探讨影响水泥安定性检测结果的因素

阴文成

【摘 要】 在对水泥安定性检测内容进行论述的基础上，详细探讨了影响水泥安定性检测结果的相关因素。同时，结合具体的检测实践，探讨了提高水泥安定性检测结果精度的相关策略。

【关键词】 水泥；安定性；影响因素

引言

水泥检测属于一项技术型较强、操作细致的工作，在操作过程中稍不注意、细心操作将导致试验结果不精确、试验数据不可靠。以水泥的安定性检测试验为例，其是判断水泥硬化之后体积膨胀均匀状况的重要指标，同时其还是判断水泥品质、保证水泥制品以及混凝土工程整体质量的重要保障。所以，对应的检验机构做好水泥的安定性检测工作是控制水泥质量、提高混凝土整体质量水平的重要手段和方式。而影响水泥安定性检测结果的因素较多，分析具体的影响因素对提高检测结果的精度有重要意义。

1、水泥安定性检测概述

1.1 水泥安定性的基本定义

水泥浆硬化之后体积多发生的变化被称作为水泥体积的安定性。可以用水泥安定性能用来形容其硬化之后浆体能够保持对应形状、不开裂、不变形、不溃散的基本性质。若水泥部分成分的反应过程是在硬化之后进行的，则将发生硬化后的体积变化。这时，将会使得已经硬化成型的混凝土内部产生对应的内应力。一旦这种内部应力达到对应的大小，其将使得水泥硬化强度下降，甚至出现结构破坏、开裂等问题。

1.2 安定性不合格对混凝土质量的危害

安定性不合格带来的问题主要是体积出现膨胀，造成水泥结构自身开裂，最终让混凝土制件发生破坏。因为水泥的体积膨胀和混凝土的体积膨胀值不同，水泥是净浆。而混凝土则是水泥、骨料以及水的混合体，同时其还会随着用水量的不同而导致水化情况发生变化。这造成了混凝土孔隙率比水泥净浆孔隙率高的问题。因此，不能简单的使用水泥的体积变化来替代混凝土的体积变化。在施工过程中，若使用了安定性不达标的水泥，混凝土质量将出现如下几个方面的破坏：

（1） 混凝土工程中，因为其中的梁、柱、板在浇筑成型之后凝结硬化过程较为缓慢，会在混凝土表层出现不规则的裂纹，并且在裂纹处伴随有疏松现象。尤其是在阳台、粱、雨蓬等悬挑结构处，其会随着时间的推移而出现结构破坏。

（2） 砌体工程，直接造成砂浆强度不达标，甚至导致砂浆无任何强度，且随着其中水分的析出，砂浆变散变酥，最后由于与墙体的粘结强度不足导致出现损坏和崩裂的问题。

（3） 装饰工程，当水泥用于内外强裙、地面或者是抹灰层时，将导致装饰粘接强度不足、开裂、掉砂等问题，甚至导致其出现大面积破坏，出现短期内的结构破坏。

因此，分析水泥安定性，确定对应的安定性指标对于保证混凝土质量具有重要意义。

2、影响水泥安定性检测结果的相关因素

水泥的安定性具有对应的特殊性，当安定性不足的水泥在存放一段时间之后，其中的不合格的水泥存放一段时间（几天至几个月）后，其中的fCaO会逐步与空气中的水发生一定程度的水化反应。这时，再对水泥进行安定性检测时，则其安定性检测就合格了。因此，对于安定性不合格的水泥，在存放一段时间，达到安定性标准之后就可以使用了。我们将这段时间称作为水泥的安定性合格期。影响水泥安定性检测结果的因素包括这样几点：

2.1 水泥自身因素

检测过程中，熟料中的游离钙的含量与存在的具体形态对水泥安定性指标有直接影响。经相关试验分析表明，在同等环境下，每消解水泥当中1%的游离钙与熟料中的游离钙总含量呈非线性的关系，会随着水泥中钙含量的增加而延长。同时，检测的环境温度、湿度等因素对水泥游离钙的消解有直接影响。经试验分析，每消解1%的游离钙需要0.32%，使得试验环境湿度达到1.5%以上，检测得到的安定性结果才能达到对应标准。

2.2 检测熟料颗粒大小

水泥颗粒的细度大小直接影响其与空气中水分子的接触概率，从而对其中游离钙离子的消解造成影响，最终使得其安定性受到影响。从这个角度来看，水泥颗粒的大小在一定程度上也会影响安定性的变化。应力对比因素，当水泥的胶结应力大于膨胀应力时，其安定性较好，反之则较差。因此，在膨胀应力相同时，通过提高水泥胶结应力的方式能够提高水泥的安定性指标，使得水泥的强度得到提高。

2.3 检测设备的精确度

以检测过程中使用的雷氏夹为例，其精确程度直接影响到安定性检测的准确度。因此，在检测设备的检测过程中，要求雷氏夹达到对应的要求。其校验周期通常不能过长，应在每次使用之前对之进行校驗。检测过程中，盖在雷氏夹上的玻璃，质量规定为75-85g。若质量过大，会使得雷氏夹的膨胀值过低；若质量过小，将使得雷氏夹中的水泥净浆流失，造成养护过程中雷氏夹膨胀值失真、沸煮过程中膨胀减小等问题。

2.4 检验过程中的搅拌方式

试验过程中的搅拌方式对水泥的安定性判断具有重要影响。例如，同一样品采用搅拌机搅拌与人工搅拌的方式，其检测结果完全不同，人工搅拌方式通常结果不合格。在检测过程中，若搅拌机的程序控制坏了，采用人工检测控制时会出现搅拌时间不足、过长，搅拌翅与锅底距离过大等问题，导致安定性判定不合格等。这主要是由于搅拌不均导致的水化不均问题，最终使得水泥变形不均匀。

3、提高水泥安定性检测结果精度的相关策略

3.1 现场检测过程

对混凝土的外观质量，诸如疏松、开裂以及崩溃程度等进行检测，初步确定fCaO对混凝土整体质量有重要影响的部位，同时在这些部按照规范取样，准备试验。对于施工场地中的水泥，应该对每批次进场的水泥取样进行检测。在取样过程中，要保证样品具有代表性，在取样过程中可以连续从20个以上不同部位取等量的样品，其样品量至少在12kg以上。在取样过程中，可以从外观对之进行判断，安定性合格的水泥混凝土在外观方面具有青灰色、亮光的特点，而安定性不合格的混凝土则呈哑白色，且黯淡无光。

3.2 样品取芯

在初步确定fCaO对混凝土质量有影响的部位之后，钻取芯样，其直径在70-100mm。而且在同一部位钻芯数量在2个以上，确保接受检测的同一批次的混凝土芯样应该在3组以上。

3.3 试件检测程序

在芯样上取一个外观无缺陷厚度为10mm的薄片试件，并将芯样加工成一个高径比为1.0的试件。

试件检测时要遵循：首先将薄片试件放在沸煮箱的试架上按照对应的要求沸煮；对沸煮过的薄片试件外观进行检查，然后将沸煮过的芯样试件晾置3d，同时对试件进行抗压强度检测。根据相关规定，计算每组芯样试件强度变化的百分率，得到全部芯样试件抗压强度变化的平均值。

参考文献

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