淺談水泥質(zhì)量檢驗(yàn)

楊淑君

湖南省桃源縣建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站（415700）

建筑工程中的水泥質(zhì)量檢驗(yàn)是工程實(shí)驗(yàn)室材料檢驗(yàn)中的重要檢測項(xiàng)目之一,工作質(zhì)量水平的檢驗(yàn)，直接關(guān)系到施工現(xiàn)場水泥材料的正確使用和工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,直接關(guān)系到生命財(cái)產(chǎn)安全。因此水泥產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)與監(jiān)督受到國家的重視。

1 水泥安定性檢驗(yàn)

f-CaO是水泥熟料中沒有參加化學(xué)反應(yīng)，以游離態(tài)存在的氧化鈣。熟料在燒成時(shí)殘留的死燒游離氧化鈣水化很慢，要在水泥水化、硬化并形成一定強(qiáng)度后才開始水化，由于體積不均勻膨脹，使水泥強(qiáng)度下降，導(dǎo)致開裂甚至崩潰，造成水泥安定性不良。所以控制熟料中f-CaO的含量十分重要，一般回轉(zhuǎn)窯熟料的f-CaO含量應(yīng)控制在1.5%以下。通過對f-CaO含量的分析，可以對煅燒情況和熟料質(zhì)量進(jìn)行判斷。

目前采用丙三醇、乙醇法或乙二醇—乙醇快速法檢測熟料f-CaO含量。丙三醇、乙醇法以Sr(NO)2為催化劑，使水泥熟料中的游離氧化鈣在微沸溫度狀態(tài)下與丙三醇生成弱堿性的丙三醇鈣，使酚酞指示劑成紅色。用苯甲酸、無水乙醇標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至紅色溶液消失，根據(jù)苯甲酸、無水乙醇標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的消耗量計(jì)算f-CaO含量。

乙二醇—乙醇快速法的檢測原理為:游離氧化鈣與乙二醇在無水乙醇溶液中，在100℃～110℃下,可與三分鐘內(nèi)定量反應(yīng)生成乙二醇鈣，使酚酞指示劑成紅色。然后用苯甲酸、無水乙醇標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至紅色消失。借助專門設(shè)計(jì)的游離氧化鈣測定儀，邊加熱邊攪拌，可達(dá)到快速準(zhǔn)確測定f-CaO的目的。

目前熟料f-CaO含量多采用離線檢測。離線分析獲得的結(jié)果相對于燒成系統(tǒng)的控制具有很大的滯后性,降低了參考價(jià)值。因此，為了提高水泥質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)熟料f-CaO含量在線檢測尤為重要。

按GB/T l346-2001《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法》檢驗(yàn)游離CaO危害性的測定方法是沸煮法,沸煮法又可以分為餅法和雷氏法，有爭議時(shí)以雷氏法為準(zhǔn)。雷氏法是測定裝有水泥凈漿的雷氏夾沸煮后的膨脹值。

雷氏法檢測步驟與結(jié)果評定:

1)每個(gè)雷氏夾配備質(zhì)量為75～80 g玻璃板2塊，一墊一蓋，每組成型2個(gè)試件。先將雷氏夾與玻璃板表面涂一薄層機(jī)油。

2)將制備好的標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿裝滿雷氏夾圓模，并輕扶雷氏夾，用小刀插搗15次左右后抹平，并蓋上涂油的玻璃板。隨即將成型好的試模移至養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)，養(yǎng)護(hù)(24±2)h。

3)除去玻璃板，測雷氏夾指針尖端間的距離A，精確至0.5mm，接著將試件放在沸煮箱內(nèi)的篦板上，指針朝上，然后在(30±5)min內(nèi)加熱至沸騰，并恒沸3 h±5 min。

4)取出煮沸后冷卻至室溫的雷氏夾試件，用膨脹值測定儀測量試件指針尖端的距離C，精確至0.5mm，計(jì)算雷氏夾膨脹值C—A。當(dāng)兩個(gè)試件煮后膨脹值C—A的平均值不大于5.0mm時(shí)，即認(rèn)為該水泥安全性合格。當(dāng)兩個(gè)試件的C—A值相差超過4.0mm時(shí)，應(yīng)用同一品種水泥重做一次試驗(yàn)。

2 水泥強(qiáng)度

水泥強(qiáng)度是評價(jià)水泥質(zhì)量的重要指標(biāo)，影響水泥強(qiáng)度的因素有:熟料強(qiáng)度、混合材種類和摻量、水泥細(xì)度、級配、石膏摻量等。在要求達(dá)到一定的水泥強(qiáng)度時(shí)，若石膏摻量、水泥細(xì)度、級配不變，則熟料強(qiáng)度就決定了混合材的摻量。熟料強(qiáng)度高，混合材料摻量可適當(dāng)增加，為企業(yè)帶來較好經(jīng)濟(jì)效益，根據(jù)我公司成本核算，每噸水泥多摻1%的混合材，可節(jié)約成本1.3元。但混合材摻量過多，會(huì)造成水泥強(qiáng)度達(dá)不到內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)，甚至達(dá)不到國家標(biāo)準(zhǔn)。摻量少，水泥超標(biāo)號嚴(yán)重，給企業(yè)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。只有準(zhǔn)確掌握熟料強(qiáng)度，才能確定混合材的適當(dāng)摻置。

依據(jù)GB/T 17671—1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO法)》，測定水泥膠砂硬化到一定齡期后的抗壓、抗折強(qiáng)度，是確定水泥強(qiáng)度等級的依據(jù)。

現(xiàn)行水泥企業(yè)都是通過物理檢驗(yàn)來掌握熟料的3 d、7 d、28 d強(qiáng)度，如果在28 d強(qiáng)度測出后再確定混合材摻量，理論上可行,但對于水泥企業(yè)來講，28 d的熟料庫存量不符合經(jīng)濟(jì)要求。水泥企業(yè)質(zhì)量控制部門一般依據(jù)熟料化學(xué)成分及計(jì)算礦物組成等，憑經(jīng)驗(yàn)估計(jì)熟料強(qiáng)度，確定混合材摻量。但這種經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)較為模糊，只能做定性分析，不能作定量分析，偏差較大，而且有些熟料早期強(qiáng)度高，后期強(qiáng)度低，或早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度高，易引起判斷上的失誤，為了確保水泥強(qiáng)度達(dá)到要求，往往采取加大保險(xiǎn)系數(shù)的做法，減少混合材摻量，致使水泥超標(biāo)號現(xiàn)象嚴(yán)重。準(zhǔn)確預(yù)測熟料強(qiáng)度，是擺在水泥質(zhì)量工作者面前的一個(gè)課題。

試驗(yàn)前，將試模擦凈，模板四周與底座的接觸面上應(yīng)涂黃油，緊密裝配，防止漏漿。內(nèi)壁均勻刷一薄層機(jī)油。攪拌鍋、葉片和下料漏斗(播料器)等用濕布擦干凈(更換水泥品種時(shí)，必須用濕布擦干凈)。

標(biāo)準(zhǔn)砂應(yīng)符合GB/T 17671—1999中國ISO標(biāo)準(zhǔn)砂的質(zhì)量要求。試驗(yàn)采用的灰砂比為1:3，水灰比為0.5。一鍋膠砂成型三種試件的材料用量:水泥:(450±2)g；中國ISO標(biāo)準(zhǔn)砂:(1350±5)g；拌和水:(225±1)ml。

膠砂攪拌時(shí)先將水加入鍋內(nèi)，再加入水泥，把鍋放在固定架上，上升至固定位置。立即開動(dòng)機(jī)器，低速攪拌30 s后，在第二個(gè)30 s開始的同時(shí)均勻加入標(biāo)準(zhǔn)砂。當(dāng)各級標(biāo)準(zhǔn)砂分裝時(shí)，由粗到細(xì)依次加入。當(dāng)為混合包裝時(shí)，應(yīng)均勻加入。標(biāo)準(zhǔn)砂全部加完(30 s)后，把機(jī)器轉(zhuǎn)至高速再拌30 s。接著停拌90 s，在剛停的15 s內(nèi)用橡皮刮具將葉片和鍋壁上的膠砂刮至拌和鍋中間。最后高速攪拌60 s。各個(gè)攪拌階段，時(shí)間誤差應(yīng)在±1 s以內(nèi)。

利用熟料強(qiáng)度和礦物組成的多元線性回歸方程可以比較準(zhǔn)確地預(yù)測熟料強(qiáng)度，由于物理檢驗(yàn)，化學(xué)分析過程中可能出現(xiàn)偏差引起數(shù)據(jù)的誤差，造成回歸方程預(yù)測偏差。所以要選取盡可能多的實(shí)測數(shù)據(jù)，并剔除其中的個(gè)別特異值，才能求得較為準(zhǔn)確的回歸方程。另外，回歸方程都有一定的適用范圍，在靠近其平均值時(shí)預(yù)測最為準(zhǔn)確。當(dāng)實(shí)測的礦物組成超出計(jì)算回歸方程所采用的礦物組成范圍較大時(shí)，預(yù)測偏差也較大，在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，要根據(jù)最近一段時(shí)間的實(shí)測數(shù)據(jù)對回歸方程系數(shù)進(jìn)行修正，以保持其適用性。

3 水泥質(zhì)量監(jiān)督

為了保證水泥產(chǎn)品質(zhì)量,僅僅靠水泥廠進(jìn)行生產(chǎn)檢驗(yàn)是不夠的，還必須有全社會(huì)的質(zhì)量監(jiān)督。根據(jù)國家的質(zhì)量管理?xiàng)l例、法規(guī)和規(guī)定，由國家指定專門檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對水泥廠的水泥質(zhì)量進(jìn)行抽查，對水泥廠的產(chǎn)品質(zhì)量保證體系進(jìn)行審查，并做出相應(yīng)評定,幫助和促進(jìn)企業(yè)不斷提高管理水平和質(zhì)量水平。

近年來國家頒布了一系列的規(guī)定和條例，如《國家監(jiān)督抽查質(zhì)量的若干規(guī)定》、《中華人民共和國優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品評選條例》、《國家建材局優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品評審及管理?xiàng)l例》、《水泥產(chǎn)品質(zhì)量論證制度》、《工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證試行條例》、《大中型水泥產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)管理試行辦法》、《地方水泥質(zhì)檢:檢驗(yàn)管理試行辦法》、《鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)建設(shè)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)工作管理試行辦法》等。為了貫徹實(shí)施上述規(guī)定，各部門、各地區(qū)又制訂了一系列管理辦法、實(shí)施措施與工作細(xì)則等，這些都是進(jìn)行水泥質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)的法律依據(jù)。

國家也十分重視監(jiān)督檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的組織建設(shè),建立了水泥國家檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，對水泥質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn)。1983年經(jīng)國家標(biāo)準(zhǔn)局和國家建材局共同審定建立的中國水泥質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心，是國家級的具有第三方公正性的水泥質(zhì)檢機(jī)構(gòu)。1983年國家標(biāo)準(zhǔn)局、國家建筑材料工業(yè)局、農(nóng)牧漁業(yè)部印發(fā)了《地方水泥質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)工作管理試行辦法》,明確規(guī)定國家建材局建筑材料科學(xué)研究院水泥所是國家級的中國水泥質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心。各省、市、自治區(qū)可利用建材（筑）科研所（或技術(shù)力量較強(qiáng)，檢測條件較好的水泥廠）建立省級“地方水泥質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站”。

4 結(jié)束語

水泥是基礎(chǔ)建設(shè)中的重要建筑材料之一,在現(xiàn)代化工程建設(shè)中起著舉足輕重的作用。只要加強(qiáng)對檢測工作質(zhì)量的管理和控制，認(rèn)真落實(shí)檢測工作質(zhì)量控制的相關(guān)規(guī)定，及時(shí)總結(jié)和評價(jià)檢驗(yàn)工作的結(jié)果和水平,就能使實(shí)驗(yàn)室的水泥質(zhì)量檢測能力得到提高,從而滿足向施工現(xiàn)場準(zhǔn)確及時(shí)地提供科學(xué)公正的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的要求,為工程建設(shè)提供更好的服務(wù)。

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