關(guān)于水泥檢驗中安定性的時效問題

林宇

中圖分類號：TQ172 文獻標(biāo)識碼： A

在檢驗水泥的各項指標(biāo)中，安定性可以說是最主要的一個指標(biāo)。水泥安定性指的是水泥在凝結(jié)過程中體積變化的均勻性，水泥的安定性不合格指的是水泥硬化后產(chǎn)生不均勻的體積變化。在國家標(biāo)準(zhǔn)中安定性不合格的水泥是廢品，水泥中的不安定因素（游離氧化鈣f-CaO和游離氧化鎂f-MgO三氧化硫SO3等）的水化反應(yīng)是發(fā)生在水泥的凝結(jié)硬化以后，且水化時伴隨著體積的成倍膨脹，在已經(jīng)硬化的水泥石的內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，致使混凝土構(gòu)件的強度降低，安定性不合格的水泥是不能用于工程上的。

在土建過程中，使用了安定性不合格的水泥會給工程帶來極大的隱患，但是在現(xiàn)在的建筑市場中，安定性不合格的水泥仍然存在，故對于質(zhì)檢部門來說，準(zhǔn)確的檢測和判定水泥的安定性是否合格在水泥檢驗過程中是極其重要的。但是有時也會出現(xiàn)這樣的情況，同一批次的水泥在第一次送檢時安定性不合格，但是在過幾天的第二次送檢中卻是合格的。這種水泥的安定性隨時間而發(fā)生變化的情況我們稱為安定性的時效性。也正是時效性的存在，使得在安定性的判定上往往會有爭議。

1、安定性不合格的原因分析

引起水泥安定性不合格的原因主要是由于水泥熟料中含有過多的f-CaO和f-MgO以及SO3，但是由于f-MgO需要在蒸壓條件下才能加速水化反應(yīng)，而SO3則需要長期在常溫水中才會與（3CaO·A12O3·6H2O）發(fā)生發(fā)應(yīng)，所以這二者都不便于快速檢驗，故在水泥的國家標(biāo)準(zhǔn)中對水泥中f-MgO以及SO3的含量都有嚴格的規(guī)定。我們通常在工程質(zhì)檢中出現(xiàn)安定性不合格主要是由于f-CaO過多引起的。在水泥產(chǎn)生過程中燒結(jié)的最高溫度應(yīng)該達到1450℃。溫度從1300℃升高到1450℃再回到1300℃的這個階段是水泥熟料的生成階段。在這個階段鋁酸三鈣（3CaO·A12O3）鐵鋁酸四鈣（4CaO·A12O3 F e2O3）燒至熔融狀態(tài)，出現(xiàn)液相，把CaO和部分的硅酸二鈣溶于其中，反應(yīng)生成硅酸三鈣（3CaO·Si O2）,必須有足夠的時間和溫度才能使生成硅酸三鈣的反應(yīng)較為完全。

水泥的燒結(jié)溫度不夠而使水泥熟料反應(yīng)不完全，導(dǎo)致大量的f-CaO的殘留，這個是低溫f-CaO，它結(jié)構(gòu)比較疏松，水化的速度快，比較容易發(fā)現(xiàn)，在施工中表現(xiàn)為混凝土不凝結(jié)、不硬化，早期沒有強度等。由于配料不當(dāng)，原料中CaO成分過多，導(dǎo)致在燒結(jié)階段反應(yīng)完全后仍然余下過多的CaO成分以游離的狀態(tài)存在，我們稱為高溫f-CaO，它表面有玻璃釉狀物質(zhì)包裹，由于水化的速度緩慢，一般都在幾個月以后甚至更長的時間才開始水化，故施工中混凝土早期的強度一般都能達到標(biāo)準(zhǔn)值，不易發(fā)現(xiàn)，如果不做安定性實驗，就很難發(fā)現(xiàn)問題。但是隨著時間的延長，f-CaO慢慢開始水化，引起固相體積的膨脹，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，從而導(dǎo)致混凝土強度的降低，甚至引起混凝土構(gòu)件的破壞。

2、時效性

水泥中低溫f-CaO的結(jié)構(gòu)比較疏松，在水泥存放的過程中能自動吸收空氣中的水分進行消解，隨著水泥存放時間的延長，水泥中f-CaO不斷的吸收空氣中的水分而水化，含量不斷的減少，而高溫f-CaO的密度大，結(jié)構(gòu)比較致密，且表面包裹著玻璃釉狀物質(zhì)，不易吸收空氣中的水分進行水化，所以時效性的產(chǎn)生主要是由低溫f-CaO引起的。因此安定性不合格的水泥在存放一段時間后安定性可能會合格，這個我們稱為安定性的時效性。但是并不是所有的水泥存放一段時間后安定性都會合格，當(dāng)水泥中的f-CaO含量過多或者是由于f-MgO以及SO3引起的安定性不合格則沒有這種特性。這就是說存放一段時間有可能解決由于低溫f-CaO而造成的水泥安定性不合格，并不意味著水泥的安定性不合格只要存放一段時間就可以了。

同時由于在水泥的生產(chǎn)過程中f-CaO的產(chǎn)生是不可避免的，因此在水泥配料合理、煅燒時反應(yīng)徹底的情況下，水泥熟料在粉磨前和成品水泥在出廠前一定要存放一段時間（安定期），這樣可以有效的避免安定性時效性的存在，也在一定程度上減少安定性爭議的產(chǎn)生。

在水泥的檢測中，正確的認識水泥安定性的時效性產(chǎn)生的原因，有利于我們在工作中更加準(zhǔn)確的檢測和判定水泥的安定性。

3、建議

由于水泥是建筑工程中用量最大，而且是直接影響到工程質(zhì)量的建筑材料，而且由于水泥安定性不合格具有一定的隱蔽性，如果不做檢驗一般很難被發(fā)現(xiàn)。同時現(xiàn)在水泥使用上的糾紛仍然不斷，大部分都是由于水泥安定性不合格引起而造成的。

有時施工單位為了追求施工的進度，一邊施工一邊送檢或者干脆不檢，這樣就在客觀上造成了一部分水泥安定性不合格的水泥用在了工程上，而安定性不合格的水泥是廢品，是嚴禁用于工程的，用了安定性不合格的水泥的工程部位，為了確保工程質(zhì)量，只有使用安定性復(fù)檢合格的水泥從新進行澆筑。

同時為了確保實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和代表性，水泥檢驗過程中應(yīng)該注意以下方面：

一、取樣應(yīng)規(guī)范。在水泥進入施工現(xiàn)場后，首先應(yīng)該取樣送檢。每批水泥應(yīng)至少取樣一次，取樣要有代表性，可連續(xù)取或者從20個以上的不同部位取等量樣品，總量至少12kg。樣品取好后，應(yīng)及時送往檢驗單位實驗。

二、 試驗操作應(yīng)準(zhǔn)確。在試驗過程中為了確保試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，應(yīng)該嚴格按照國家標(biāo)準(zhǔn)進行操作，已減少人為因素造成的誤差。當(dāng)雷氏法和試餅法的試驗結(jié)果出現(xiàn)矛盾時，以雷氏法為準(zhǔn)。

三、 當(dāng)實驗結(jié)果不合格時，應(yīng)及時通知施工單位。如果廠家對試驗結(jié)果有異議，應(yīng)該在盡可能短的時間內(nèi)，在施工單位、廠家和監(jiān)理等各方的見證下重新取該批水泥送檢。

但是水泥的安定性有可能會因為時效性的影響而發(fā)生變化，這就使在責(zé)任認定的時候顯得非常困難，因此水泥使用前的復(fù)檢尤其重要，必須引起施工、監(jiān)理、建設(shè)各方的高度重視，對于可能出現(xiàn)的安定性方面的問題應(yīng)該是以預(yù)防為主，所以無論是水泥的生產(chǎn)企業(yè)還是施工單位，都要對水泥的安定性有足夠的重視，生產(chǎn)企業(yè)一定要把好質(zhì)量關(guān)，施工單位一定要先檢驗再使用，否則一旦出現(xiàn)問題則難以彌補。只有在相互配合的條件下才能杜絕安定性不合格的水泥用到建筑工程中。