影响水泥安定性判定的因素分析
摘要： 水泥的安定性是水泥检测项目中的重要指标之一，文章依据GB/T1346-2001《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》认真分析了影响水泥安定性检测的主要因素及控制措施，谨供借鉴。
Abstract: The soundness of the cement is an important indicator of the cement testing project, according to the GB/T1346-2001 Test Method for Water Requirement of Normal Consistency, Setting Time and Soundness of Cement, this paper analyzed the main factors affecting the soundness detection of the cement and control measures, for reference.
关键词： 安定性；标准稠度；雷氏夹；养护条件
Key words: soundness；normal consistency；Le Chatelier；maintenance conditions
中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）15-0102-02
0引言
近几年来，根据扩大内需政策的要求，为拉动国民经济的增长，广大开发商对建筑业投资的热情居高不下，建筑业的发展可谓方兴未艾。这也使得水泥在国民经济中的地位日渐提高。水泥是一种非常重要的建筑工程材料，水泥检测是实验室检测项目中非常重要的一项，其检测质量水平不仅对工程中水泥材料的正确使具有直接影响，而且在很大程度上决定工程结构质量的好坏。本文通过对影响水泥安定性检测结果的因素进行分析，提出了一系列与之相对应相应的控制措施，对建筑这一行业与学科的发展与建设具有重要意义。
1水泥安定性的含义
水泥体积安定性是用来反映水泥浆体硬化后体积变化的匀称性的。水泥的体积安定性的作用主要体现在以下三个方面：①水泥体积安定性是判定水泥是否合格的重要指标；②水泥体积安定性是保证水泥制品质量的必要条件；③水泥体积安定性是保证混凝土工程质量的必要条件。
水泥的安定性不良会使水泥硬化体开裂，强度降低，甚至引起结构破坏。近年来，国内安定性误判事故并不少见，给企业造成了信誉、经济上的损失，甚至危及生命安全。因此科学、准确的检测水泥安定性，是质监工作者应具备的基本技能，也是检测工作中的重中之重。
2安定性的检测方法
水泥体积安定性是以标准稠度净浆经特定的试验条件处理后，根据其外形变化结果来判断的。水泥的矿物组成中导致水泥体积变化的有害成分是熟料中的游离氧化钙（fCaO）、游离氧化镁（fMgO）、及过量的石膏（SO3）造成的。GB175-2007《通用硅酸盐水泥》中严格控制了fMgO和SO3掺量，因此GB/T1346-2001中检测水泥安定性主要是由过量的fCaO造成。检测水泥体积安定性的方法有标准法和代用法两种，但是仲裁时应以标准法为准。标准法：将制备好的标准稠度净浆，装满两只雷氏夹，并配备两块已涂油的75g—805g的玻璃板上下压住，放入湿气养护箱中养护24±2h后脱模，测量雷氏夹两指针尖端的距离A（精确至0.5mm）。然后放入沸煮箱水中的试架上，指针朝上，沸煮箱内的水位调整好，以保证水位在整个沸煮过程中都超过试件，不需中途添补试验用水，又能保证在30min±5min内加热至沸腾,并恒沸180min±5min。沸煮结束后，把沸煮箱中的热水立即放掉，将箱盖打开，待箱体冷却至室温后，取出试件进行判别。测量雷氏夹两指针尖端的距离C（精确至0.5mm），当两个试件煮后增加距离（C-A）的平均值小于等于5.0mm时，即认为该水泥安定性合格；若两个试件（C-A）值相差超过4.0mm，应用同一样品立即重做一次试验。再如此则判定该水泥安定性不合格。
代用法：将制备好的标准稠度净浆，在两块100mm×100mm的涂油的玻璃板上做成直径70——80mm，中心厚约10mm,边缘渐薄的试饼，同标准法养护沸煮后，目测试件未发现裂缝，用钢直尺检测两试饼无弯曲，（用钢直尺和试饼底部紧靠，以两者间不透光为不弯曲）。即判定该水泥安定合格，反之不合格。
3影响水泥安定性的因素及防控措施
3.1 搅拌方式及搅拌机对水泥安定性的影响搅拌方式、搅拌时间及搅拌机的物理性能都在很大程度上影响着安定性的判断。用搅拌机搅拌安定性合格的样品，用人工搅拌结果却不一定合格。搅拌时间不足或搅拌机锅壁、锅底与叶片之间的间隙过大，水泥净浆的搅拌就会不均匀，从而引起水泥的水化和水泥体积变形的不均匀，导致水泥试饼变形或雷氏夹煮后增加值超过4.0mm，造成水泥安定性合格的误判为不合格。因此要定期检查水泥净浆搅拌机的叶片与锅底、锅壁的间隙，必须使这一间隙保持在允许范围内，搅拌机的程控时间必须符合标准。
3.2 水泥净浆稠度对水泥安定性的影响一般情况下，安定性及凝结时间的净浆是一起制做的。但在实际工作当中，为了赶时间，有些操作员往往认为试杆下沉超标准稠度范围±（1—2）mm无关紧要。笔者经大量试验证实，这种情况对测量水泥的凝结时间不会有太大的误差，但却对水泥安定性影响很大。当拌制的水泥净浆稠度大于标准稠度时，水泥中的fCaO水化速度加快，试件内部的孔隙增多，抵消了fCaO水化产生的膨胀，容易造成水泥安定性的误判。水泥净浆稠度小于标准稠度时，水泥水化的反应不充分，水泥的体积膨胀小，同样也会造成水泥安定性的误判。
3.3 雷氏夹的弹性和荷重的影响GB/T1346-2001中规定，雷氏夹在使用前必须进行弹性试验，有些检测单位对新购进的雷氏夹不经弹性检验就使用，会使水泥的安定性产生误判。雷氏夹弹性过大，灵敏度高，就可能将安定性合格的误判为不合格；相反，雷氏夹的弹性小，灵敏度小，就会将安定性不合格的就会被误判为合格。同时，雷氏夹的配对使用也很重要，选择两个弹性值比较接近的雷氏夹为同一个样品检测，就不会出现因为弹性值相差过大而造成两试件煮后的增加值超过4.0mm的情况。雷氏夹上下压的玻璃片是为抑制试件的纵向膨胀，GB/T1346-2001中规定雷氏夹上所用的玻璃片质量为75g—85g，玻璃片的质量过大，会增加雷氏夹的荷载，增大雷氏夹切口，造成浆体流失。养护中会降低雷氏夹的膨胀值；玻璃片质量太小，同样会造成雷氏夹膨胀值失真。引起水泥安定性误判。
3.4 养护时间及养护条件对水泥安定性的影响①在水泥安定性检测的过程中，试件的脱模时间一定要掌握好。有的操作员习惯批量测定，所以脱模时间要选择一个适中的时间。试件的标准养护时间为24±2h。尤其对于标准法，如果试件标准养护的时间不足，就会增大水泥试件煮后的（C-A）值，这样会造成水泥安定性合格的表现为不合格。标准养护时间过长，A值被人为增大，（C-A）值相应减少，安定性不合格的会被误判为合格。②《水泥胶砂强度试验方法》GB/T17671-1999中规定：水泥标准养护箱的温度应控制在20±1℃，湿度大于90%。养护箱温度的过高或过低都会造成对安定性的误判。温度过高，强度发展快，可能误判安定性不合格的为合格；温度过低，强度发展慢，可能误判安定性合格的为不合格。而湿度对水泥安定性的判定也起决定性的作用，笔者经试验测试发现：在湿度大于90%的环境下养护的水泥，沸煮前雷氏夹两指针尖端距离为16mm，沸后后为18mm。而在湿度为60%的养护箱中养的水泥，沸煮前雷氏夹两指针尖端距离为10mm,沸煮后为16mm，这就使水泥安定性的检验结果大大失真。因此，最好选择自动控制的恒温恒湿的养箱，避免因养护不当造成的安定性误判。
3.5 沸煮时间对水泥安定性的影响GB/T1346-2001中规定，水泥安定性试验在必须在30min±5min内沸腾。否则，水泥在高温的作用下继续发展强度，使雷氏夹膨胀值减小，沸煮时间的不足或过长都会引起安定性的误判。除了上面所提到的几项内容，所有与验室和检验有关的仪器、样品、拌合水等都必须符合标准要求。检测人员的操作过程必须严格按标准规范进行，尽量把各方面因素的干扰程度降到最低，以确保真实的反映产品的质量水平。
4结束语
总之，若想使水泥的检测达到质量标准，水泥的安定性是必不可少的检测指标。水泥的质量事关企业的生命、建筑工程的质量，对于构建社会主义和谐社会同样具有至关重要的作用。因此，检测人员一定要及时总结和评价各项检测工作的结果及水平，以提高实验室水泥检测的工作质量，为建筑工程的施工提供准确、可靠的检测报告。
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