淺析如何做好水泥物理力學(xué)技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)試驗(yàn)

楊澤玲

摘要：水泥是當(dāng)今重要的建筑材料。我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定：水泥化學(xué)指標(biāo)、凝結(jié)時(shí)間、安定性、強(qiáng)度均符合要求的為合格產(chǎn)品，換言之，其中任何一項(xiàng)不合格的為不合格產(chǎn)品，細(xì)度不作強(qiáng)制規(guī)定，為選擇性評(píng)判指標(biāo)。水泥細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、安定性、強(qiáng)度均屬水泥物理力學(xué)技術(shù)指標(biāo)，作為評(píng)定水泥品質(zhì)的技術(shù)指標(biāo)，其檢測(cè)結(jié)果重要性是可見的；對(duì)水泥進(jìn)行物理力學(xué)特性的檢驗(yàn)時(shí)，由于擾亂實(shí)驗(yàn)結(jié)論精確性的原因太多，因此在平常檢驗(yàn)程序中一定要注重所有步驟的調(diào)控和協(xié)和，提升水泥檢驗(yàn)結(jié)果的精確性，科學(xué)地體現(xiàn)檢測(cè)的水泥品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：水泥檢測(cè)；試驗(yàn)操作；控制

本文在現(xiàn)行水泥試驗(yàn)規(guī)范基礎(chǔ)上，結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，從以下五個(gè)方面淺析如何做好水泥物理力學(xué)指標(biāo)檢測(cè)試驗(yàn)：

一、水泥試驗(yàn)樣品

水泥檢驗(yàn)程序中第一個(gè)重要步驟就是水泥抽樣，水泥抽樣數(shù)量需達(dá)到規(guī)定。針對(duì)袋裝水泥，相同水泥廠生產(chǎn)的、同時(shí)出廠的同種類、同強(qiáng)性級(jí)別的水泥，每一批次進(jìn)行編碼，每批水泥總量最大為200t，抽樣需具有典型性，能夠在超過20個(gè)不定位置的袋內(nèi)抽取相同數(shù)量樣本的水泥，將其攪拌均勻后至少稱取出12kg；水泥儲(chǔ)存與保護(hù)需達(dá)到規(guī)定：水泥樣品必須通過0.9mm的方孔篩曬，出去0.9mm以上顆粒后，把抽取的水泥攪合樣平均劃分實(shí)驗(yàn)樣和存儲(chǔ)樣兩種，樣本獲取后需儲(chǔ)存于密閉的金屬器皿內(nèi)，粘貼封條，儲(chǔ)存用的器皿需干凈、干燥、防濕、封閉，難以損壞、與水泥無法產(chǎn)生效應(yīng)。需同時(shí)在存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)樣和儲(chǔ)存樣的抽樣樣本的器皿加蓋清楚、難以擦除的標(biāo)記編碼，且注明抽樣時(shí)間、位置、人物或見證機(jī)構(gòu)的封存印。實(shí)驗(yàn)樣需迅速送進(jìn)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢驗(yàn)，儲(chǔ)存樣需封閉儲(chǔ)存3個(gè)月，以便查看及重復(fù)檢驗(yàn)。

檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的檢驗(yàn)結(jié)果僅對(duì)來樣負(fù)責(zé)，若檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)未參與與抽樣，應(yīng)對(duì)樣品檢驗(yàn)委托人對(duì)樣品抽取要求進(jìn)行告知。

二、水泥試驗(yàn)環(huán)境情況

把水泥、標(biāo)準(zhǔn)砂、檢測(cè)用水在檢測(cè)前一天存儲(chǔ)進(jìn)成型室，檢測(cè)時(shí)，首先需測(cè)量環(huán)境溫度濕度是否符合，且進(jìn)行標(biāo)記。水泥技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)精準(zhǔn)的主要前提是測(cè)量環(huán)境溫度和濕度。試驗(yàn)成型室在溫濕度方面條件易達(dá)到檢驗(yàn)規(guī)定，恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)箱普遍能自控?cái)?shù)顯溫濕度，也易達(dá)到檢驗(yàn)規(guī)定，而確保試驗(yàn)樣本保養(yǎng)水體的溫度是一道難題。目前市面上推廣的新型水泥主動(dòng)調(diào)控保養(yǎng)水箱，由于價(jià)格昂貴，普通實(shí)驗(yàn)室無法購(gòu)進(jìn)，然而在當(dāng)前條件下，在恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)箱中放置恒溫水池是一個(gè)合適的方式，因?yàn)槠洳扇∷》绞?，且能夠確保全部試驗(yàn)樣本溫度受控。切忌浸泡試驗(yàn)樣品的水池?zé)o控溫條件。

三、ISO標(biāo)準(zhǔn)砂

水泥強(qiáng)度的檢測(cè)，必須使用ISO標(biāo)準(zhǔn)砂。國(guó)家在制造ISO標(biāo)準(zhǔn)砂過程中要求極其規(guī)范，通常某個(gè)地區(qū)僅有一家特定的生產(chǎn)廠。為確保水泥檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的可信性，所運(yùn)用的標(biāo)準(zhǔn)砂需由合法途徑購(gòu)進(jìn)，且應(yīng)該對(duì)出售廠索要銷售許可證和達(dá)標(biāo)證明。

四、檢驗(yàn)操作的調(diào)控

1、水泥細(xì)度檢測(cè)方式及注意問題

在對(duì)水泥樣品進(jìn)行篩析試驗(yàn)時(shí)使用80μm的負(fù)壓篩。水泥樣本的細(xì)度體現(xiàn)在使用篩析剩余物質(zhì)的百分比。稱量取樣應(yīng)該精準(zhǔn)至0.01g。因?yàn)樵谶M(jìn)行篩析實(shí)驗(yàn)時(shí)，篩會(huì)被水泥阻塞孔眼，若孔眼阻塞則會(huì)不利于篩選結(jié)論，所以每個(gè)實(shí)驗(yàn)篩用過10次就需用標(biāo)準(zhǔn)樣本再次標(biāo)定，若其校正指數(shù)在0.80至1.20之間，就能夠持續(xù)利用，超過范疇就需將其舍棄。

采用比表面積法測(cè)定水泥細(xì)度時(shí)，比表面積儀漏氣和試料層體積的測(cè)量失誤，都不利于比表層尺寸測(cè)量的正確性。針對(duì)比表面積儀，應(yīng)考慮：1）壓力計(jì)的水位：若水位比一般高度大，壓力計(jì)出現(xiàn)的壓力差異則會(huì)減低，氣流速度小，經(jīng)過水泥層的期限加長(zhǎng)，測(cè)量的比表尺寸就較大；反之若水位比一般高度小，測(cè)量的比表尺寸則會(huì)較小。因此使用比表面積儀之前，都需檢測(cè)水位有無異常。2）儀器的潔凈程度：比表面積儀應(yīng)使用清潔水，U型管和活塞，應(yīng)防止遭到污染，防止碰沾到油漬、雜物、塵土，特別是要防止U型管沾上水泥。3）試料層體積的標(biāo)定：試料層體積標(biāo)定后，并非完全不變的，料筒容積的變換，儀器運(yùn)行周圍條件的變換，及儀器運(yùn)行頻率都影響著儀器的常數(shù)，需依照儀器的真實(shí)運(yùn)用狀況迅速對(duì)儀器常數(shù)實(shí)行標(biāo)定。4）適宜的抽氣速度：當(dāng)抽氣速率過大時(shí)，液體則會(huì)急劇漲升，儀器的主動(dòng)調(diào)控體系由于不能及時(shí)反應(yīng)而喪失了對(duì)水位的調(diào)控，造成水分滲入電磁閥，使電磁閥生銹腐蝕，含水量降低，儀器無法正常運(yùn)作。需調(diào)整抽氣調(diào)整閥，促進(jìn)儀器在運(yùn)作時(shí)液體逐漸平緩漲升。如此方可確保實(shí)驗(yàn)結(jié)論的正確性。

2、水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢測(cè)方式及注意問題。

（1）水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的測(cè)量方式及注意問題：只有標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿才能用在檢驗(yàn)水泥凝結(jié)時(shí)間、穩(wěn)定性方面，其在《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》（GB/T1346-2011）中有明確規(guī)制。因此標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的測(cè)量必須要精準(zhǔn)，所以，凝結(jié)時(shí)間和穩(wěn)定性正確測(cè)量的條件就是標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的精確測(cè)量。注意：試驗(yàn)時(shí)，必須使用濕布擦干凈攪拌鍋和葉片，方可將攪合水注入鍋內(nèi)，倒入水泥時(shí)需注意，避免水和水泥濺射，標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿就是維卡儀椎體沉入深度與底板相距6mm±1mm時(shí)的狀態(tài)，達(dá)到該狀太稠度凈漿的用水量就是水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。所有測(cè)量的工作完畢時(shí)需不超過1.5min。

（2）凝結(jié)時(shí)間的測(cè)量方式及注意問題：①為確保測(cè)量時(shí)間的正確性，在使用水泥凈漿稠度儀之前需認(rèn)真查看樣桿表層是否圓滑平坦，依據(jù)本身重量能不能自由降落，無阻塞和搖晃情況，試針不能曲折。抹平頻次不應(yīng)過多，避免造成水泥凈漿滲水，且快速把安裝完成的圓模放進(jìn)保養(yǎng)箱內(nèi)保養(yǎng)。②初凝時(shí)間的測(cè)量：首次測(cè)定于30min后實(shí)行，在試針下沉到與底板相距4±1mm時(shí)，水泥實(shí)現(xiàn)初凝狀況。注意：水泥完全加進(jìn)水中到初凝狀況的時(shí)間是水泥的初凝時(shí)間，表示時(shí)則應(yīng)使用min。③針對(duì)滲水比較多的漿體，接近初凝時(shí)應(yīng)盡量勿搬移圓模，防止振搖，一旦滲水程度大，則不利于精確性的測(cè)量。④凝固時(shí)間的開始時(shí)間是水泥完全加進(jìn)水中的時(shí)間。測(cè)量凝結(jié)時(shí)間由于費(fèi)時(shí)久，通常無法午休，規(guī)定檢驗(yàn)人員必須負(fù)責(zé)任，初期測(cè)量時(shí)需輕柔扶住金屬柱，讓它緩慢沉下避免試針彎曲，然后自由降落作為標(biāo)準(zhǔn)結(jié)論，在全部測(cè)驗(yàn)程序中試針下沉的方位與模內(nèi)壁最小相距10mm，尤其接近終凝時(shí)，要多注意、多查看，且依照規(guī)定需求測(cè)量，若依據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，失誤較大。

（3）安定性的測(cè)量方式及注意問題：①代用法（試餅法）：提取出已調(diào)制好的規(guī)定稠度凈漿，置于100mm×100mm的玻璃板上，制成內(nèi)徑在70mm到80mm之間、中間達(dá)10mm厚的試餅，其表層需平滑，并且里厚外薄。在沸煮箱中放進(jìn)養(yǎng)生后的試件恒煮180±5min，在煮沸時(shí)沸煮箱中的水都高過試件，并將水在30±5min之間加溫到沸騰。②標(biāo)準(zhǔn)法（雷氏夾法）：提取出調(diào)制好的規(guī)定稠度凈漿，在漿體表層使用大概25mm寬的直棱刀輕緩插搖三次，再壓平裝設(shè)兩個(gè)雷氏夾，進(jìn)而要將兩個(gè)棱長(zhǎng)或內(nèi)徑大概80mm、厚在4mm到5mm之內(nèi)的玻璃板涂油壓在各個(gè)雷氏夾上，放進(jìn)潮氣保養(yǎng)箱中22h至26h后，煮沸3.5h，測(cè)量?jī)蓚€(gè)試件增大值的平均數(shù)，精確至0.5mm，兩值的差最大為5.0mm，就能判斷達(dá)標(biāo)；但煮沸兩個(gè)試件后增大間距的平均數(shù)超過4.0mm，需對(duì)相同樣品迅速重新測(cè)驗(yàn)一次。將重檢結(jié)論當(dāng)做檢測(cè)結(jié)果。③若穩(wěn)定性測(cè)量結(jié)論產(chǎn)生異議，以雷氏夾測(cè)量結(jié)論作為標(biāo)準(zhǔn)。

3、膠砂強(qiáng)度檢測(cè)方式及注意問題

（1）膠砂的配制 將標(biāo)準(zhǔn)用量水注入膠砂攪拌鍋內(nèi)，依時(shí)間規(guī)定倒入水泥和標(biāo)準(zhǔn)砂，穩(wěn)固好鍋的方位，進(jìn)行攪拌即膠砂的配制。膠砂配制后需迅速成型，必須使用振實(shí)臺(tái)成型。需要注意的是，播料的工作會(huì)影響到檢測(cè)結(jié)論。刮模時(shí)需順著模長(zhǎng)度方向以橫向鋸割動(dòng)作慢慢向另另一側(cè)轉(zhuǎn)移，一次就刮除超出樣模段落的膠砂，測(cè)驗(yàn)人員需在不損壞試體原本振實(shí)狀況的條件下，用適宜的速率刮除多出的膠砂，來降低刮模工作對(duì)強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)論的不利。

（2）膠砂的保養(yǎng)及脫膜 在養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)放進(jìn)裝入膠砂的樣模進(jìn)行保養(yǎng)，保養(yǎng)箱中一定要將篦板橫向放置，防止產(chǎn)生試體表層不穩(wěn)，針對(duì)齡期為24h的，脫模需在破型前20min中進(jìn)行。針對(duì)齡期超過24h的，脫模應(yīng)在成型后20h至24h內(nèi)，脫模時(shí)要非常小心，應(yīng)防止試體破損，不利于強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)論。準(zhǔn)許一些硬化緩慢的水泥推延脫模，但一定要標(biāo)注脫模時(shí)限。脫模完迅速放進(jìn)水槽內(nèi)保養(yǎng)，試體間需保留間隔，水面最低需比試體高出2cm，保養(yǎng)水間隔2周換一回。

（3）加荷速度的調(diào)控 在破型實(shí)驗(yàn)過程中，對(duì)膠砂強(qiáng)度產(chǎn)生很大作用的是加荷速度，因此需首先選取電腦調(diào)控主動(dòng)壓力機(jī)（或抗折試驗(yàn)機(jī)），降低人工原因產(chǎn)生的失誤。

五、要做好水泥物理力學(xué)技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)，定時(shí)展開實(shí)驗(yàn)室能力比較試驗(yàn)，參加上級(jí)機(jī)構(gòu)舉辦的能力驗(yàn)證是非常有必要的，經(jīng)過比較找出檢測(cè)結(jié)果和正常值存在偏離的參數(shù)，分析原因，進(jìn)行改進(jìn)，減除實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的體系失誤。如2012年5月，我檢測(cè)公司參加云南省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局組織的水泥檢測(cè)能力驗(yàn)證，共進(jìn)行兩種水泥樣品的比表面積、細(xì)度、流動(dòng)度、密度、凝結(jié)時(shí)間、抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度等參數(shù)比對(duì)，比對(duì)結(jié)果，其中一個(gè)樣品28天抗折強(qiáng)度ZW值為-2.7，評(píng)價(jià)結(jié)果為基本通過，其他檢測(cè)指標(biāo)經(jīng)通過比對(duì)。經(jīng)分析，我們的操作熟練，符合相關(guān)要求，但存在抗折強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)機(jī)型較老，應(yīng)力控制不穩(wěn)定問題，后來我公司購(gòu)置了電腦數(shù)顯自控水泥抗折試驗(yàn)機(jī)，提高了水泥力學(xué)指標(biāo)檢測(cè)能力，持續(xù)提升檢驗(yàn)結(jié)論的精準(zhǔn)性。

結(jié)束語

進(jìn)行水泥物理力學(xué)性能指標(biāo)檢測(cè)時(shí)必須考慮到很多因素，本人根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)，抽重點(diǎn)的水泥抽樣、實(shí)驗(yàn)環(huán)境狀況、標(biāo)準(zhǔn)砂控制、實(shí)驗(yàn)操作等角度，經(jīng)過比對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，依照具體情況設(shè)置水泥檢測(cè)調(diào)控措施，從而保證檢測(cè)結(jié)果的正確、可信，持續(xù)提升水泥物理力學(xué)性能指標(biāo)檢測(cè)操作的質(zhì)量和評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。

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