浅谈通用硅酸盐水泥的物理性能检验

浅谈通用硅酸盐水泥的物理性能检验

施永明夏成珍

1施永明2夏成珍

1（国产实业（吴江）混凝土有限公司）2（苏州南久和混凝土有限公司）

摘要：本文就通用硅酸盐水泥的物理性能检验进行了简单的概述，并分析了实际操作中应注意的相关事项。

关键词：通用水泥；物理性能；准确性

前言

自1953年我国第一个统一的水泥标准诞生至今，我国通用硅酸盐水泥标准己经历多次修订。1999年颁布了以新强度检验方法标准为核心的六大通用水泥标准，颁布了《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》GB/T17671-1999，这标志着我国水泥标准己完全与国际接轨。《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175-1999标准主要针对强度检验方法与国际标准接轨的修订，维持了原92版标准的大部分内容，在实施过程中一些问题就显现出来，在2008年6月1日实施新的通用水泥标准《通用硅酸盐水泥》GB175-2007，包含六大品种水泥：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥，自实施之日起代替GB175-1999《硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥》，GB1344-1999《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥》，GB12958-1999《复合硅酸盐水泥》三个标准。

2物理性能检验

2.1试验前准备工作和试验环境要求

水泥物理性能检验的试样均应通过0.9mm的方孔筛，试样温度应与试验环境一致，试验环境温度应控制在20±2℃，相对湿度不低于50%(勃氏法测定水泥比表面积要求相对湿度不大于50%)，试验用水温度应与试验环境温度一致，尤其冬天气温较低。试样应提前1d放进有温控设施的试验室，以达到试样温度与试验室环境温度一致，需测定水泥密度与比表面积的试样应在105±5℃烘干箱烘干1h，然后在干燥器中冷却至室温。水泥试件养护要求：养护箱温度应控制在20±1℃，相对湿度不低于90%；养护水池水温应控制在20±1℃。

2.2水泥胶砂强度试验

水泥强度试验以《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》GB/T17671-1999标准进行，当火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥和掺火山灰质混合材料的普通硅酸盐水泥在进行胶砂强度检验时，其用水量按0.50水灰比和胶砂流动度不小于180mm来确定，当流动度小于180mm时，应以0.01的整倍数递增的方法将水灰比调整至胶砂流动度不小于180mm，除上述水泥以外均以0.5水灰比进行试验。笔者在检验过程中发现，有一部分复合硅酸盐水泥按225mL用水量进行胶砂强度试验时，其3d强度结果仅达到标准要求的最低值，其28d强度结果富余系数仅为1.02左右，但是其胶砂流动度不能满足不小于180mm要求，故调整其用水量后，其胶砂流动度满足不小于180mm要求，但是3d强度结果达不到标准要求的最低值，28d强度结果仅达到标准要求的最低值，以下(表1)为笔者所做的10组试验结果。

表1

由此可见，复合硅酸盐水泥胶砂强度试验时，必须检验胶砂流动度满足要求时才能制作胶砂强度试件，不能直接按0.50水灰比进行胶砂试件制作，这类型水泥在实际工程使用当中，为满足施工需要，水泥的需水量相对较大，其强度相对会有所降低，影响工程质量。

2.3水泥净浆试验

标准稠度用水量、凝结时间和安定性的检验按GB/T1346-2001进行试验。标准稠度用水量分为试杆法和试锥法，安定性检验为雷氏法，以试饼法作为代用法，凝结时间测定没有代用法。凝结时间测定时，判断初凝状态时，临近初凝时每隔5min测定一次，判断终凝状态时，以环形附件开始不能在试件上留下痕迹时的状态为达到终凝状态，整个过程不能振动试模，要及时放回恒温湿养护箱。在水泥标准中要求水泥安定性仲裁检验时，应在取样之日起l0d以内完成。在检验水泥安定性时应尽快完成，随着存放时间的推迟，安定性不合格的水泥有可能在检验时就变合格。但是这些水泥在实际工程使用当中，在没有取得检验报告前就可能已经使用了，故水泥安定性检验应尽快完成。

2.4水泥细度试验

细度作为选择性指标，硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以比表面积表示，矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥以筛余表示，分为80μm和45μm方孔筛。试验筛要定期用标准样品进行标定，得到修正系数C对试验结果进行修正，当C值在0.80~1.20范围内时，试验筛可继续使用，C值可作为结果修正系数；当C值超出0.80~1.20范围时，试验筛应予淘汰。

3影响试验结果准确性分析

3.1试验仪器设备影响

仪器设备是实验室检测工作的重要资源，是保证检测工作质量的物质基础。仪器设备应定期进行计量检定，以保证其精度和准确度，并编制仪器设备操作规程。检测人员正确选用仪器设备，并严格按操作规程使用，并应注意对其进行维护保养，如仪器设备在使用中出现过载，处理不当或结果可疑等异常现象时，应立即中断检测工作，查明原因。水泥的物理性能检验过程中，水泥胶砂搅拌机和水泥净浆搅拌机等使用频率高的仪器设备，应定时对其叶片与锅底及锅壁的间隙进行自检，因为搅拌锅在立柱的轨道上下滑动，由于滑块与轨道的磨损，使其间隙过大而造成搅拌锅松动，造成搅拌不均，影响检测结果准确性。

3.2试件养护条件影响

影响水泥试验的因素很多，试验室的环境条件以及试验后的试件养护至规定日期的养护条件影响非常明显。试验室应采用全自动的恒温恒湿养护箱和养护水槽，以确保养护温度控制在20±1℃，养护水槽温度控制在20±1℃，相对湿度不低于90%这对水泥安定性及凝结时间的测定影响尤其重要。一般来说，温度越高，湿度越大，对早期强度(比如3d强度)发展越有利。笔者发现水泥强度试验结果一般在冬季偏低，夏季偏高。试件在水中养护时，水平放置试件时，刮平面应朝上，试件间应留有一定距离，最好能让试件的六个面与水充分接触，试件上表面水深不宜小于5mm，并应保持恒定水位，每天记录养护水温。养护期间不能一次全部换水，因为水泥是碱性物质，全部换水会影响养护水的酸碱度值，造成水泥强度值偏低。

3.3人员素质影响

水泥物理性能检测结果准确度的关键因素中，除水泥自身的因素影响以外，其中最主要的因素是检测人员的素质。首先检测人员必须具备基本的技术知识和经验，必须定期进行培训，考核合格并持证上岗，满足岗位任职条件，从而保证其检测数据的准确可靠。检测单位应参加水泥比对试验活动，检测室内部还应组织本单位检测人员进行内部比对试验活动，从而提高检测水平，提高检测结果的准确度。内部人员比对试验环境条件基本一致，影响因素可以不予考虑，造成检测结果差异主要原因是检测人员不同所造成的，其中影响比较明显的是水泥胶砂强度试验结果，笔者分析主要原因有：①装料，播料过程的手法差异，第一层填装量不足，不均匀或者装第二层料时破坏原有的振实状态，造成三条试模的胶砂量不足或不均衡。②振实台模具不紧造成松动，振实不均或者是在刮模操作过程中移动和锯割动作的幅度不同，是否破坏了试件原有的振实状态。③试模拆卸、清理、安装是否正确，试模内涂的机油是否太多等。

4小结

水泥是工程建设最重要的建筑材料之一，水泥物理性能试验时间跨度较大，影响试验结果准确性的因素很多，作为检测人员应不断找出自己的不足，不断改善提高，才能确保检测数据的准确性。