時(shí)候所散發(fā)的熱量，該指標(biāo)是判斷水泥硬化程度的最主要依據(jù)。第三，細(xì)度。所謂細(xì)度，指的就是水泥顆粒物整體的粗細(xì)狀況，通常來(lái)說(shuō)，水泥顆粒尺寸越小，其在和水發(fā)生反應(yīng)時(shí)的表面積就越大，因此水化反應(yīng)速度也就比較快，并且反應(yīng)比較徹底，能在早期達(dá)到較高的強(qiáng)度，但同時(shí)也表明其在空氣中出現(xiàn)硬化收縮現(xiàn)象的幾率比較大，需要投入較多的成本。第四，比重。水泥的比重也是水泥的一大重要技術(shù)指標(biāo)，水泥土攪拌樁漿液的比重就與水泥比重息息相關(guān)，通常情況下，如果規(guī)定的水灰比為0.5，普通水泥比重為3.1，已知條件中水的比重為1，那么可根據(jù)公式計(jì)算出：總重量/總體積=（1+0.5）/（1/3.1+0.5/1）=1.823，同樣，這一公式也可在其它條件下推廣應(yīng)用。第五，體積安定性，所謂體積安定性，指的就是水泥在硬化過(guò)程中所表現(xiàn)出來(lái)的體積變化，這樣的體積變化很容易受到雜質(zhì)參與的影響。第六。凝固時(shí)間。所謂凝固時(shí)間，指的就是對(duì)水泥進(jìn)行加水拌和，直到其開(kāi)始出現(xiàn)凝固現(xiàn)象所需花費(fèi)的時(shí)間。不同類(lèi)型的水泥在凝固時(shí)間上存在較大的差異，對(duì)于硅酸鹽水泥來(lái)說(shuō)，其初凝時(shí)間大約是在45分鐘之后，而終凝時(shí)間一般是在6.5小時(shí)以前，采用試驗(yàn)方法對(duì)水泥凝固時(shí)間加以測(cè)定有助于幫助施工人員全方位了解有關(guān)施工材料的特性及其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2 水泥試驗(yàn)檢測(cè)的技術(shù)方法

2.1 水泥試樣準(zhǔn)備

首先，對(duì)于袋裝水泥來(lái)說(shuō)，應(yīng)根據(jù)水泥出廠(chǎng)時(shí)的標(biāo)號(hào)、品種等信息，將同時(shí)期采購(gòu)的、出廠(chǎng)編號(hào)相同的水泥作為一批，每一批次的重量不能高于200t，應(yīng)采用隨機(jī)的方式分別從不低于20袋的水泥中抽取數(shù)量相等的水泥作為樣品，待攪拌的均勻度達(dá)標(biāo)之后，再?gòu)倪x取的樣品中稱(chēng)取12kg以上的水泥用作最終的檢測(cè)樣品。其次，對(duì)于散裝水泥來(lái)說(shuō)，同樣應(yīng)根據(jù)水泥出廠(chǎng)時(shí)的標(biāo)號(hào)及品種對(duì)其劃分批次，每一批的重量不能高于500t，采用隨機(jī)的方式分別從3個(gè)及其以上的車(chē)罐中抽取數(shù)量相等的水泥，待攪拌的均勻度達(dá)標(biāo)之后，再?gòu)闹蟹Q(chēng)取大于12kg的水泥作為最終的試驗(yàn)樣品。再次，對(duì)于質(zhì)量好、性能佳，且來(lái)源比較固定的水泥來(lái)說(shuō)，應(yīng)根據(jù)水泥的采購(gòu)狀況，采用不定期抽檢的方式對(duì)其各方面的指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)。最后，對(duì)于已經(jīng)運(yùn)輸進(jìn)場(chǎng)的水泥來(lái)說(shuō)，應(yīng)將其儲(chǔ)放情況作為參考依據(jù)，進(jìn)行二次采樣復(fù)檢，著重檢測(cè)其安定性和強(qiáng)度，在得到水泥的檢測(cè)樣品之后，應(yīng)將其攪拌均勻，之后利用直徑為0.9mm的方孔篩，完整記錄下所有篩余物的真實(shí)狀況，避免在過(guò)篩的時(shí)候摻入其它雜質(zhì)。

2.2 水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

（1）儀器設(shè)備。在對(duì)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)時(shí)，需要用到的儀器設(shè)備主要包括凈漿攪拌機(jī)、凝固時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)稠度測(cè)定儀（如圖1所示）。前者主要由平底攪拌鍋和攪拌翅組成，攪拌鍋的深度為95mm，內(nèi)徑為130mm，在攪拌的過(guò)程中，應(yīng)將攪拌翅的速度控制在90r/min。后者主要由金屬圓棒和鐵座構(gòu)成，金屬圓棒上還安裝有指針，在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)稠度進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，應(yīng)在金屬圓棒之下設(shè)置一個(gè)空心試錐，要求其高度應(yīng)為70mm，底面直徑應(yīng)為40mm。

圖1

（2）試驗(yàn)方法。首先，應(yīng)測(cè)量出標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，可采用不變水量或調(diào)整水量方法進(jìn)行測(cè)量。其次，在正式開(kāi)展試驗(yàn)之前，要對(duì)攪拌機(jī)、測(cè)定儀等進(jìn)行全面檢查，確保攪拌機(jī)可以正常運(yùn)行，測(cè)定儀上的金屬棒可以靈活滑動(dòng)。再次，應(yīng)進(jìn)行水泥凈漿的拌和，在實(shí)際拌和的過(guò)程中，應(yīng)將攪拌鍋放置在正確的位置，啟動(dòng)機(jī)器，然后緩緩添加用于拌和的水。剛開(kāi)始應(yīng)以慢速攪拌約120s，然后再以較快的速度進(jìn)行攪拌，用水量也應(yīng)隨著拌和時(shí)間的推移而有所調(diào)整，直到滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)稠度即可。最后，應(yīng)進(jìn)行裝模測(cè)試，在整個(gè)拌和工作完成之后，應(yīng)馬上將拌和好的凈漿放置到錐模之內(nèi)，并利用小刀刮掉多余的凈漿，然后將試錐降到凈漿表面的適當(dāng)位置，使其可以落入凈漿之中，待試錐終止下沉以后，應(yīng)及時(shí)記錄好其下沉的深度，這一環(huán)節(jié)的操作時(shí)間應(yīng)控制在1.5min以?xún)?nèi)。

（3）凝固時(shí)間的檢測(cè)。凝固時(shí)間是水泥試驗(yàn)檢測(cè)中的一個(gè)關(guān)鍵檢測(cè)指標(biāo)，它與水泥的硬度、強(qiáng)度具有十分密切的聯(lián)系，特別是在初步凝固時(shí)間的控制上，這對(duì)水泥工程的施工來(lái)說(shuō)尤為重要，通過(guò)對(duì)凝固時(shí)間的測(cè)定發(fā)現(xiàn)，如果在水泥初步凝固之前結(jié)束施工工序，則水泥的施工密度和強(qiáng)度都能滿(mǎn)足施工設(shè)計(jì)要求，但是，若大幅拖延施工時(shí)間，則會(huì)導(dǎo)致施工企業(yè)面臨重大損失，因此，在實(shí)際施工過(guò)程中，必須科學(xué)掌控水泥的初步凝固時(shí)間，盡量將施工進(jìn)度控制在最佳的范圍之內(nèi)。

（4）水泥細(xì)度和強(qiáng)度的檢測(cè)。在水泥細(xì)度檢測(cè)方面，通過(guò)國(guó)內(nèi)外學(xué)者的大量理論和實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，3～30μm大小的水泥顆粒對(duì)其強(qiáng)度具有十分明顯的作用，具體的檢測(cè)流程如下：首先，取80微米的試驗(yàn)樣品進(jìn)行篩析，最終得到25克樣品，然后將篩析得出的樣品放在干凈的水篩之中，利用淡水對(duì)其進(jìn)行沖洗，直到絕大多數(shù)細(xì)粉都通過(guò)之后，再將其置于水篩架上面，在操作過(guò)程中，應(yīng)將篩網(wǎng)與噴頭底面之間的距離控制在35～75mm。噴頭的水壓應(yīng)保持在0.05±0.02MPa范圍內(nèi)，沖洗時(shí)間為3分鐘，且必須確保沖洗的連續(xù)性，之后應(yīng)對(duì)其進(jìn)行烘干，待烘干以后，應(yīng)再次對(duì)水泥細(xì)度進(jìn)行測(cè)定，若與施工要求差距較大，則應(yīng)當(dāng)更換水泥材質(zhì)，這樣才能確保水泥在施工中的應(yīng)用質(zhì)量。在水泥強(qiáng)度的測(cè)定方面，需要檢測(cè)的指標(biāo)主要有抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，在抗折強(qiáng)度的檢測(cè)上，應(yīng)利用3條試體做實(shí)驗(yàn)，在計(jì)算抗折強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)取3條試體平均值的整數(shù)值。在抗壓強(qiáng)度的檢測(cè)上，需要用到抗壓夾具，在試驗(yàn)開(kāi)始之前，應(yīng)將加壓板和壓面之間的雜質(zhì)徹底清除，在計(jì)算抗壓強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)首先去除實(shí)驗(yàn)結(jié)果中的最小值和最大值，然后取剩下數(shù)值的平均數(shù)作為最終的抗壓實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（5）水泥安定性的試驗(yàn)檢測(cè)。在水泥安定性的試驗(yàn)檢測(cè)中需要用到的儀器設(shè)備主要包括容積為410×240×310mm的沸煮箱，箱體的內(nèi)壁應(yīng)當(dāng)采用不銹鋼的金屬材質(zhì)，為了確保試驗(yàn)結(jié)果不受到笆板結(jié)構(gòu)的影響，應(yīng)當(dāng)確保加熱器和笆板之間的間距超出50mm。此外還需要用到量水器、雷氏夾、濕氣養(yǎng)護(hù)箱、天平等儀器工具，在正式檢測(cè)的過(guò)程中，首先應(yīng)將提前準(zhǔn)備好的雷氏夾放在已經(jīng)做過(guò)處理的玻璃板之上，并將調(diào)配成功的標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿灌入試模之中，并在出口部位蓋上玻璃板，之后應(yīng)將其放在濕氣養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，當(dāng)沸煮箱的水位調(diào)整好之后，應(yīng)保證其可以在30分鐘左右達(dá)到沸點(diǎn)，沸煮工序完成之后，應(yīng)將箱體內(nèi)的熱水排放干凈，并打開(kāi)箱體，取出試件，同時(shí)記錄下雷氏夾指針的讀數(shù)，如果兩個(gè)試件的平均數(shù)值差距小于5mm，則說(shuō)明水泥的安定性達(dá)標(biāo)，若兩個(gè)試件的數(shù)值差距大于4mm，則應(yīng)當(dāng)重新進(jìn)行試驗(yàn)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，水泥試驗(yàn)檢測(cè)是確保水泥各方面性能的一種重要途徑，因此，必須重視此項(xiàng)工作，根據(jù)水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度、水化熱、細(xì)度、安定性、凝固時(shí)間等技術(shù)指標(biāo)，在實(shí)際開(kāi)展水泥試驗(yàn)檢測(cè)工作的時(shí)候，必須將檢測(cè)重點(diǎn)放在比較關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)上，將水泥試樣準(zhǔn)備、儀器設(shè)備準(zhǔn)備等前期準(zhǔn)備工作落實(shí)到處，同時(shí)，還必須注意對(duì)檢測(cè)人員的選擇以及檢測(cè)流程的監(jiān)控，這樣才能確保水泥試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)性和可靠性。

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