淺談水泥的物理性能試驗檢測方法

蘇紅波　陳紅麗　張巧香　史曉

（河南省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院河南鄭州　450004）

淺談水泥的物理性能試驗檢測方法

蘇紅波陳紅麗張巧香史曉

（河南省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院河南鄭州450004）

水泥是建筑工程項目重要組成部分的實體，對整棟建筑的質(zhì)量和安全性能起著關(guān)鍵性的作用，水泥材料是否合格、能否應(yīng)用于建筑工程建設(shè)中，取決于其技術(shù)性能是否達到相應(yīng)的設(shè)計和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。通過對水泥材料質(zhì)量的檢驗?zāi)芸茖W(xué)鑒定建筑物的質(zhì)量，是施工質(zhì)量評判的重要標(biāo)準(zhǔn)，本文將以水泥物理性能試驗檢測方法的重要性作為切入口，結(jié)合水泥物理性能的特征，簡要分析水泥物理性能試驗檢測方法的應(yīng)用。

水泥；標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量；凝結(jié)時間；安定性

隨著國內(nèi)經(jīng)濟和建筑技術(shù)的快速發(fā)展，人們的生活水平顯著提高，加之城市土地緊缺與龐大的人口住房需求之間的矛盾，中國房地產(chǎn)行業(yè)，尤其是民用商業(yè)地產(chǎn)進入高速發(fā)展的黃金時期，給房地產(chǎn)行業(yè)提供了巨大的市場契機，但頻頻出現(xiàn)的“豆腐渣工程”、“黑心工程”，又給建筑行業(yè)的質(zhì)量管理和控制敲響了警鐘，水泥是一種最基礎(chǔ)的建筑材料，其應(yīng)用幾乎貫穿整個土木建筑工程，其物理性能會直接影響混凝土的強度，進而對整個建筑工程質(zhì)量造成影響，因此加強對水泥物理性能試驗檢測方法的研究，有利于從源頭杜絕建筑施工的質(zhì)量問題，具有重要的社會價值和經(jīng)濟效益。

1　水泥材料概述

水泥是主要用于土木工程上的膠結(jié)性材料，也稱洋灰或英泥。水泥的使用可追溯到古羅馬人在建筑中使用的石灰與火山灰的混合物，這種混合物與火山灰水泥類似，用它膠結(jié)碎石制成的混合物，硬化后不但能抵抗淡水或含鹽水的侵蝕，而且強度較高。

按水泥的性能和用途主要可分為三類，即專用水泥、通用水泥和特種水泥，其多以粘土、石灰石為原料，制成生料后經(jīng)過煅燒變成熟料加石膏磨細(xì)而成，因此水泥也常被俗稱成為熟石灰，其是當(dāng)今世界最重要的建筑材料之一。

2　水泥材料的試驗檢測方法

2.1水泥材料的試驗檢測依據(jù)

水泥材料的試驗檢測依據(jù)主要有如下幾種規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)：《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007）、《水泥膠砂強度檢驗方法》（GB/ T17671-1999）、《水泥膠砂流動度測定方法》（GB/T2149-2005）、《水泥化學(xué)分析方法》（GB/T176-2008）、《水泥凝結(jié)時間、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、安定性檢方法》（GB/T1346-2011）等[1]。

2.2水泥樣品抽樣及處置

（1）檢測時試驗所用水泥溫度需保持一致性。檢測前可按規(guī)定在實驗室留夠足量樣品，所有樣品必須封存好，放置于密閉且不會與其產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的容器內(nèi)。

（2）按水泥取樣方法GB/T12573-2008進行，取同等級、批號、品種和生產(chǎn)廠家且連續(xù)進場的水泥作為樣本，一般袋裝水泥一批需少于200t，散裝水泥一批需少于500t，每批抽樣至少1次。如出廠已超過三個月或使用過程中對水泥質(zhì)量出現(xiàn)疑問時，可復(fù)驗后再行決定是否繼續(xù)使用。

（3）隨機地從同一批20袋或20個不同的部位中各取等量水泥，再從中稱取不少于12kg水泥作為檢驗試樣。

（4）水泥試樣樣品應(yīng)通過0.9mm方孔篩，記錄篩余物情況，并經(jīng)拌和均勻后的樣品，分為兩份。放入金屬容器中，一份作檢驗，一份作留樣，但要防止過篩時混進其他水泥。

2.3樣品的檢驗環(huán)境和水泥的養(yǎng)護條件

（1）建筑材料的性能會直接受到溫度和濕度的影響，因此樣品的檢驗環(huán)境需按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進行布置。為保證檢測溫、濕度條件的一致性，試驗室相對濕度應(yīng)高于50%，溫度控制在20℃±2℃，才可進行水泥試體成型和水泥破型的檢驗。需注意調(diào)控實驗室溫度時，不能單以控制器上的數(shù)值為準(zhǔn)，要以標(biāo)定合格的溫度計來準(zhǔn)確對控制室溫[2]。

（2）為確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，避免養(yǎng)護時水泥膠砂試體因沒有及時硬化出現(xiàn)變形，甚至流漿，放置養(yǎng)護箱的隔板時務(wù)必保證其處于水平狀態(tài)。

（3）GB/T17671-1999中規(guī)定水泥試件養(yǎng)護時的條件有以下幾個方面：①為讓水能與試件各個面充分接觸，試件間需相隔適當(dāng)間距，且試件表面水深至少需有5mm；②養(yǎng)護池溫度應(yīng)控制在20℃±1℃，養(yǎng)護期間不能同時將水換空；③養(yǎng)護箱內(nèi)的相對濕度至少要90%，溫度控制在20℃±1℃的范圍內(nèi)。

2.4試驗檢測水泥的凝結(jié)時間、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、安定性

試驗檢測水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的方法應(yīng)按照如下程序進行[3]：

（1）將試模置于玻璃底板上，一次性將拌制好的水泥凈漿裝入試模中，待其超過試模上端時，為充分排除漿體中的孔隙，可用直邊刀輕拍超出試模部分的漿體5次，所選直邊刀寬約25mm左右為宜；將試模略傾斜，取試模表面約1/3處，輕輕向外鋸掉多余凈漿，其間注意不要壓實凈漿，為使其表面平滑，可從試模邊沿輕抹頂部一次，也需注意不要壓實凈漿。

（2）攪拌后，待釋放試桿30s或試桿已停止沉入時記錄底板與試桿距間的距離，然后及時將升起的試桿擦凈，操作過程需快速完成，時間宜控制在1.5min內(nèi)。

（3）水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量是以試桿沉入凈漿并距底板6mm± 1mm時的拌和水量為準(zhǔn)，按水泥質(zhì)量的百分比計。

試驗檢測水泥材料凝結(jié)時間的方法應(yīng)按照如下程序進行[4]：

（1）在測得標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量后，一次將凈漿裝滿試模，輕輕拍打超出試模部分的漿體5次并輕抹頂部刮平，將試模置于濕氣養(yǎng)護箱中。水泥凝結(jié)的起始時間以水泥全部加入水中的時間為準(zhǔn)。

（2）置于濕氣養(yǎng)護箱中養(yǎng)護的試件，在加水30min后可開始初次測定水泥的初凝時間，即水泥全部加入水中至初凝狀態(tài)的時間。所謂水泥的初凝狀態(tài)是指擰緊螺絲2s后放松，讓試針自由垂直的沉入水泥凈漿，30s后或試針停止下沉?xí)r觀察指針的讀數(shù)，當(dāng)?shù)装迮c試針相距4mm±1mm時水泥的狀態(tài)即為初凝（注意試針沉入位置要距試模內(nèi)壁不少于10mm），臨近初凝時，每隔5min測定一次，到達初凝時應(yīng)立即重復(fù)測一次，當(dāng)兩次結(jié)論相同時即為到達初凝狀態(tài)（注意操作時，要輕扶金屬柱待其緩慢下降，但結(jié)果以自由下落為準(zhǔn)）。

（3）水泥凝結(jié)的起始時間至水泥終凝狀態(tài)的時間為水泥的終凝時間。初凝時間測定完成后，將漿體連同玻璃板上的試模平移取下，然后將其呈180°翻轉(zhuǎn)后，放在玻璃板上，漿體直徑小端向下、大端向上，置于濕氣養(yǎng)護箱中繼續(xù)養(yǎng)護，臨近水泥終凝時間時15min測定一次，到達終凝時應(yīng)立即重復(fù)測一次，當(dāng)兩次結(jié)論相同時即為到達終凝狀態(tài)。可在終凝針上安裝一個環(huán)形附件，方便準(zhǔn)確觀測試針沉入水泥凈漿后的狀況。

試驗檢測水泥材料安定性的方法應(yīng)按照以下程序進行[5]：

（1）將和水泥凈漿接觸的玻璃板（厚度4～5mm、直徑約80mm）和雷氏夾內(nèi)表面涂油，1個雷氏夾配2個玻璃板。一次性將標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿裝滿雷氏夾，用直邊刀在漿體表面輕搗3次后抹平，蓋上玻璃板，即為1個試件，每個水泥試樣需成形兩個試件，然后將試件置于濕氣養(yǎng)護箱中養(yǎng)護24h±2h。

（2）需保證沸煮箱內(nèi)的水位（中途無需添補試驗用水），能在整個沸煮過程中都沒過試件，且在30min±5min內(nèi)升至沸騰。將蓋住試件的玻璃板取下，將雷氏夾指針尖端間的距離精確至0.5mm后（兩指針朝上），連同試件放入沸煮箱的試件架上，雷氏夾間保持一定間距，試驗用水保持恒沸180min±5min。

（3）待沸煮完成后及時放掉熱水，打開箱蓋，待其冷卻至室溫后取出試件進行檢測。將煮后的兩個試件測量雷氏夾指針尖端的距離，如增加距離的平均值小于5.0mm即為安定性合格，反之則可用同一樣品重新試驗后以復(fù)檢結(jié)果為準(zhǔn)。

2.5加荷速度

常溫試驗材料力學(xué)性能測試時，加荷速度的快慢會對水泥試件的抗壓強度、抗折檢測結(jié)果產(chǎn)生影響，加荷速度快，由于試件變形滯后于加在其上的荷載，因此測出的材料強度值會高于固有強度，所以檢測水泥試件抗壓強度時加荷速度應(yīng)以2400N/s± 200N/s的速率，連續(xù)、均勻地加荷直至破壞[6]。

3　結(jié)束語

水泥材料的試驗檢測過程中，要嚴(yán)格按照規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進行，不能為了方便而省去一些步驟，作為一名從事水泥材料試驗檢測工作的檢測員，應(yīng)在實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗，不斷學(xué)習(xí)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，增強領(lǐng)悟能力，以提高水泥材料的試驗檢測的準(zhǔn)確性。

[1]何超洪.概述水泥物理性能常規(guī)檢測要點[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（36）：123～124.

[2]李艷紅.水泥物理性能常規(guī)檢測要點[J].科技視界，2013（24）：114～116.

[3]童慶鹽.2006年福建省水泥物理性能比對試驗結(jié)果分析總結(jié)[J].水泥工程，2007（2）：63～65，80.

[4]操樂娟.水泥物理性能比對試驗分析及注意事項[J].廣東建材，2011，27（8）：31～34.

[5]陳織俠.水泥物理性能檢驗中應(yīng)注意的幾個問題[J].建材世界，2014（z1）：165～166.

[6]周惠群，李強，楊曉杰，等.鋼渣摻量和細(xì)度對水泥物理性能影響研究[J].建材世界，2012，33（1）：1～4.

TQ172.1

A

1673-0038（2015）13-0107-02

2015-1-14

蘇紅波（1978-），女，助理工程師，本科，主要從事有關(guān)建材方面的檢驗工作。