1温州经济技术开发区建设工程检测室 浙江温州 325000
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摘要：在一般的工程建筑施工所使用的材料中，水泥是最不可或缺的原材料之一，水泥及其制品在每一个建筑施工场所都有不可忽略的作用，综上所述，水泥的质量优劣直接决定建筑稳定性，施工单位在选择水泥原料以及水泥制品时一定要对水泥质量检测把关，用最认真的态度进行工作，从而保证建筑物的整体质量。本文从水泥取样、环境和养护条件、仪器设备管理、物理指标检测、定期比对试验、等检测环节出发，探讨控制水泥检测的几个重要环节，并阐述了影响水泥质量检测的因素，指出了控制方法，对提高水泥检测数据的准确性和公正性，保证水泥检测工作的质量具有重要的意义。
关键词：水泥；物理指标检测；影响因素；控制；评价
引言
建筑材料是工程项目的实体，是确保工程质量的先决条件，要提高工程项目的质量，就必须狠抓工程材料质量检测。在检测工作过程中，作为建筑材料的检测人员，应切实按照有关法律、法规，国家标准，《检验检测机构资质认定评审准则》(以下简称《评审准则》)等相关规定，做好对检测质量的控制要求，以求确保检测工作的质量。
一、水泥取样的注意事项
水泥取样是水泥检测过程中的首要环节，因此必须注意以下事项：
1、水泥取样数量符合有关规定要求，对于袋装水泥，以同一厂家生产的同期出厂的同强度等级、标号的水逆，以一次进场的同一出厂编号为一取样单位，取样应具有代表性，可以从20个以上不同部位的袋中取等量样品的水泥，经混拌均匀后称取质量不少于12㎏；对于散装水泥，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的水泥为一取样单位，随机从不少于3个罐车中取等量水泥，经混拌均匀后称取质量不少于12㎏。
2、水泥存放与保管符合相关要求。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，样品取得后应分别存放在密封的金属容器中，加封条，且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，并分别在存放容器上加盖清晰、不易擦掉的标记，同时标明取样时间、地点、人员或见证单位的密封印。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。
3、水泥取样还要注意水泥安定性的时效性，由于安定性不合格的水泥会给工程带来极大的隐患，所以准确地检测和判定水泥的安定性是否合格在水泥检验过程中也是极其重要的。但是有时也会出现这样的情况，同一批次的水泥在第一次送检检测时安定性为不合格，但是在过几天的第二次送检检测中却是合格的。这种水泥的安定性随时间而发生变化的情况称为安定性的时效性。也正是时效性的存在，使得在水泥安定性的判定上往往会有争议。其主要原因是：水泥中低温f-CaO的结构较疏松。在水泥存放的过程中能自动吸收空气中的水分进行消解。随着水泥存放时间的延长，水泥中的f-CaO不断吸收空气中的水分而水化，含量不断地减少，而高温f-CaO的密度大，结构比较致密，且表面包裹着玻璃釉状物质，不易吸收空气中的水分进行水化，所以水泥时效性的产生主要由低温f-CaO引起的。因此，安定性不合格的水泥在存放一段时间后安定性可能会合格。但是并不是所有的水泥在存放一段时间后安定性都会合格，当水泥中的f-CaO含量过多或者由于f-Mg0以及SO3引起的安定性不合格时，由于它们没有低温f-CaO而造成水泥安定性不合格。也就是说存放一段时间有可能解决由于低温f-CaO而造成的水泥安定性不合格，并非意味着水泥的安定性不合格只要存放一段时间就可以了。另外，由于在水泥的生产过程中f-CaO产生是不可能避免的，因此在水泥配料合理、煅烧时反应彻底的情况下，水泥熟料在粉磨前和成品水泥在出厂前一定要存放一段时间（安定期），这样可以有效地避免安定性的时效性的存在，也可在一定程度上减少安定性的争议的产生。
二、水泥检测环境和养护条件
1、温度和湿度对一些建筑材料的性能有很大的影响，故在标准中对测试时环境条件有明确规定。水泥试体在振实台上成型，也可使用频率2800~3000次/min，振幅0.75mm振动台成型。试体连模一起在湿气中养护24h，然后脱模在水中养护至强度试验。水泥试体成型时试验室温度应保持在20±2℃，相对湿度应不低于50％，水泥试样、拌和水、仪器和用具的温度应与试验室一致。破型时的温度也应控制在20±2℃，相对湿度应不低于50％的范围内，以保持检测温度、湿度条件的一致性。特别是在水泥凝结时间的检测过程中。温度、湿度范围一定要控制在范围内且相对稳定，否则对检测结果有很大影响。对温度的控制应以标定合格的温度计为准，不能以控制器上显示的数值为准。
2、养护箱的隔板要处在水平状态，否则会导致养护时未硬化的水泥胶砂试体流浆或变形，影响检测结果的准确性。
3、水泥试体养护时应符合GB/T17671—1999中的规定条件：“养护箱温度或雾室温度保持在20±1℃，相对湿度不低于90％。养护池温度应在2O±1℃范围内。试件彼此间保持一定间距，以让水与试件的六个面接触，养护期间试件之间间隔或试件上表面的水深不得小于5mm。每个养护池只养护同类型的水泥试件。养护期间不能全部换水。除24h龄期或延迟至48h脱模的试体外，任何到龄期的试体应在试验（破型）前15min从水中取出。揩去试体表面沉积物，并用湿布覆盖试验为止。”有的检测人员把水泥试件放入水槽(池)中，试件的下表面与槽(池)底面直接接触，这样会造成水泥内部的水化不均匀，影响强度的检测结果。
三、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。所以在仪器和设备购入前，应进行合格供应商的选择和调查，建立供应商的档案，对供应商提供的仪器的产品质量、供应能力、供货及时性、处理质量问题的及时性以及其他质量管理体系的相关信息进行调查，只有高质量的仪器设备才可能有高质量的检测数据。
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、标准稠度和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。
四、水泥物理指标检测
1、水泥标准稠度用水量。通过测定水泥净浆达到标准稠度时的用水量，作为水泥凝结时间、安定性试验用水量之标准。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆试验时先将预估量的拌合水倒入润湿的搅拌锅内，再倒入500g水泥试样。搅拌后立即将净浆一次性装入玻璃板上的试模中，插捣振动抹平后迅速将试模连板一起放到维卡仪上，将试杆降至净浆表面拧紧螺丝后突然放松，让试杆垂直自由沉入净浆中，直到停止下沉时记录试杆距底板的距离。反复用不同的预估量的拌合水进行试验，知道试杆距底板的距离为6mm±1mm时的净浆为标准稠度净浆，此时所用拌合水量为水泥标准稠度用水量。试验时注意要在规定时间内完成，并尽量将水与水泥置于锅底。
2、水泥凝结时间。将标准稠度的水泥净浆一次装入玻璃板上的试模中，在插捣振动抹平后养护，至加水后30min时进行第一次测定，让初凝针降至净浆表面，突然放松使针垂直自由沉入净浆，观察试针停止下沉时指针的读数。自加水时起至试针沉入净浆中距底板4mm±1mm时，所需的时间为初凝时间；初凝后将试模同浆体翻转放置玻璃板上继续养护，直至终凝针沉入净浆中0.5mm时计算，自加水开始所共需的时间为终凝时间。所有水泥终凝合格标准≥45min，P?I、P?II水泥终凝合格标准为≤390min；其他水泥终凝合格标准为≤600min。试验过程中要防止试模受振；测初凝时针沉入位置要距试模内壁≥10mm。每次测定不能使针落入原侧位，每次测完须将试针擦净，并将试件进行养护。
3、水泥安定性。安定性的测定方法有雷氏法（标准法）和试饼法（代用法）。雷氏法测定是将标准稠度水泥净浆一次性装入玻璃板上的雷氏夹中成型，养护后拆除玻璃板，记录此时雷氏夹两指针尖间的距离后沸煮，煮后待沸煮箱冷却至室温取出雷氏夹，测定雷氏夹的两指针尖间的距离，前后两次测距相减得到膨胀值。按此方法做两个试件，在两试件的膨胀平均值≤5.0mm，且之间相差≤4.0mm时即水泥安定性合格。此实验要注意雷氏夹的有效性，并且要精确读值。
4、水泥胶砂强度。检验水泥各龄期强度，以确定强度等级；或已知强度等级，检验强度是否满足规范要求。是检测水泥质量的重要指标。试验时首先按1份水泥、3份标准砂和半份水的配合比来配制胶砂（P?S、P?P、P?F、P?C水泥用水量按0.5水灰比和胶砂流动度≥180mm来确定）。在搅拌锅内搅拌后成型，养护24小时后拆模，再次养护至各试验龄期后，进行抗折、抗压强度试验。各龄期试验结果皆不小于相应的规范要求值为合格。此项试验要注意成型实验室及养护箱温湿度达到规范要求；养护时试件平面朝上并要水平放置，试件六面要触水，相互有间距；保持养护容器内的水位，并且在养护期间不能将养护的水全部换掉，同容器内不能养护不同类型的水泥试样；试验用具要具有有效性；抗折及抗压试验要按规定速率，匀速在试件中心加荷。
5、水泥细度。采用45um和80um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。由于试验筛的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，超过范围则应予以淘汰，这样才能保证试验结果的准确性。
五、定期进行能力比对试验
《评审准则》4.5.19条规定：检验检测机构应建立保持质量控制程序，定期参加能力或机构之间比对。通过分析质量控制的数据，当发现偏离预先判据时，应采取有计划的措施来纠正出现的问题，防止出现错误的结果。质量控制应有适当的方法和计划并加以评价。
在水泥检测中上述方法应结合使用，如定期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或实验室内部检测人员的比对试验，不同检测人员对同一水泥或存留样品进行重复检测，对检测的结果分析其相关性等，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，以消除实验室检测的系统误差。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和稳定性。
六、水泥质量检测的影响因素分析及控制要点
1、仪器因素及控制方法。实验室的水泥检测仪器设备是检测和评定水泥质量的基础环节，设备质量的好坏，技术参数准确与否，都会关系到检测的准确性。诸如胶砂试模尺寸有偏差，振实台装置不水平会造成试件强度不均匀；抗折机装置不水平及压力机不能调零会使测试值失真；搅拌机叶片与锅壁间隙大，造成胶砂密实度不均匀；养护箱温湿度不能控制，会影响水泥水化、凝结、硬化等等这些都会直接影响检测结果。因此，实验室应在购买时就须充分了解设备仪器的性能，熟练掌握使用方法和技巧，正确安装，并做好设备仪器的维护和保养。重视对设备仪器日常的运行检查，经常性地检测和校正设备仪器的精度，定期送检并请计量部门现场检定，检定不合格设备仪器及时修理或更新，尽可能地减少设备仪器因素给检测结果带来影响。
2、环境因素及控制方法。温湿度、气压以及空气流动情况等外部试验环境对试验结果会产生一定的影响。诸如因季节变化会使电子检测设备灵敏度发生波动，产生检测数据偏差；还会使试验时所用各种材料之间、材料与所涉及的设备之间，不能统一达到规范要求的检测温度，从而影响检测数据准确性；气流会使电子天平数字漂移，造成称量不准；气压变化会影响比表面积测定等等这些都会间接影响试验结果。因此在试验时一定要严格遵守试验规定的标准条件，通过合理地操作、存放、养护、以及人为调节等措施来减小环境对检测结果的影响。
3、操作因素及控制方法。由于实验人员操作不当诸如不按试验规范操作会使实验数据没有代表作；没定期校订负压筛系数，筛余值会失真；养护时试模无水平放置，会造成试件变形或流浆；试模四周没用油脂密封，会造成泥浆外渗；试件在成型、养护、试验时没有做好标示，造成不同组的试件相互错替；在检测中设备仪器忘记调零，使检测数据失效；试验后对于离散大的数据没有正确取值，也无及时复检等等这些都会影响水泥检测的准确性。此外由于个体差异，不同的操作人员采用相同的样品和操作方法，试验结果也不会完全相同。总上诉实验室必须加强人员的培训和管理，严格要求测试员按照规范和设计要求进行操作，并固定一批水平过硬的、稳定的操作人员队伍。
七、水泥的质量评价
根据水泥物理的检测结果，可将水泥按品质分为合格品和不合格品两大分类。
1、合格品。水泥除了碱含量、比表面积细度外的规范要求其他指标都能符合GB175-2007标准要求时，可判定为合格品。这类水泥可以按照设计的要求正常使用。
2、不合格品。水泥除了碱含量、比表面积、细度外的规范要求其他任一项指标不符合GB175-2007标准要求时判定为不合格品。不合格水泥在建筑工程中可以降低标准使用。
结语
综上所述，水泥质量检测除应按照国家产品质量检验相关标准，规范操作外，还必须对影响检测质量的相关因素加以控制，水泥检测人员必须熟练掌握水泥检测各项方法和要点，严格按按照规范进行操作，减小仪器设备、环境和人为因素带来的误差，不断提高检测能力，提高检测质量，才能保证检测结果真实反映产品的质量水平，为社会提供科学性、公正性、准确性的检测数据和结果。
参考文献
[1]《检验检测机构资质认定评审准则》
[2]《水泥胶砂强度检验方法》（ISO法）GB/T17671-1999
[3]《通用硅酸盐水泥》GB175-2007
[4]《水泥取样方法》GB/T12573-2008
[5]《水泥细度检验方法 筛析法》GB/T 1345-2005
[6]《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》GB/T 1346-2011
论文作者:王兵1,曹海丹2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/18
标签：水泥论文; 标准论文; 质量论文; 安定性论文; 仪器论文; 稠度论文; 设备论文; 《建筑学研究前沿》2017年第9期论文;