淺談水泥質量檢驗

楊淑君

湖南省桃源縣建筑工程質量監督站（415700）

建筑工程中的水泥質量檢驗是工程實驗室材料檢驗中的重要檢測項目之一,工作質量水平的檢驗，直接關系到施工現場水泥材料的正確使用和工程結構的質量,直接關系到生命財產安全。因此水泥產品的質量檢驗與監督受到國家的重視。

1 水泥安定性檢驗

f-CaO是水泥熟料中沒有參加化學反應，以游離態存在的氧化鈣。熟料在燒成時殘留的死燒游離氧化鈣水化很慢，要在水泥水化、硬化并形成一定強度后才開始水化，由于體積不均勻膨脹，使水泥強度下降，導致開裂甚至崩潰，造成水泥安定性不良。所以控制熟料中f-CaO的含量十分重要，一般回轉窯熟料的f-CaO含量應控制在1.5%以下。通過對f-CaO含量的分析，可以對煅燒情況和熟料質量進行判斷。

目前采用丙三醇、乙醇法或乙二醇—乙醇快速法檢測熟料f-CaO含量。丙三醇、乙醇法以Sr(NO)2為催化劑，使水泥熟料中的游離氧化鈣在微沸溫度狀態下與丙三醇生成弱堿性的丙三醇鈣，使酚酞指示劑成紅色。用苯甲酸、無水乙醇標準滴定溶液滴定至紅色溶液消失，根據苯甲酸、無水乙醇標準滴定溶液的消耗量計算f-CaO含量。

乙二醇—乙醇快速法的檢測原理為:游離氧化鈣與乙二醇在無水乙醇溶液中，在100℃～110℃下,可與三分鐘內定量反應生成乙二醇鈣，使酚酞指示劑成紅色。然后用苯甲酸、無水乙醇標準滴定溶液滴定至紅色消失。借助專門設計的游離氧化鈣測定儀，邊加熱邊攪拌，可達到快速準確測定f-CaO的目的。

目前熟料f-CaO含量多采用離線檢測。離線分析獲得的結果相對于燒成系統的控制具有很大的滯后性,降低了參考價值。因此，為了提高水泥質量，實現熟料f-CaO含量在線檢測尤為重要。

按GB/T l346-2001《水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法》檢驗游離CaO危害性的測定方法是沸煮法,沸煮法又可以分為餅法和雷氏法，有爭議時以雷氏法為準。雷氏法是測定裝有水泥凈漿的雷氏夾沸煮后的膨脹值。

雷氏法檢測步驟與結果評定:

1)每個雷氏夾配備質量為75～80 g玻璃板2塊，一墊一蓋，每組成型2個試件。先將雷氏夾與玻璃板表面涂一薄層機油。

2)將制備好的標準稠度的水泥凈漿裝滿雷氏夾圓模，并輕扶雷氏夾，用小刀插搗15次左右后抹平，并蓋上涂油的玻璃板。隨即將成型好的試模移至養護箱內，養護(24±2)h。

3)除去玻璃板，測雷氏夾指針尖端間的距離A，精確至0.5mm，接著將試件放在沸煮箱內的篦板上，指針朝上，然后在(30±5)min內加熱至沸騰，并恒沸3 h±5 min。

4)取出煮沸后冷卻至室溫的雷氏夾試件，用膨脹值測定儀測量試件指針尖端的距離C，精確至0.5mm，計算雷氏夾膨脹值C—A。當兩個試件煮后膨脹值C—A的平均值不大于5.0mm時，即認為該水泥安全性合格。當兩個試件的C—A值相差超過4.0mm時，應用同一品種水泥重做一次試驗。

2 水泥強度

水泥強度是評價水泥質量的重要指標，影響水泥強度的因素有:熟料強度、混合材種類和摻量、水泥細度、級配、石膏摻量等。在要求達到一定的水泥強度時，若石膏摻量、水泥細度、級配不變，則熟料強度就決定了混合材的摻量。熟料強度高，混合材料摻量可適當增加，為企業帶來較好經濟效益，根據我公司成本核算，每噸水泥多摻1%的混合材，可節約成本1.3元。但混合材摻量過多，會造成水泥強度達不到內控標準，甚至達不到國家標準。摻量少，水泥超標號嚴重，給企業造成一定的經濟損失。只有準確掌握熟料強度，才能確定混合材的適當摻置。

依據GB/T 17671—1999《水泥膠砂強度檢驗方法(ISO法)》，測定水泥膠砂硬化到一定齡期后的抗壓、抗折強度，是確定水泥強度等級的依據。

現行水泥企業都是通過物理檢驗來掌握熟料的3 d、7 d、28 d強度，如果在28 d強度測出后再確定混合材摻量，理論上可行,但對于水泥企業來講，28 d的熟料庫存量不符合經濟要求。水泥企業質量控制部門一般依據熟料化學成分及計算礦物組成等，憑經驗估計熟料強度，確定混合材摻量。但這種經驗數據較為模糊，只能做定性分析，不能作定量分析，偏差較大，而且有些熟料早期強度高，后期強度低，或早期強度低，后期強度高，易引起判斷上的失誤，為了確保水泥強度達到要求，往往采取加大保險系數的做法，減少混合材摻量，致使水泥超標號現象嚴重。準確預測熟料強度，是擺在水泥質量工作者面前的一個課題。

試驗前，將試模擦凈，模板四周與底座的接觸面上應涂黃油，緊密裝配，防止漏漿。內壁均勻刷一薄層機油。攪拌鍋、葉片和下料漏斗(播料器)等用濕布擦干凈(更換水泥品種時，必須用濕布擦干凈)。

標準砂應符合GB/T 17671—1999中國ISO標準砂的質量要求。試驗采用的灰砂比為1:3，水灰比為0.5。一鍋膠砂成型三種試件的材料用量:水泥:(450±2)g；中國ISO標準砂:(1350±5)g；拌和水:(225±1)ml。

膠砂攪拌時先將水加入鍋內，再加入水泥，把鍋放在固定架上，上升至固定位置。立即開動機器，低速攪拌30 s后，在第二個30 s開始的同時均勻加入標準砂。當各級標準砂分裝時，由粗到細依次加入。當為混合包裝時，應均勻加入。標準砂全部加完(30 s)后，把機器轉至高速再拌30 s。接著停拌90 s，在剛停的15 s內用橡皮刮具將葉片和鍋壁上的膠砂刮至拌和鍋中間。最后高速攪拌60 s。各個攪拌階段，時間誤差應在±1 s以內。

利用熟料強度和礦物組成的多元線性回歸方程可以比較準確地預測熟料強度，由于物理檢驗，化學分析過程中可能出現偏差引起數據的誤差，造成回歸方程預測偏差。所以要選取盡可能多的實測數據，并剔除其中的個別特異值，才能求得較為準確的回歸方程。另外，回歸方程都有一定的適用范圍，在靠近其平均值時預測最為準確。當實測的礦物組成超出計算回歸方程所采用的礦物組成范圍較大時，預測偏差也較大，在實際生產時，要根據最近一段時間的實測數據對回歸方程系數進行修正，以保持其適用性。

3 水泥質量監督

為了保證水泥產品質量,僅僅靠水泥廠進行生產檢驗是不夠的，還必須有全社會的質量監督。根據國家的質量管理條例、法規和規定，由國家指定專門檢驗機構對水泥廠的水泥質量進行抽查，對水泥廠的產品質量保證體系進行審查，并做出相應評定,幫助和促進企業不斷提高管理水平和質量水平。

近年來國家頒布了一系列的規定和條例，如《國家監督抽查質量的若干規定》、《中華人民共和國優質產品評選條例》、《國家建材局優質產品評審及管理條例》、《水泥產品質量論證制度》、《工業產品生產許可證試行條例》、《大中型水泥產品質量監督檢驗管理試行辦法》、《地方水泥質檢:檢驗管理試行辦法》、《鄉鎮企業建設質量監督檢驗工作管理試行辦法》等。為了貫徹實施上述規定，各部門、各地區又制訂了一系列管理辦法、實施措施與工作細則等，這些都是進行水泥質量監督檢驗的法律依據。

國家也十分重視監督檢驗機構的組織建設,建立了水泥國家檢驗機構，對水泥質量進行監督檢驗。1983年經國家標準局和國家建材局共同審定建立的中國水泥質量監督檢驗測試中心，是國家級的具有第三方公正性的水泥質檢機構。1983年國家標準局、國家建筑材料工業局、農牧漁業部印發了《地方水泥質量監督檢驗工作管理試行辦法》,明確規定國家建材局建筑材料科學研究院水泥所是國家級的中國水泥質量監督檢驗中心。各省、市、自治區可利用建材（筑）科研所（或技術力量較強，檢測條件較好的水泥廠）建立省級“地方水泥質量監督檢驗站”。

4 結束語

水泥是基礎建設中的重要建筑材料之一,在現代化工程建設中起著舉足輕重的作用。只要加強對檢測工作質量的管理和控制，認真落實檢測工作質量控制的相關規定，及時總結和評價檢驗工作的結果和水平,就能使實驗室的水泥質量檢測能力得到提高,從而滿足向施工現場準確及時地提供科學公正的檢驗數據的要求,為工程建設提供更好的服務。

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