浅谈水泥质量检验

杨淑君

湖南省桃源县建筑工程质量监督站（415700）

建筑工程中的水泥质量检验是工程实验室材料检验中的重要检测项目之一,工作质量水平的检验，直接关系到施工现场水泥材料的正确使用和工程结构的质量,直接关系到生命财产安全。因此水泥产品的质量检验与监督受到国家的重视。

1 水泥安定性检验

f-CaO是水泥熟料中没有参加化学反应，以游离态存在的氧化钙。熟料在烧成时残留的死烧游离氧化钙水化很慢，要在水泥水化、硬化并形成一定强度后才开始水化，由于体积不均匀膨胀，使水泥强度下降，导致开裂甚至崩溃，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，一般回转窑熟料的f-CaO含量应控制在1.5%以下。通过对f-CaO含量的分析，可以对煅烧情况和熟料质量进行判断。

目前采用丙三醇、乙醇法或乙二醇—乙醇快速法检测熟料f-CaO含量。丙三醇、乙醇法以Sr(NO)2为催化剂，使水泥熟料中的游离氧化钙在微沸温度状态下与丙三醇生成弱碱性的丙三醇钙，使酚酞指示剂成红色。用苯甲酸、无水乙醇标准滴定溶液滴定至红色溶液消失，根据苯甲酸、无水乙醇标准滴定溶液的消耗量计算f-CaO含量。

乙二醇—乙醇快速法的检测原理为:游离氧化钙与乙二醇在无水乙醇溶液中，在100℃～110℃下,可与三分钟内定量反应生成乙二醇钙，使酚酞指示剂成红色。然后用苯甲酸、无水乙醇标准滴定溶液滴定至红色消失。借助专门设计的游离氧化钙测定仪，边加热边搅拌，可达到快速准确测定f-CaO的目的。

目前熟料f-CaO含量多采用离线检测。离线分析获得的结果相对于烧成系统的控制具有很大的滞后性,降低了参考价值。因此，为了提高水泥质量，实现熟料f-CaO含量在线检测尤为重要。

按GB/T l346-2001《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》检验游离CaO危害性的测定方法是沸煮法,沸煮法又可以分为饼法和雷氏法，有争议时以雷氏法为准。雷氏法是测定装有水泥净浆的雷氏夹沸煮后的膨胀值。

雷氏法检测步骤与结果评定:

1)每个雷氏夹配备质量为75～80 g玻璃板2块，一垫一盖，每组成型2个试件。先将雷氏夹与玻璃板表面涂一薄层机油。

2)将制备好的标准稠度的水泥净浆装满雷氏夹圆模，并轻扶雷氏夹，用小刀插捣15次左右后抹平，并盖上涂油的玻璃板。随即将成型好的试模移至养护箱内，养护(24±2)h。

3)除去玻璃板，测雷氏夹指针尖端间的距离A，精确至0.5mm，接着将试件放在沸煮箱内的篦板上，指针朝上，然后在(30±5)min内加热至沸腾，并恒沸3 h±5 min。

4)取出煮沸后冷却至室温的雷氏夹试件，用膨胀值测定仪测量试件指针尖端的距离C，精确至0.5mm，计算雷氏夹膨胀值C—A。当两个试件煮后膨胀值C—A的平均值不大于5.0mm时，即认为该水泥安全性合格。当两个试件的C—A值相差超过4.0mm时，应用同一品种水泥重做一次试验。

2 水泥强度

水泥强度是评价水泥质量的重要指标，影响水泥强度的因素有:熟料强度、混合材种类和掺量、水泥细度、级配、石膏掺量等。在要求达到一定的水泥强度时，若石膏掺量、水泥细度、级配不变，则熟料强度就决定了混合材的掺量。熟料强度高，混合材料掺量可适当增加，为企业带来较好经济效益，根据我公司成本核算，每吨水泥多掺1%的混合材，可节约成本1.3元。但混合材掺量过多，会造成水泥强度达不到内控标准，甚至达不到国家标准。掺量少，水泥超标号严重，给企业造成一定的经济损失。只有准确掌握熟料强度，才能确定混合材的适当掺置。

依据GB/T 17671—1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》，测定水泥胶砂硬化到一定龄期后的抗压、抗折强度，是确定水泥强度等级的依据。

现行水泥企业都是通过物理检验来掌握熟料的3 d、7 d、28 d强度，如果在28 d强度测出后再确定混合材掺量，理论上可行,但对于水泥企业来讲，28 d的熟料库存量不符合经济要求。水泥企业质量控制部门一般依据熟料化学成分及计算矿物组成等，凭经验估计熟料强度，确定混合材掺量。但这种经验数据较为模糊，只能做定性分析，不能作定量分析，偏差较大，而且有些熟料早期强度高，后期强度低，或早期强度低，后期强度高，易引起判断上的失误，为了确保水泥强度达到要求，往往采取加大保险系数的做法，减少混合材掺量，致使水泥超标号现象严重。准确预测熟料强度，是摆在水泥质量工作者面前的一个课题。

试验前，将试模擦净，模板四周与底座的接触面上应涂黄油，紧密装配，防止漏浆。内壁均匀刷一薄层机油。搅拌锅、叶片和下料漏斗(播料器)等用湿布擦干净(更换水泥品种时，必须用湿布擦干净)。

标准砂应符合GB/T 17671—1999中国ISO标准砂的质量要求。试验采用的灰砂比为1:3，水灰比为0.5。一锅胶砂成型三种试件的材料用量:水泥:(450±2)g；中国ISO标准砂:(1350±5)g；拌和水:(225±1)ml。

胶砂搅拌时先将水加入锅内，再加入水泥，把锅放在固定架上，上升至固定位置。立即开动机器，低速搅拌30 s后，在第二个30 s开始的同时均匀加入标准砂。当各级标准砂分装时，由粗到细依次加入。当为混合包装时，应均匀加入。标准砂全部加完(30 s)后，把机器转至高速再拌30 s。接着停拌90 s，在刚停的15 s内用橡皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂刮至拌和锅中间。最后高速搅拌60 s。各个搅拌阶段，时间误差应在±1 s以内。

利用熟料强度和矿物组成的多元线性回归方程可以比较准确地预测熟料强度，由于物理检验，化学分析过程中可能出现偏差引起数据的误差，造成回归方程预测偏差。所以要选取尽可能多的实测数据，并剔除其中的个别特异值，才能求得较为准确的回归方程。另外，回归方程都有一定的适用范围，在靠近其平均值时预测最为准确。当实测的矿物组成超出计算回归方程所采用的矿物组成范围较大时，预测偏差也较大，在实际生产时，要根据最近一段时间的实测数据对回归方程系数进行修正，以保持其适用性。

3 水泥质量监督

为了保证水泥产品质量,仅仅靠水泥厂进行生产检验是不够的，还必须有全社会的质量监督。根据国家的质量管理条例、法规和规定，由国家指定专门检验机构对水泥厂的水泥质量进行抽查，对水泥厂的产品质量保证体系进行审查，并做出相应评定,帮助和促进企业不断提高管理水平和质量水平。

近年来国家颁布了一系列的规定和条例，如《国家监督抽查质量的若干规定》、《中华人民共和国优质产品评选条例》、《国家建材局优质产品评审及管理条例》、《水泥产品质量论证制度》、《工业产品生产许可证试行条例》、《大中型水泥产品质量监督检验管理试行办法》、《地方水泥质检:检验管理试行办法》、《乡镇企业建设质量监督检验工作管理试行办法》等。为了贯彻实施上述规定，各部门、各地区又制订了一系列管理办法、实施措施与工作细则等，这些都是进行水泥质量监督检验的法律依据。

国家也十分重视监督检验机构的组织建设,建立了水泥国家检验机构，对水泥质量进行监督检验。1983年经国家标准局和国家建材局共同审定建立的中国水泥质量监督检验测试中心，是国家级的具有第三方公正性的水泥质检机构。1983年国家标准局、国家建筑材料工业局、农牧渔业部印发了《地方水泥质量监督检验工作管理试行办法》,明确规定国家建材局建筑材料科学研究院水泥所是国家级的中国水泥质量监督检验中心。各省、市、自治区可利用建材（筑）科研所（或技术力量较强，检测条件较好的水泥厂）建立省级“地方水泥质量监督检验站”。

4 结束语

水泥是基础建设中的重要建筑材料之一,在现代化工程建设中起着举足轻重的作用。只要加强对检测工作质量的管理和控制，认真落实检测工作质量控制的相关规定，及时总结和评价检验工作的结果和水平,就能使实验室的水泥质量检测能力得到提高,从而满足向施工现场准确及时地提供科学公正的检验数据的要求,为工程建设提供更好的服务。

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