水泥檢測質(zhì)量監(jiān)控方法應(yīng)用和分析

（深圳市龍崗區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心，廣東 深圳 518172）

水泥是建筑與土木工程中廣泛使用的材料。目前，我國建筑與土木工程領(lǐng)域的檢測檢驗機構(gòu)基本都開展了水泥物理性能的檢驗工作，水泥實驗室的檢測工作為我國工程建設(shè)中使用的水泥質(zhì)量控制提供了重要保障。但是，受地域、人員、設(shè)備設(shè)施、環(huán)境條件等各因素的影響，我國的水泥檢測實驗室存在檢測能力、技術(shù)水平參差不齊的情況[1]。有效制定和開展質(zhì)量監(jiān)控活動，有助于實驗室識別出檢測工作中存在的問題或者與同行之間的差距，并尋求有效的改進對策，從而不斷完善和提高自身的檢測技術(shù)水平[3]。而開展實驗室內(nèi)部的試驗比對和參加能力驗證（實驗室外部比對），是水泥檢測實驗室進行質(zhì)量監(jiān)控的有效手段。

1 常用質(zhì)量監(jiān)控方法

檢測實驗室應(yīng)建立和保持質(zhì)量控制程序，用以監(jiān)控檢測活動的有效性和結(jié)果質(zhì)量[5]。水泥檢測實驗室常用的質(zhì)量監(jiān)控方法有以下幾種。

1.1 同一樣品留樣再檢比對

采用相同的標準方法在不同的時間段對同一水泥樣品進行重復(fù)性檢測，對前后兩次檢測結(jié)果數(shù)據(jù)進行比對分析?？捎刹煌藛T或同一人員對水泥留樣進行重復(fù)性檢測。

1.2 使用有證標準樣品比對

定期使用有效期內(nèi)且貯存得當?shù)乃鄻藴蕵悠愤M行試驗，并將得到檢測值與標準參考值進行比對分析。由于水泥有證標準樣品的量值已經(jīng)過確定，且可以溯源，采用該類試驗比對分析可為實驗室獲得較好的質(zhì)量監(jiān)控效果。

1.3 參加實驗室間的比對

定期參加實驗室間的水泥檢測比對試驗，如省或全國范圍實驗室之間的水泥檢測能力驗證計劃。該類比對試驗是質(zhì)量監(jiān)控中效果最好的方法，檢測比對結(jié)果可以及時反映實驗室的檢測水平。

2 質(zhì)量監(jiān)控計劃的制定與實施

1）水泥實驗室根據(jù)檢測檢驗機構(gòu)資質(zhì)認定認可的要求和自身質(zhì)量管理體系的要求，制定年度質(zhì)量監(jiān)控計劃和方案，內(nèi)容至少應(yīng)包括質(zhì)量監(jiān)控的檢測參數(shù)項目、質(zhì)量監(jiān)控方法、檢測方法、參加人員、實施時間、結(jié)果記錄方式和評價準則等。

2）按照制定的水泥質(zhì)量監(jiān)控方案在計劃時間內(nèi)有效開展質(zhì)量監(jiān)控活動；通過對試驗結(jié)果數(shù)據(jù)的分析，驗證水泥實驗室檢測系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性及出具的檢測數(shù)據(jù)結(jié)果的準確性。

3 質(zhì)量監(jiān)控的應(yīng)用分析與評價

水泥檢測實驗室應(yīng)按照制定的質(zhì)量監(jiān)控計劃開展質(zhì)量監(jiān)控活動，并對監(jiān)控結(jié)果進行分析。當質(zhì)量監(jiān)控結(jié)果評價為“滿意”時，實驗室不需要采取措施；當監(jiān)控結(jié)果評價為“有問題”時，即出現(xiàn)了警戒信號，實驗室需要從影響結(jié)果的單個或多個因素進行原因分析，必要時可采取相應(yīng)的預(yù)防措施，以防“不滿意”結(jié)果的發(fā)生；當監(jiān)控結(jié)果評價為“不滿意”時，實驗室應(yīng)全面查找原因并采取相應(yīng)的糾正措施，以消除“不滿意”結(jié)果的再次發(fā)生，同時還要對糾正措施的有效性進行驗證[3]。

3.1 質(zhì)量監(jiān)控的應(yīng)用分析

3.1.1 同一樣品重復(fù)性檢測

A實驗室隨機抽取一組普通硅酸鹽水泥（P·O42.5R），拌勻后分成三份樣品，按照相同的標準方法進行水泥物理性能項目的實驗室內(nèi)部和外部比對試驗。其中，A實驗室兩份水泥樣品內(nèi)部比對試驗的編號為SC1、SC2；另一份水泥樣品由B實驗室進行檢測，試驗編號為SC3。檢測結(jié)果見表1、表2所示。

表1 A實驗室內(nèi)部同一水泥樣品內(nèi)部試驗比對結(jié)果

從表1可見，A實驗室內(nèi)部同一水泥樣品留樣再檢試驗比對的各檢測項目結(jié)果偏差符合允差要求，試驗比對結(jié)果評價為“滿意”，A實驗室的內(nèi)部試驗比對未發(fā)現(xiàn)問題。

從表2可見，A實驗室與B實驗室相同水泥樣品比對的各檢測項目結(jié)果偏差符合允差要求，比對試驗結(jié)果評價為“滿意”，兩個實驗室間的比對未發(fā)現(xiàn)問題。

表2 同一地區(qū)A實驗室與B實驗室相同水泥樣品試驗比對結(jié)果

從以上結(jié)果分析來看，A實驗室此次的質(zhì)量監(jiān)控試驗比對結(jié)果滿意，未發(fā)現(xiàn)異常情況，A實驗室無需采取措施。

3.1.2 能力驗證

A實驗室參加了某次水泥物理性能檢驗?zāi)芰︱炞C計劃，其檢測結(jié)果及能力驗證結(jié)果分析評價如表3所示。

表3 CTC PT-01水泥物理性能檢驗?zāi)芰︱炞C計劃檢測結(jié)果及分析評價

從表3可見，A實驗室此次水泥物理性能檢驗?zāi)芰︱炞C計劃檢測結(jié)果中的“28d抗壓強度”結(jié)果評價為“有問題”，“3d抗壓強度”的評價結(jié)果雖評為“滿意”，但其“Z比分數(shù)”的絕對值偏大，表明該檢測結(jié)果與穩(wěn)健平均值偏差較大，抗壓強度檢測結(jié)果偏低，由此說明，A實驗室的水泥抗壓強度結(jié)果檢測存在“問題”，需要對影響抗壓強度檢測結(jié)果的單個或多個因素進行原因分析，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施。

3.2 水泥抗壓強度的影響因素核查和試驗分析

3.2.1 影響因素的核查和分析

由于水泥膠砂強度檢驗結(jié)果的影響因素很多，針對“28天抗壓強度結(jié)果有問題”及抗壓強度結(jié)果偏低的問題，A實驗室從人、機、料、法、環(huán)等方面進行分析及查找原因。

3.2.1.1 人員

水泥檢測人員均取得省級檢測員上崗證資格，熟練掌握GB/T17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法（ISO法）》中的檢驗方法，熟悉在檢測過程中應(yīng)注意的操作細節(jié)，試驗設(shè)備操作熟練。

3.2.1.2 環(huán)境條件

核查水泥實驗室的環(huán)境條件。標準養(yǎng)護箱溫度能保持在20±1℃，相對濕度90%以上；水泥實驗室的溫度為22±2℃，相對濕度50%以上；養(yǎng)護水箱溫度在20±1℃范圍內(nèi)；水泥實驗室的環(huán)境條件符合標準要求。

3.2.1.3 標準砂和水

試驗使用的“中國ISO標準沙”，重量符合GB/T17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法（ISO法）》中規(guī)定的1350g±5g的要求；水泥膠砂拌合用水為自來水。

3.2.1.4 試驗設(shè)備

①水泥膠砂成型試模的尺寸經(jīng)核查符合標準要求。②水泥膠砂攪拌機經(jīng)檢定符合標準要求。③水泥膠砂振實臺經(jīng)檢定符合標準要求。④壓力試驗機經(jīng)檢定符合標準要求；加荷速度的設(shè)定符合標準規(guī)定。⑤水泥抗壓夾具經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，由于使用年限較長，下壓板抗壓面磨損、不平整，平面度不合格。有研究表明[2,4]，水泥抗壓夾具對水泥膠砂試件的抗壓強度結(jié)果有直接影響。

通過核查和分析推斷，可能由于水泥抗壓夾具的長期使用，下壓板表面磨損不平整，導(dǎo)致水泥抗壓強度結(jié)果偏低。

3.2.2 試驗分析

為進一步驗證水泥抗壓夾具對試驗結(jié)果的影響程度，A實驗室采用兩種不同品牌的普通硅酸鹽水泥P·O42.5R，按標準方法制成膠砂試件進行抗壓試驗，以對比分析新、舊抗壓夾具對水泥抗壓強度結(jié)果的影響。

試驗原材料：自來水、a水泥、b水泥、中國ISO標準砂；抗壓夾具：X夾具（新）、Y夾具（舊）。

試驗按照GB/T17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法（ISO法）》標準方法進行膠砂試塊的成型、養(yǎng)護、脫模、破型等。兩種水泥分別成型兩組水泥膠砂試件，標準養(yǎng)護3d、28d后進行抗壓強度試驗。兩組水泥樣品膠砂試件使用不同抗壓夾具的抗壓強度試驗結(jié)果見表4。

表4 兩組水泥樣品的新舊夾具抗壓強度比對試驗結(jié)果

從表4可見，使用X夾具（新）進行試驗的抗壓強度結(jié)果明顯要高于Y夾具（舊）；與Y夾具相比，a水泥中X夾具的28d抗壓強度結(jié)果高10.2%，b水泥中X夾具的28d抗壓強度結(jié)果高11.2%。由此可見，抗壓夾具對水泥膠砂抗壓強度檢測結(jié)果有較大的影響。

抗壓夾具長期使用后因磨損變形而導(dǎo)致上下壓板抗壓面不平整，平面度降低，直接影響水泥膠砂試件的受壓面積，從而最終導(dǎo)致抗壓強度結(jié)果的偏低。因此，水泥試驗室應(yīng)定期檢查或更換抗壓夾具。

3.3 預(yù)防措施及效果驗證

針對此次能力驗證“28d抗壓強度有問題”的結(jié)果，A實驗室采取了以下預(yù)防措施并進行了效果驗證。

1）預(yù)防措施。①加強水泥檢測全過程的質(zhì)量監(jiān)督及環(huán)境條件的監(jiān)控；②加強檢測人員業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高試驗操作過程的規(guī)范性，最大限度地避免偶然因素對檢測結(jié)果的影響；③日常增加對試驗設(shè)備、器具、模具等狀態(tài)的檢查頻次；④更換水泥抗壓夾具，并定期做好抗壓夾具的核查，確保抗壓夾具符合要求，且不定期地使用新抗壓夾具進行試驗比對。

2）預(yù)防措施的有效性驗證。更換抗壓夾具后A實驗室再一次參加水泥物理性能檢驗?zāi)芰︱炞C計劃，檢驗項目結(jié)果見表5所示。

表5 CTC PT-03水泥物理性能檢驗?zāi)芰︱炞C計劃檢測結(jié)果及分析評價

從表5中可見，A實驗室再次參加水泥能力驗證計劃的檢測結(jié)果評價均為“滿意”，且檢測結(jié)果與穩(wěn)健平均值非常接近，由此說明，A實驗室對此前對水泥檢測抗壓強度結(jié)果偏低的影響因素分析是準確的，且采取的預(yù)防措施是有效的。

3.4 定期使用新抗壓夾具進行比對試驗

更換了新的抗壓夾具后，為跟蹤驗證更新的抗壓夾具在使用一段時間后對水泥抗壓強度的影響，A實驗室使用相同廠家的核查合格的一個新W夾具與使用一年半后仍在用的X夾具進行抗壓試驗比對。隨機取10個不同品牌、不同強度等級的水泥膠砂試件于中間折斷成兩節(jié)后在相同的條件下分別用兩個夾具進行抗壓試驗，抗壓試驗對比結(jié)果見表6所示。

由表6可知，X夾具（在用）的抗壓強度結(jié)果均低于W夾具（新）；與W夾具相比，X夾具在頻繁使用一年半之后，水泥膠砂試件抗壓強度檢測結(jié)果明顯偏低，偏低值在1.0～4.9MPa，最大相對偏低12.9%。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，X夾具在頻繁使用后因磨損和變形而導(dǎo)致夾具的下壓板抗壓面有輕微的不平整，平面度降低。由此可見，抗壓夾具長期頻繁使用后對水泥膠砂試件的抗壓強度檢測結(jié)果有較大的影響，實驗室應(yīng)定期檢查或更換抗壓夾具。

表6 新夾具與使用一年半后的仍在用夾具抗壓試驗對比結(jié)果

4 結(jié)論

1）試驗比對表明，抗壓夾具對水泥膠砂試件的抗壓強度檢測結(jié)果有較大影響，夾具長期頻繁使用后磨損變形會導(dǎo)致水泥抗壓強度檢測結(jié)果偏低；水泥試驗室應(yīng)定期檢查抗壓夾具，并用合格的不常用的夾具與在用夾具不定期進行抗壓試驗比對，不符合要求的抗壓夾具應(yīng)予以淘汰。

2）水泥實驗室定期參加能力驗證或?qū)嶒炇议g的外部試驗比對，可獲得較好的質(zhì)量監(jiān)控效果。同時，可根據(jù)自身的實際情況開展如留樣再檢、標準樣品測定比對、不同人員或設(shè)備比對等多樣化的內(nèi)部質(zhì)量監(jiān)控活動。通過對質(zhì)量監(jiān)控活動中的結(jié)果數(shù)據(jù)進行分析與評價，找出自身的偏差，針對發(fā)現(xiàn)的問題采取相應(yīng)的改進措施，從而不斷提高實驗室的管理和檢測技術(shù)水平，確保水泥檢測結(jié)果的準確性。