浅析水泥检测中的控制环节
2015-06-30
水泥是基础建设中众多材料的重要建筑材料，在当今建设工程中起着非常重要的作用。在水泥质量检验中，除应按国家水泥质量检验有关标准、规范操作外，还必须对影响水泥质量的相关因素加以控制，使整个检侧过程处于受控状态，才能保证其检验结果达到国家实脸室比对|Z|≤2为满意的精度；在水泥的物理力学性能检测中，因影响试验结果准确性的因素众多，所以在日常检测工作中必须加强各个环节的控制和协调，提高水泥检测数据的准确性和公正性，真实地反映所检水泥质量。
1 水泥取样的注意事项
水泥取样是水泥检测过程中首要的一个环节，首先按照有关规定水泥取样数量要符合要求。对于袋装水泥，同一水泥厂生产的同期出厂的同品种、同强度等级的水泥，以一次进场的同一出厂编号为一批，但一批水泥总重量不超过200t，取样应有代表性，可以从20个以上不同部位的袋中取等量样品的水泥，经混拌均匀后称取不少于12kg；其次水泥存放与保管要符合要求。将所取水泥混合样通过0.9mm方孔筛，均分为试验样和封存样两份，样品取得后应存放在密封的金属容器中，加封条，所使用的容器应洁净、干燥、防潮、密闭，不易破损、不与水泥发生反应。应分别在试验样和封存样的取样样品所存放容器加盖清晰、不易擦掉的标有编号，并标明取样时间、地点、人员或见证单位的密封印，如只在一处标志应在器壁上。试验样应及时送到检测机构进行检测，封存样应密封保管3个月，以备观察及再检测。
2 仪器和设备的管理
水泥检测仪器和设备是评定水泥质量的基础环节，其质量的好坏、技术参数准确与否，直接关系到水泥质量的评定是否准确、可靠。水泥检测仪器的计量校准、检定是水泥检测结果准确性和可靠性的重要保证。检测仪器在投入使用前均应经过校准（检定或自校），制订检定或校准计划表，按照规定的日期及时送检或由计量检定部门进行现场检定、校准，并在有效期内使用；检测仪器的量值只要可能都应溯源到国家计量基准，无标准的溯源必须经过比对或验证，保证量值的准确、可靠。按照仪器和设备检定计划表需要注意的是，不仅要对天平、水泥净浆搅拌机、水泥胶砂搅拌机、振动台（振实台）、抗折试验机、压力试验机、负压筛、沸煮箱等主要仪器和设备进行检定和校准，而且还要对胶砂试模、抗压夹具、标准稠度与凝结时间测定仪等配套仪器进行认真的自校和校准，自校记录的精度及数据范围应对照标准进行核对确认，仪器和设备满足其标准规定要求后方可使用。
3 试验环境条件
试验前一天将水泥、标准砂、试验用水放入成型室。试验时，应先测量它们的温度是否一致，并予以记录。对温度的测量是保证试验准确的重要条件。试体成型室对温度、湿度要求相对较宽，容易达到试验要求，养护箱可采用温湿度自动控制，也容易达到试验要求，而保证试体养护池水的温度是一个难点。最近市场上推出的新型水泥自动控制养护水箱，因价格昂贵，一般试验室无力购买，但恒温水浴池在目前情况下是一种不错的选择，由于它采用水浴方法，可以保证所有试体温度相同，恒温装置采用自动控制系统，可以减少人为误差，且价格适中。
4 标准物质的控制
我国ISO标准砂的生产是非常严格的，但价格也较高，一般一个地区只有一家指定的销售商。为了保证水泥检测结果的可靠性，所使用的标准砂应从正规渠道购买，并向销售商索取销售授权书和合格证书。
5 试验操作的控制
5.1 水泥细度检验方法及注意事项
采用45μm和80μm方孔筛对水泥试样进行筛析试验，用筛上筛余物的质量百分数来表示水泥样品的细度。称取试样需精确到0.01g。由于试验筛在筛析过程中会被筛析物堵塞筛孔，在规定筛析时间的情况下，筛孔堵塞严重时会影响筛析结果，因此试验筛每使用100次后要用标准样品重新标定，当修正系数在0.80~1.20范围内时，可以继续使用，超出范围则应予以淘汰，这样才能保证试验结果的准确性。
5.2 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法及注意事项
5.2.1 水泥标准稠度用水量的测定方法及注意事项
《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》（GB/T1346-2001）标准规定，用于检测凝结时间、安定性的水泥净浆应为标准稠度净浆。所以标准稠度用水量的测定一定要准确，因此，标准稠度用水量的准确测定，成为凝结时间和安定性准确测定的前提。搅拌锅和叶片应先用湿布擦过，才能将拌和水倒入锅中，加入水泥时应小心，防止水和水泥溅出，维卡仪试杆下沉深度距底板6mm±1mm时为标准稠度净浆。整个测量的操作应在1.5min内完成。
5.2.2 凝结时间的测定方法及注意事项
（1）为了保证测定时间的准确性，水泥净浆稠度仪在使用前应仔细检查试杆表面是否光滑平整，靠自重可否自由下落，无紧涩和晃动现象，试针不得弯曲。抹平次数不能太多，防止可能引起水泥净浆泌水，并迅速将装好的圆模放入养护箱中养护。
（2）初凝时间的测定：30min后进行第一次测量，当试针沉至距离底板4±1mm时，水泥达到初凝状态。当水泥全部加入水中至初凝状态的时间为水泥的初凝时间，用min表示。当水泥全部加入水中至终凝状态的时间为水泥的终凝时间，用min表示。
（3）水泥全部加入水中的时间作为凝结时间的起始时间。对于泌水较多的浆体，在临近初凝时要少搬动圆模，避免振动，否则泌水严重，影响测定的准确性。
（4）测定凝结时间因花时间长，一般中午不能休息，要求检测人员一定要有责任心，特别临近终凝时，需多留意、多观察，并按标准要求测定，靠所谓“经验”判定，误差较大。特别对初凝阶段时间较长的水泥，更要掌握好初凝的变化[3]。
5.2.3 安定性的测定方法及注意事项
（1）代用法（试饼法）：将制好的标准稠度净浆取出，放在100mm×100mm的玻璃板上，做成直径为70~80mm、中心厚10mm的试饼，试饼表面应光滑，且中间厚、边缘薄；这些都会造成安定性结果的判定错误。养护后的试件放入沸煮箱内恒沸180±5min，沸煮箱内的水在沸煮过程中均没过试件，且在30±5min内把水加热至沸腾。
（2）标准法（雷氏夹法）：将制好的标准稠度净浆取出，装满2只雷氏夹，用刮刀刮平，次数不能太多，防止水泥浆体泌水；然后分别用75~80g配重玻璃压上，放入湿气养护箱中（24±2）h后，沸煮3.5h，测定两试件增加值的平均值，且两个差值不得超过4.0mm，即可判定合格。
（3）在安定性测定结果发生争议时，以雷氏夹测定结果为准。
5.3 胶砂强度检验方法及注意事项
5.3.1 胶砂的制备
胶砂的组成见表2。胶砂的制备把水放入胶砂搅拌锅中，加入水泥，固定锅的位置，开始搅拌。胶砂的组成见表2。胶砂制备后应立即成型，用振实台成型时，播料的操作对试验结果的影响最为关键。刮模操作应沿试模长度方向以横向锯割动作慢慢向另一端移动，一次将超过试模部分的胶砂刮去，试验人员应在不破坏试体原有振实状态的前提下，以合理的速度将多余的胶砂刮去，以减少刮模操作对强度试验结果的影响。
5.3.2 胶砂的养护及脱膜
将装好胶砂的试模放入养护箱中养护，养护箱内篦板必须水平，以免造成试体表面不平，养护24±3h后取出脱模，脱模时应防止试体损伤，影响强度试验结果。硬化较慢的水泥允许延期脱模，但须记录脱模时间。脱模后立即放入水槽中养护，试体之间应留有间隙，水面至少高出试体2cm，养护水每2周更换1次。
5.3.3 加荷速度的控制
在进行破型试验时，加荷速度对胶砂强度影响较大，所以应优先选用微机控制自动压力机，减少人为因素造成的误差。
6 定期进行实验室能力比对试验
参加上级部门组织的比对试验的同时，也应定期进行实验室之间的能力比对，通过比对能及时发现质量控制中数据出现的问题，采取有计划的措施予以纠正，以消除实验室检验的系统误差。同时，认真分析比对结果并找出数据偏差的原因所在，不断提高实验室的管理水平和操作水平，不断提高检测结果的准确性。
7 结 语
影响水泥检测有许多应当注意的环节，在这里笔者主要从水泥取样、仪器设备的管理、试验环境条件、标准物质的控制、试验操作几个方面着手，通过比对试验进行验证，并根据实际情况制定了一套行之有效的水泥检测质量控制手段，以确保检测数据的准确、可靠，不断提高水泥检测工作的整体素质和判定水平。
