番禺区建设工程质量检测中心 511400
摘要：混凝土作为使用最广泛的土木工程材料，这得益于它的高强度可塑性，以及便宜的价格、巨大的产量。水泥是建筑工程建设中特别重要的施工材料。水泥比表面积是一个重要的参数，可以直接反应水泥的一些产品性能。但从目前此参数的检测水平来看，其检测结果的真实性和可靠性尚不能得到良好保障。因此，如何做好水泥的比表面积，是当前建筑企业尤为重视的一个课题。
关键词：水泥；比表面积；检测；措施
0 引言
水泥比表面积检测是建筑工程建设中必须要开展的一项工作。硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度项目以比表面积表示，这在GB 175- 2007《通用硅酸盐水泥》中有详细规定。水泥比表面积与水泥颗粒大小有直接关系。颗粒细时，水化反应充分，表现出来3d强度值比较高；但颗粒太细，水化热比较大，水泥硬化时收缩会比较大，较容易产生裂纹，对混凝土工程质量会产生负面影响，同时加工成本增加。由此可见，水泥比表面积是水泥检测的一个非常重要的项目。从近几年参加能力验证和大对比的情况看，比表面积检测结果超差的实验室在全部项目中仍占有较高比重。因此，需要加强研究力度，确保水泥比表面积检测数据的真实性。
1 检验依据
1.1 国家标准要求
按照《水泥比表面积测定方法勃氏法》GB/T 8074- 2008方法检测。
1.2 试验设备及条件
（1）检验室温度：20±1℃ ，相对湿度不大于50％；
（2）仪器采用符合JC/T 956-2014《勃氏透气仪》要求的勃氏比表面积透气仪；
（3）分析天平：分度值精度为0.001g；
（4）滤纸：符合GB/T 1914- 2007《化学分析滤纸》的中速定量滤纸；
（5）秒表：精度至0.5 s；
（6）电热烘干箱：控制温度灵敏度±1℃；
（7）自动控制抽湿机；
（8）检验样品须先通过0.9mm方孔筛，再在温度范围105～115℃下烘干1h，然后在干燥器中冷却至室温。
2 提高水泥比表面积准确性的措施
2.1 校准勃氏比表面积透气仪
为确保检测结果准确，勃氏比表面积透气仪校准工作每年至少需进行一次，检测频率较高时应缩短校准周期。勃氏比表面积透气仪校准时应注意：①圆筒体积的校准：将穿孔板平放入圆筒内，再放入两片滤纸。然后在圆筒内注满水银，用玻璃片去挤压时，确保玻璃面和水银之间不得有气泡，倒出水银称量。然后取出一片滤纸，用同样的方法加入适量的试样，再盖上一片滤纸，用捣器压至规定高度，然后再加满水银。根据两次水银质量差得出圆筒的试料层体积。整个操作过程中，双手要戴手套以减少温度传递。②勃氏仪的检查：为便于观察U型管内水液面的位置，水中应加入微量的墨水；保证U型压力计内水液面高度刚好到达U型管底部起的第一刻度线；勃氏仪阀门处和圆筒下锥面需涂上活塞油脂；抽气泵抽气时要求水面每次都能超过第三条刻度线；气密性检查时，观察水液面能够保持在3min内不下降，即可判定气密性良好。整个仪器校准结果的准确性需要通过检测标准样进行验证。
2.2控制好湿度
湿度是影响水泥比表面积检测的一个重要参数。通过对P.O42.5 和P.O42.5R两种水泥在不同湿度条件下检测，每种水泥测试两次，记录透气时间，再通过计算得出其比表面积数值。如表1所示：
试验发现，对于两种普通硅酸盐水泥，比表面积结果随着试验室湿度增加都有不同程度升高。但湿度在45%和50%时，检测结果没有明显变化，说明湿度比较低时对检测结果无明显影响。湿度不同时，气流通过水泥试料层时受到的阻力不同。湿度大时，试料层内水泥颗粒间相对阻力会比较大，导致空气经过的时间增长，比表面积检测结果偏高，反之亦然。GB/T 8074 中规定，检验室相对湿度不大于50％是科学的，应严格控制。
在我国南方地区，空气湿度比较大，一些水泥比表面积的检测结果较容易产生正误差。因此，建议有此项检测的实验室应设独立的检测室，并且安装抽湿装置，将环境湿度调整到50%以下，满足试验条件要求。
2.3 控制好温度
一定量的空气透过不同空隙率的试料层时，其所受的阻力不同，从而流速不同，以此原理来检测水泥比表面积。温度是表示物体冷热程度的物理量。从分子运动论的观点来看，温度是物体内部大量分子无规则热运动剧烈程度的体现，它是物体冷热的内在根据。当物体的温度越高时, 热运动越剧烈，水泥层内水泥颗粒间阻力比较大，这时一定量空气通过固定厚度水泥层的时间越长，反之时间越短。很多水泥公司检测实验室在出磨水泥取样回来后立即进行比表面积检测，这时水泥温度很高，就会导致结果偏高。因此待检测的水泥样品应该严格按照GB/T 8074 标准要求，在110±5℃下烘干1h，并在干燥器中冷却至室温后方可进行检测。密度检测过程中温度控制也是尤为重要。因煤油对水温相当的敏感，加之煤油密度比较小，可以在装试样的李氏瓶瓶颈上加套检测凝结时间的圆形试模，以保证李氏瓶内煤油部分全部浸入水液面以下。整个试验过程要求恒温水浴水温相差不应大于0.2℃。
2.4 减少水泥密度误差
水泥密度测定结果正确与否直接影响水泥比表面积测定结果，影响大小与测定比表面积时所用的空隙率有关，空隙率越大，其影响越小。当空隙率为0.5时，影响系数为1.50，当空隙率为0.53时，影响系数为1.33。基准样品GSB08-20184- 2008标准值3.05g/cm3，假设其为待测样品，其测定密度结果为2.95g/cm3，即存在-0.10g/cm3误差，换算成测定相对误差为- 3.28%，按空隙率为0.5，则计算比表面积误差为：1.5×（-3.28%）=-4.92%。文章以上述基准样品作为参照，从密度为3.01g/cm3到3.09g/cm3几个数值作为密度输入，通过计算其对比表面积的误差影响是不同的。见表2：
如表2 所示，密度测量偏差越大，对比表面积引起的误差也越大，《水泥企业质量管理规程》试验允许误差表中规定：水泥比表面积相对误差同一试验室要求≤3.0%，不同试验室≤5.0%。密度测量不准确，极容易引起比表面积结果超差。
水泥密度试验中，标准要求液体介质采用无水煤油或不与水泥发生反应的其他液体。如果介质中含有水份，水会和水泥发生化学反应，使检测结果产生偏差。实验室用于试验的密度介质在使用前应注意检查是否含有水分，若有水分应去除后再使用。除此，现在采购的李氏瓶质量参差不齐，所有的李氏瓶一定要经过水标和标准样品双重标定，相互验证得出满意结果后方可使用。
3 结束语
水泥是建筑工程建设中不可缺少的重要材料，其性能的检测结果准确性非常重要。文章给出了水泥比表面积测定更加实用有效的方法。检测人员在检验过程中给予其全面、合理、精准的检验，做好相关的工作控制，从而做好水泥比表面积，切实提升其工作质量。
参考文献
[1]GB/ T8074—2008 水泥比表面积测定方法勃氏法[S].
[2]刘玉兵，赵鹰立，王忠文等.水泥密度测定误差对水泥比表面积测定结果的影响[J].水泥，2011（7）:45- 47.
[3]GB/T 208- 2014 水泥密度测定方法[S].
论文作者:黄晓云
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/3/28
标签：表面积论文; 水泥论文; 密度论文; 误差论文; 湿度论文; 滤纸论文; 温度论文; 《基层建设》2017年第36期论文;