探討影響水泥安定性檢測結(jié)果的因素

陰文成

【摘 要】 在對水泥安定性檢測內(nèi)容進(jìn)行論述的基礎(chǔ)上，詳細(xì)探討了影響水泥安定性檢測結(jié)果的相關(guān)因素。同時(shí)，結(jié)合具體的檢測實(shí)踐，探討了提高水泥安定性檢測結(jié)果精度的相關(guān)策略。

【關(guān)鍵詞】 水泥；安定性；影響因素

引言

水泥檢測屬于一項(xiàng)技術(shù)型較強(qiáng)、操作細(xì)致的工作，在操作過程中稍不注意、細(xì)心操作將導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果不精確、試驗(yàn)數(shù)據(jù)不可靠。以水泥的安定性檢測試驗(yàn)為例，其是判斷水泥硬化之后體積膨脹均勻狀況的重要指標(biāo)，同時(shí)其還是判斷水泥品質(zhì)、保證水泥制品以及混凝土工程整體質(zhì)量的重要保障。所以，對應(yīng)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)做好水泥的安定性檢測工作是控制水泥質(zhì)量、提高混凝土整體質(zhì)量水平的重要手段和方式。而影響水泥安定性檢測結(jié)果的因素較多，分析具體的影響因素對提高檢測結(jié)果的精度有重要意義。

1、水泥安定性檢測概述

1.1 水泥安定性的基本定義

水泥漿硬化之后體積多發(fā)生的變化被稱作為水泥體積的安定性?？梢杂盟喟捕ㄐ阅苡脕硇稳萜溆不鬂{體能夠保持對應(yīng)形狀、不開裂、不變形、不潰散的基本性質(zhì)。若水泥部分成分的反應(yīng)過程是在硬化之后進(jìn)行的，則將發(fā)生硬化后的體積變化。這時(shí)，將會(huì)使得已經(jīng)硬化成型的混凝土內(nèi)部產(chǎn)生對應(yīng)的內(nèi)應(yīng)力。一旦這種內(nèi)部應(yīng)力達(dá)到對應(yīng)的大小，其將使得水泥硬化強(qiáng)度下降，甚至出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞、開裂等問題。

1.2 安定性不合格對混凝土質(zhì)量的危害

安定性不合格帶來的問題主要是體積出現(xiàn)膨脹，造成水泥結(jié)構(gòu)自身開裂，最終讓混凝土制件發(fā)生破壞。因?yàn)樗嗟捏w積膨脹和混凝土的體積膨脹值不同，水泥是凈漿。而混凝土則是水泥、骨料以及水的混合體，同時(shí)其還會(huì)隨著用水量的不同而導(dǎo)致水化情況發(fā)生變化。這造成了混凝土孔隙率比水泥凈漿孔隙率高的問題。因此，不能簡單的使用水泥的體積變化來替代混凝土的體積變化。在施工過程中，若使用了安定性不達(dá)標(biāo)的水泥，混凝土質(zhì)量將出現(xiàn)如下幾個(gè)方面的破壞：

（1） 混凝土工程中，因?yàn)槠渲械牧?、柱、板在澆筑成型之后凝結(jié)硬化過程較為緩慢，會(huì)在混凝土表層出現(xiàn)不規(guī)則的裂紋，并且在裂紋處伴隨有疏松現(xiàn)象。尤其是在陽臺、粱、雨蓬等懸挑結(jié)構(gòu)處，其會(huì)隨著時(shí)間的推移而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞。

（2） 砌體工程，直接造成砂漿強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，甚至導(dǎo)致砂漿無任何強(qiáng)度，且隨著其中水分的析出，砂漿變散變酥，最后由于與墻體的粘結(jié)強(qiáng)度不足導(dǎo)致出現(xiàn)損壞和崩裂的問題。

（3） 裝飾工程，當(dāng)水泥用于內(nèi)外強(qiáng)裙、地面或者是抹灰層時(shí)，將導(dǎo)致裝飾粘接強(qiáng)度不足、開裂、掉砂等問題，甚至導(dǎo)致其出現(xiàn)大面積破壞，出現(xiàn)短期內(nèi)的結(jié)構(gòu)破壞。

因此，分析水泥安定性，確定對應(yīng)的安定性指標(biāo)對于保證混凝土質(zhì)量具有重要意義。

2、影響水泥安定性檢測結(jié)果的相關(guān)因素

水泥的安定性具有對應(yīng)的特殊性，當(dāng)安定性不足的水泥在存放一段時(shí)間之后，其中的不合格的水泥存放一段時(shí)間（幾天至幾個(gè)月）后，其中的fCaO會(huì)逐步與空氣中的水發(fā)生一定程度的水化反應(yīng)。這時(shí)，再對水泥進(jìn)行安定性檢測時(shí)，則其安定性檢測就合格了。因此，對于安定性不合格的水泥，在存放一段時(shí)間，達(dá)到安定性標(biāo)準(zhǔn)之后就可以使用了。我們將這段時(shí)間稱作為水泥的安定性合格期。影響水泥安定性檢測結(jié)果的因素包括這樣幾點(diǎn)：

2.1 水泥自身因素

檢測過程中，熟料中的游離鈣的含量與存在的具體形態(tài)對水泥安定性指標(biāo)有直接影響。經(jīng)相關(guān)試驗(yàn)分析表明，在同等環(huán)境下，每消解水泥當(dāng)中1%的游離鈣與熟料中的游離鈣總含量呈非線性的關(guān)系，會(huì)隨著水泥中鈣含量的增加而延長。同時(shí)，檢測的環(huán)境溫度、濕度等因素對水泥游離鈣的消解有直接影響。經(jīng)試驗(yàn)分析，每消解1%的游離鈣需要0.32%，使得試驗(yàn)環(huán)境濕度達(dá)到1.5%以上，檢測得到的安定性結(jié)果才能達(dá)到對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 檢測熟料顆粒大小

水泥顆粒的細(xì)度大小直接影響其與空氣中水分子的接觸概率，從而對其中游離鈣離子的消解造成影響，最終使得其安定性受到影響。從這個(gè)角度來看，水泥顆粒的大小在一定程度上也會(huì)影響安定性的變化。應(yīng)力對比因素，當(dāng)水泥的膠結(jié)應(yīng)力大于膨脹應(yīng)力時(shí)，其安定性較好，反之則較差。因此，在膨脹應(yīng)力相同時(shí)，通過提高水泥膠結(jié)應(yīng)力的方式能夠提高水泥的安定性指標(biāo)，使得水泥的強(qiáng)度得到提高。

2.3 檢測設(shè)備的精確度

以檢測過程中使用的雷氏夾為例，其精確程度直接影響到安定性檢測的準(zhǔn)確度。因此，在檢測設(shè)備的檢測過程中，要求雷氏夾達(dá)到對應(yīng)的要求。其校驗(yàn)周期通常不能過長，應(yīng)在每次使用之前對之進(jìn)行校驗(yàn)。檢測過程中，蓋在雷氏夾上的玻璃，質(zhì)量規(guī)定為75-85g。若質(zhì)量過大，會(huì)使得雷氏夾的膨脹值過低；若質(zhì)量過小，將使得雷氏夾中的水泥凈漿流失，造成養(yǎng)護(hù)過程中雷氏夾膨脹值失真、沸煮過程中膨脹減小等問題。

2.4 檢驗(yàn)過程中的攪拌方式

試驗(yàn)過程中的攪拌方式對水泥的安定性判斷具有重要影響。例如，同一樣品采用攪拌機(jī)攪拌與人工攪拌的方式，其檢測結(jié)果完全不同，人工攪拌方式通常結(jié)果不合格。在檢測過程中，若攪拌機(jī)的程序控制壞了，采用人工檢測控制時(shí)會(huì)出現(xiàn)攪拌時(shí)間不足、過長，攪拌翅與鍋底距離過大等問題，導(dǎo)致安定性判定不合格等。這主要是由于攪拌不均導(dǎo)致的水化不均問題，最終使得水泥變形不均勻。

3、提高水泥安定性檢測結(jié)果精度的相關(guān)策略

3.1 現(xiàn)場檢測過程

對混凝土的外觀質(zhì)量，諸如疏松、開裂以及崩潰程度等進(jìn)行檢測，初步確定fCaO對混凝土整體質(zhì)量有重要影響的部位，同時(shí)在這些部按照規(guī)范取樣，準(zhǔn)備試驗(yàn)。對于施工場地中的水泥，應(yīng)該對每批次進(jìn)場的水泥取樣進(jìn)行檢測。在取樣過程中，要保證樣品具有代表性，在取樣過程中可以連續(xù)從20個(gè)以上不同部位取等量的樣品，其樣品量至少在12kg以上。在取樣過程中，可以從外觀對之進(jìn)行判斷，安定性合格的水泥混凝土在外觀方面具有青灰色、亮光的特點(diǎn)，而安定性不合格的混凝土則呈啞白色，且黯淡無光。

3.2 樣品取芯

在初步確定fCaO對混凝土質(zhì)量有影響的部位之后，鉆取芯樣，其直徑在70-100mm。而且在同一部位鉆芯數(shù)量在2個(gè)以上，確保接受檢測的同一批次的混凝土芯樣應(yīng)該在3組以上。

3.3 試件檢測程序

在芯樣上取一個(gè)外觀無缺陷厚度為10mm的薄片試件，并將芯樣加工成一個(gè)高徑比為1.0的試件。

試件檢測時(shí)要遵循：首先將薄片試件放在沸煮箱的試架上按照對應(yīng)的要求沸煮；對沸煮過的薄片試件外觀進(jìn)行檢查，然后將沸煮過的芯樣試件晾置3d，同時(shí)對試件進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢測。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，計(jì)算每組芯樣試件強(qiáng)度變化的百分率，得到全部芯樣試件抗壓強(qiáng)度變化的平均值。

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