探讨水泥检验中安定性的时效问题

李祝峰

(文山州质量技术监督综合检测中心，云南 文山 663000)

在工程项目建设中，如果使用了安定性不合格的水泥会为工程造成极大隐患。所以，准确判定水泥安定性是否合格对于水泥检测十分重要。在水泥检测中有时会出现这种情况，相同批次水泥在第一次检测中水泥的安定性不合格，但几天后对该批次水泥进行二次检测时安定性却是合格的。这种水泥安定性随时间发生变化的情况被称之为安定性的时效性，下面就对该问题进行深入分析。

一、水泥安定性不合格原因

1.受到游离氧化钙影响

游离氧化钙过多是造成水泥检验安定性不合格的主要原因。水泥熟料烧成过程中，其烧制的最高温度为1450℃，最低温度为1300℃，要将其温度控制在两者之间，物料方可进行熟料烧成。物料温度达到1300℃时，氧化镁、铝酸三钙和铁铝酸四钙开始熔融，硅酸二钙与氧化钙融入液相中，硅酸二钙与氧化钙在液相中生成硅酸三钙，该过程被称之为石灰吸收。当温度达到1450℃时，游离石灰被充分吸收。温度从1450℃下降至1300℃阶段，该过程为阿里特晶体的完善过程。当物料温度已经下降至1300℃以下后，硅酸三钙生成反应结束，此时还未与硅酸二钙化合的氧化钙，便会形成游离氧化钙。通常情况下，游离氧化钙生成有三种情况。第一种情况主要是由于水泥熟料慢冷或还原气氛产生的，这增加了熟料中的氧化钠、氧化钾和硅酸三钙分解的氧化钙，并将硅酸二钙、氯酸三钙所取代，最终形成二次游离氧化钙，加之二次游离氧化钙受到高温作用，便会产生破坏作用。第二种情况是因为水泥熟料中的游离氧化钙是存在生烧料中的，并残留大量游离氧化钙，这些残留的游离氧化钙是未经高温的，所以会产生破坏作用。前两种情况的游离氧化钙水化速度快、结构疏松，对水泥安定性影响较轻，在水泥检测中也很容易被发现，施工中主要表现在水泥制品不硬化、不凝结。第三种情况是由于配料不当所造成的，当生料过粗或煅烧不充分时，孰料中便存在还没有充分吸收的游离氧化钙，在烧成温度下这种游离氧化钙呈现死烧状态，水化速度缓慢、结构致密。游离氧化钙水化中生成氢氧化钙时，其体积会迅速膨胀97.9%，在硬化水泥内部会产生局部膨胀应力。所以，随着水泥中游离氧化钙含量的不断增加，其强度、抗折和抗拉会降低，从而造成水泥安定性不合格。

2.受到游离氧化镁影响

在水泥熟料煅烧过程中，化学亲和力较小的有氧化铝与二氧化硅、氧化镁与氧化铁，在通常情况下不会与其他氧化物发生反应并生成有用矿物。存在一部分氧化镁与熟料矿物发生反应，在两者结合下生成固溶液并溶于液相中，在氧化镁含量不断增加的情况下，会生成游离氧化镁，游离氧化镁与游离氧化钙相比较，其水化速度更加的缓慢，水化速度短则也需要几个月能观察出反应，水化速度长的需要几年才会出现明显反应。

3.受到三氧化硫影响

三氧化硫是由生料和煤带入到水泥熟料中的，水泥中产生的三氧化硫是由石膏将其带入的。在水泥凝结硬化后三氧化硫才会发生水化，同时体积也会随之膨胀，也会造成水泥安定性检测的不合格。

二、水泥安定性的时效问题分析

水泥中低温游离氯化钙的结构相对较为疏松，在对水泥进行存放时水泥可吸收空气中水分并消解，水泥存放时间的增加，水泥中的游离氯化钙就会不断的吸收大量空气中水分并水化，含量也会随之减少，当高温游离氯化钙密度增大时，结构也会较为致密，其表面还含有玻璃釉状的物质，该物质不易吸收空气中水分，所以，水泥时效性主要是由低温游离氯化钙所引起的。经检验安定性不合格的水泥存放一阶段后其水泥的安定性可能会变为合格，这被我们称之为水泥安定性的时效性。但并不是所有不合格的水泥存放一段时间后水泥的安定性都会合格，如果水泥中游离氯化钙过多，或者是由于游离氧化镁和三氧化硫所引起的水泥安定性不合格，在这种情况下水泥是不存在这种特性的。这表明水泥存放一定时间之后，低温游离氯化钙引起的水泥安定性不合格问题会得到解决，并不代表水泥安定性不合格是可以通过时间的推移而得到解决的。另在，在水泥生产中游离氯化钙的产生是无法避免的，所以在水泥煅烧和配料合理反应较为彻底的情况下，成品水泥和水泥熟料粉磨前存放一定时间，这样便可以有效避免水泥安定性与时效性的存在，并且减少了水泥安定性争议。

三、水泥安定性检测中需注意的问题

在建筑工程施工中水泥是用量最大的施工材料，并且水泥质量会对工程质量产生直接的影响，加上水泥安定性不合格具很大的隐蔽性，如果不对水泥安定性进行检测便很难发现。另外，在水泥使用上仍然存在很多的纠纷，在这些纠纷中绝大部分是由于水泥安定性不合格所引起的。有些施工单位迫于工期紧迫的压力，通常会在施工中将水泥安定性送检，严重的甚至不检测，这无法保证工程上所使用的水泥全部是安定性合格，如有安定性不合格的废品水泥应用施工中，为确保应用施工部位的工程质量，还需要在其施工部位浇筑安定性复检合格的水泥。为保证水泥安定性检测结果的准确性，在检测中需要注意如下几方面：第一，取样规范。水泥进入施工现场后，第一件要做的事情便是见证取样送检，同一批次水泥中至少取样一次，取样要具有代表性，可以从20个以上不同部位取等量样品，确保取样水泥安定性总量至少 12kg。水泥安定性样品取好后，在施工现场负责人和工程监理的监督下送往专业检测机构进行检测。第二，提高检测操作准确性。在水泥安定性检测过程中为保证检测结果的准确性，应严格按照国家标准 GB/T 1346-2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》操作，避免出现由于人员失误产生检测误差。水泥安定性检测结果如遇雷氏法和试饼法，两种方法发生矛盾时，以雷氏法为准。第三，当水泥安定性检测结果不合格时，要在第一时间通知施工单位，如厂家对水泥安定性检测结果有异议，需在短时间内组织施工单位、厂家和监理单位等多方见证下对该批次水泥进行重新取样送检。在时效性的影响下水泥安定性很可能会发生变化，这使得责任认定便的非常困难。所以，在水泥使用前对其进行复检是非常重要的，施工前水泥复检必须要引起监理、建设和施工方的高度重视，水泥生产单位严把质量关，施工单位施工前必须对水泥进行检测，这样才能确保工程质量不在水泥用材环节出现问题。

结束语

在工程项目建设中，水泥所发挥的作用是不容忽视的，因此应对水泥质量检验和安定性时效问题引起足够的重视。在水泥检验中在按照相关规定标准操作的基础上，还要严格控制对水泥质量产生影响的因素，这样才能够确保检验的准确性和可靠性，从使建筑工程设施得到保障，为人们提供高品质高质量的建筑产品。

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