试论水泥安定性对混凝土质量的影响及其检测方式的研究

刘幸平

摘要：如何检测、评估水泥安定性合格与否，以及水泥安定性不合格对混凝土质量的影响和危害，是工程技术界的一个难题。在此分析水泥安定性不合格的成因，并着重分析了混凝土的几种检测方法，以此来给相关的从业人员一些参考和建议。

关键词：安定性；混凝土；检测方法

中图分类号：TU528.041文献标识码：A文章编号：1674-3024（2017）01-04-02

前言

在建设工程中，水泥质量的好坏直接影响建筑结构安全，而水泥安定性是水泥检验指标中最主要的指标之一。但由于建设工期和施工进度的要求，进入施工现场的水泥未经取样复验或未等检验结果出来即已用于工程的现象非常普遍，致使安定性不合格的水泥用于工程的现象屡有发生，造成的事故屡见不鲜。因此，做好水泥的安定性的检测显得尤为重要。

1.水泥安定性不合格的成因

1.1引起水泥安定性不合格的主要因素

水泥安定性不合格主要是由于熟料中的游离氧化物过多，从而对水泥的质量造成了一定的影响，例如fCaO、fMqO或者是在水泥配比的过程中掺入过多的石膏，均会导致水泥的性能下降。在大多数情况下，fCaO是一种最常见的影响因素，并且也是影响最为严重的一个因素。一般来讲，过烧状态下生成的fCaO结构比较致密，其水化速度是非常慢的，但是在硬化后的水泥中，如果与其中所含有水的化合物继续发生反应，就会生成Ca（OH）z晶体，从而导致fCaO的体积增大，这时就会对水泥内部的结构空间造成一定的破坏，最终导致水泥的破损。在已经发生硬化的水泥中，其中含有的fMgO也會与水分进行反应生成Mg（OH）2等物质，导致体积膨胀，对水泥造成一定的破坏。但是，在水泥中的方镁石结晶一般比较小，对水泥造成的影响并不大。此外，如果在水泥配比时掺入的石膏过多，将会导致水泥中的SOs含量过高，多余的SOs在水泥硬化之后，会与水以及其他的一些化合物发生反应，从而对水泥的安定性造成一定的影响。

1.2水泥安定性的检测方法

按照相关的规定，在进行水泥安定性检测的过程中，首先需要对水泥标准稠度用水量、凝结时间进行全面的检测。同时在安定性检测方法的应用过程中，同样需要根据相应的规定采用沸水烧煮的方式对水泥的整体体积进行检测。在应用沸水烧煮的方法时，需要利用CaO的熟化效果进行整体的检测，如果在检测液中发现fCaO使水泥的体积发生全面的变化，则说明水泥的安定性不达标，需要作出整体的调整，并使氧化镁能够加速热化，从整体上达到较好的检测效果。一般情况下，水泥熟料中fMgO含量不得超过5.0%，SO_s含量不得超过3.5%。目前，我国有很多的水泥产品的整体参数值未能全部达到这一指标，因此在进行检测的过程中，需要不断地探究新的检测方式，使整体的检测效果全面地发挥出来。

2.水泥安定性对混凝土质量的影响

2.1体积膨胀的影响

如果将安定性不合格的水泥用于施工，将会对建筑工程的质量造成严重的影响。首先会导致水泥的体积膨胀。施工人员在整体的施工过程中，经常会遇到水化热以及施工裂缝等问题。而且有一部分混凝土在整体的建筑中还要求具备防渗的效果，这就对水泥的安定性提出了进一步的要求。相关资料显示，在水泥安定性不合格的情况下，其在高温下整体体积就会严重膨胀。在建筑工程的混凝土浇筑过程中，其水化热必然会引起温度的变化，如果混凝土的安定性系数不高，则必然会导致混凝土的膨胀。在混凝土浇筑完毕，其因为温差的变化会重新出现回缩，从而造成严重的施工质量问题。这主要是因为水泥中的fCaO稳定性不够强，而且其在整体结构体系中相对集中，从而导致水分子难以立即进入fCaO颗粒内部，水化很慢。在这个过程中，水泥会逐渐凝固成建筑形态，但是水泥石却已经逐步失去了变形的能力，这就使得其体积膨胀导致整体的应力发生变化，致使混凝土的浇筑质量大幅度降低。

2.2混凝土配合比的影响

水泥的安定性同样会对混凝土的配合比造成相应的影响。一般情况下，混凝土的配合比具有较为固定的配比参数。但是，如果水泥的安定性较低，其配合的总体比例也会相应地“缩水”。很明显，如果fCaO含量过高，即使过烧程度较低，也会因水化时产生的膨胀能过高而造成较大的膨胀率。在整个混凝土的内部，其部分晶体会造成严重的破坏，这时配合比的精确度高低已经难以改变大面积的结晶骨架。因此，即使进行全面的配比，但是其混凝土内部骨架已经发生了质变，从而使得配比的效果大幅度降低，最终对混凝土质量造成极为严重的影响。

3.混凝土质量的检测方法

3.1试验方法和仪器

为了保证水泥安定性检测的准确，就必须对其内部结构体系进行全方位的检测。一般情况下，可采用外观检查、使用状况调查、钻芯取样加速水化试验、X射线衍射分析等方法。采用这些试验方法能够全面提升水泥安定性检验的精准性，目前应用较为广泛的方法是fCaO离子检测法，其通过检测水泥内部fCaO的稳定性，间接判断水泥的安定性，从而建立与试验室在不同抗压强度和龄期等条件下的联系，并采用相关系数进行相关性检测。

3.2试验流程

在进行整体试验的过程中，首先需要从fCaO对混凝土质量有影响的部位上钻取混凝土芯样，并将其对应于不同的分组之中，这样可以方便试验检测观察。然后在每个试验组中控制不同的外部条件，例如温度变化、煮沸等方式进行等量因子的全面控制，对每个芯片进行试样检查，获得不同的试验数据，然后对这些数据进行记录、分析，并做好相应的数据管理。试验完毕，需要将试验所消耗的化学药品进行回收处理。

3.3检测中需要注意的事项

首先是要做好现场检查工作，初步确定fCaO对混凝土质量有影响的部位，并从该部位上钻取混凝土芯样。在进行整体检测的过程中，先要对薄片试件外观进行观察，然后将同一部位钻取的2个芯样试件中的1个放入沸煮箱的试架上，在（30±5）min内加热至沸，恒沸6h，关闭沸煮箱自然冷却至室温。注意调整好沸煮箱内的水位，沸煮制度符合相应的规定。既能保证在整个沸煮过程中水位都超过试件，不需中途添补试验用水，同时又能保证在（30±5）min内水温升至沸腾。对沸煮过的芯样试件进行外观检查，然后将沸煮过的芯样试件晾置3d，并与未沸煮的芯样试件同时进行抗压强度测试，这样取得的数据将更加精确。

在整体的试验过程中，由于水泥中的fCaO容易处于游动状态，遇到水或含有水的化合物会继续发生化学反应生成Ca（OH）₂₀ fCaO的水化速度随温度的升高而加快，所以要正确认识水泥安定性检测的时效性，对其整体的试验变量进行科学合理的控制，避免试验数据出现较大的波动或造成水泥安定性检测结果失真。

4.结语

综上所述，水泥安定性对混凝土质量的有着举足轻重的影响，做好混凝土的检测工作是确保工程质量的重要前提，检测人员必须熟悉检测方法，注意检测过程的问题，从而保障水泥的使用质量。