摘要：随着国民经济建设的需要和社会的发展，尤其是一些特种性工程对水泥的质量有严格的要求。一般建筑材料试验室对水泥检测进行物理性能试验，因水泥质量的好坏可以从它的基本物理力学性能反映出来。
关键词：水泥；物理；检验
一、水泥定义及要点
1.1 水泥是最重要的建筑材料之一。水泥属于水硬性胶凝材料，遇水后会发生物理化学反应，能从可塑性浆体变成坚硬的石状体，并能将散粒状材料胶结成为整体。水泥浆体不但能在空气中硬化，还能在水中硬化，保持并继续增长强度。
1.2 取样应具有代表性，可连续取样，也可从20个以上不同部位取等量样品，总量不少于12kg，将所取的样品充分混合后通过0.9mm的方孔筛，均分为试验样和封存样。封存样应加封条，密封保管3个月。
1.3 水泥检测项目中化学分析、凝结时间、安定性、强度这四项不符合技术要求为不合格品。进场的水泥应按批进行检验。按同一生产厂家、同一等级、同一品种、同一批号且连续进场的水泥，袋装不超过200t为一批，散装不超过500t为一批，每批抽样不少于一次。
二、筛析法检测水泥细度的操作方法和特点
硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度以比表面积表示，其比表面积不小于300m2/kg；矿渣、火山灰质、粉煤灰和复合硅酸盐水泥的细度以筛余表示，其80μm方孔筛筛余不大于10%或45μm方孔筛筛余不大于30%。细度检测方法有负压筛析法、水筛法、手工筛析法，细度试验结果测定产生争议时，以负压筛析法为准。
2.1负压筛法： 根据公式F=×100%计算出水泥的筛余百分率，结果精确至0.1%。合格评定时，每个样品应称取两个试样分别筛析，取筛余平均值为筛析结果。若两次筛余结果绝对误差大于0.5%时（筛余值大于5.0%时刻放至1.0%）应再做一次试验，取两次相近结果的算术平均值作为最终结果。 ①正式筛析试验前，先通过接通电源打开仪器，检查仪器是否能够达到4000～6000Pa负压压力。如低于一4000Pa时，应先清理吸尘器中的水泥积存物，以保证达到负压要求。 ②称取25g水泥试样，记作m0，倒在负压筛上，扣上筛盖并放到筛座上。开动负压筛析仪，持续过筛2min。如筛析过程中看到有水泥附着在筛盖上，可通过敲击使试样落下。 ③筛析结束后，用天平称取筛中的筛余物，记作ml。用筛余物的多少表示水泥的细度。
（2）水筛法： ①称取水泥试样25g，记作m0，倒入标准筛中。先用水冲刷，将大部分水泥冲洗过筛，然后再将水筛安放在水筛架上，用喷头连续冲洗3min ②冲洗结束后，取下标准筛，用少量水把筛上的筛余物冲到蒸发器皿中，在水泥颗粒全部沉淀后，倾倒出上部的清水，放人烘箱烘干，称出筛上的筛余物，记作m1。 F=m1/m0×100%
2.2细度对水泥凝结时间，各龄期强度都有影响、细度越细，水化速度越快，凝结时间越短，早期强度高。细度试验主要包括以下两个部分：
2.2.1 负压筛析法检测水泥细度
1）负压筛析仪压力达不到4000Pa，可能是出现了堵塞现象，应及时清理吸尘器内的水泥。另外压力不够也有可能是筛盖和筛上口的密封性不好，要更换橡皮圈。
2）筛析完后要清扫筛子，清洗外壳。如果有试样堵塞在筛网上，可以将筛网反放在筛析仪上，盖上筛盖，空筛一段时间，不可以用力挖，会损害筛网。清洗时要用专门的清洗剂不可用弱酸浸泡，严重影响试验结果的准确性。
3）要保持仪器的水平，避免受到外界的振动和冲击影响。
2.2.2 勃氏法检测水泥比表面积
1）同一密度的试样测定比表面积结果却差异很大，可能由于试样捣实程度不一致，捣出的试样形状、长短不一致引起，建议试样放入圆筒后采用统一的捣实方法以减少误差。
2）试料层体积应隔一定时间如一季度或在改变使用滤纸后重新校正。
三、水泥标准稠度用水量、凝结时间、
3.1 基本原理
3.1.1 水泥标准稠度净浆对标准试杆（或试锥）的沉入具有一定阻力。通过试验不同含水量水泥净浆的穿透性，以确定水泥标准稠度净浆中所需加入的水量。
3.1.2 凝结时间以试针沉入水泥标准稠度净浆至一定深度所需的时间表示。
3.1.3 安定性（雷氏法）是通过测定水泥标准稠度净浆在雷氏夹中沸煮后试针的相对位移表征其体积膨胀的程度。试饼法是通过观测水泥标准稠度试饼沸煮后的外形变化情况表征其体积安定性。
3.2 主要仪器设备
ISO标准法维卡仪：试杆直径10±0.05mm，初终凝针的直径1.13±0.05mm，滑动部分的总质量300±1g，与试杆、试针联结的滑动杆表面光滑，能靠重力自由下落，不得有紧涩和旷动现象。
净浆搅拌机：符合JC/T 729的要求（搅拌叶和锅壁的间隙为2±1mm）
电子天平：最大称量不小于1000g，分度值不大于1g
雷氏夹：当一根指针的根部先悬挂在一根金属丝或尼龙丝上，另一根指针的根部再挂上300g的砝码时，两根指针的距离增加应在17.5±2.5mm范围内，当去掉砝码后针尖距离能恢复至挂砝码前的状态。6个月可自校一次。
雷氏夹膨胀测定仪 沸煮箱
3.3 试验温度
试验室温度（20±2）℃，相对湿度不低于50%。（试验前后记录）
湿气养护箱温度（20±1）℃，相对湿度不低于90%。
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3.4 水泥标准稠度用水量
水泥样品试验前，试验样与封存样应经充分拌匀，并通过0.9mm的方孔筛，整个过程不得混杂其它水泥。试验前须检测：维卡仪金属棒应能自由滑动；调整至试杆接触玻璃板时指针对准零点；搅拌机运转正常。
水泥净浆的搅拌：
搅拌锅，搅拌叶先用湿布擦过→先加水，5-10s加入水泥500g→搅拌，低速120s，停15s（将叶片和锅壁上的水泥刮入锅中），高速120s停机。
标准稠度的测定：
3.4.1 代用法
分为调整水量和不变水量两种方法测定：
采用调整水量法是以试锥下沉深度（30±1）mm的净浆为标准稠度。采用不变水量方法时拌和水量用142.5ml，根据公式（P=33.4-0.185S）计算得到标准稠度用水量P。当锥下沉深度小于13mm时，应改用调整水量法来测。
3.4.2 标准法
将净浆一次性装入玻璃底板上，用宽约25mm的直边刀轻轻拍打浆体5次以排除浆体中的空隙，然后在试模表面约1/3处，略倾斜于试模分别向外轻轻锯掉多余净浆，再从试模边沿轻抹顶部一次，使净浆表面光滑。
用维卡仪测试杆沉入净浆并距底板（6±1）mm的净浆为标准稠度净浆。其拌和用水量为水泥标准稠度用水量（P），按水泥的质量百分比计。
3.5 初凝时间的测定
测定前的准备工作先把调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃板时指针对准零点。将制备好的标准稠度净浆连同试模立即放入湿气养护箱中。记录水泥全部加入水中的时间作为凝结时间的起始时间。试件在湿气养护箱中养护30min后进行第一次测定，临近初凝时间时每隔5min测定一次，当试针沉至距底板4±1mm到初凝时，即达初凝状。
3.6 终凝时间的测定
初凝时间测定后，立即将试件以平移的方式从玻璃板上取下，翻转180°，直径大端向上，小端向下放在玻璃板上，再次放入湿气养护箱中
养护。临近终凝时间时每隔15min测定一次，当终凝针的环形附件不能在试体上留下痕迹时，即达到终凝状态。
初终凝时间测定注意事项：
3.6.1临近初凝时，每隔5min测定一次，临近终凝时每隔15min测定一次。到达初凝时应立即重复测一次，到达终凝时，需要在试体另外两个不同点测试，确认结论相同才能到达初终凝状态。
3.6.2 测定时应使试杆徐徐下降，防止试针撞弯，但结果以垂直自由下落为准。在整个测试过程中试针沉入的位置至少要距试模内壁10mm。
3.6.3 每次测定不能让试针落入原针孔，每次测完后需将试针擦净并将试模放回湿气养护箱内养护，整个测试过程要防止试模受振。
凝结时间硅酸盐水泥的初凝时间不小于45min，终凝时间不大于390min。普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥初凝时间不小于45min，终凝时间不大于600min。
四、安定性测定
安定性是反映水泥净浆硬化体因局部产生体积膨胀而导致不均匀变形的物理性能指标。,安定性是确定该水泥试样是否为合格品的物理性能中的主要指标之一，所以用沸煮法检验必须合格。测定安定性的沸煮法有试饼法(代用法)和雷氏夹法(标准法)两种。
4.1 安定性测定方法
GB／T1346将雷氏法列为标准法，它是测定水泥净浆在雷氏夹中沸煮后的膨胀值来检验水泥体积安定性的一种定量方法，试饼法是观察水泥净浆试饼沸煮后的外形变化来检验水泥体积安定性的一种定性方法，GB／T1346将其列为代用法；有矛盾时以标准法为准。
4.2 操作对安定性试验的影响
（1）试件成型时净浆应尽量充满雷氏夹，每个试件插捣15次左右后抹平，减少空洞。
（2）雷氏试件养护结束取下玻璃片发现底部是空心的，很不饱满密实，这种情况是因为在装模时只顾着表面的光滑和平整忽略了均匀的插捣。
（3）在拆模时必须小心，不能用大力扳指针，这样指针容易失去弹性也容易扳断雷氏夹。当很难取下时，把模外的附着物刮去会比较容易取下。
（4）雷氏夹检查：GB／T1346[2]9．1规定每个试样需成型两个试件，对一个样品的检测所选雷氏夹的弹性值要求接近，弹性增加值不大于2mm，这样就不会造成两试件沸煮后增加值超过4mm，雷氏夹弹性值检查的配对每月进行一次。
（5）配重玻璃配检：雷氏夹内水泥浆体纵向膨胀用相同的配重玻璃压住(雷氏夹平放，试针水平于大地)，GB／T1346标准法测定的是雷氏夹内水泥浆体横向膨胀，因此，两块配重玻璃的质量差不得超过1.59g。当日检测超过20个样品时，配重玻璃的配检要求每月一次，剔除磨损的玻璃，减少人为误差。
结束语：
通过对水泥物理性能常规检测的要点讨论，分析了水泥在常规检测中需检测的相关物理特性，分析在进行测试水泥细度、凝结时间、等特性的过程中的影响因素，提高水泥物理特性的检测的精确性与真实性有重要的意义。
参考文献：
[1]《建筑材料与检测》化学工业出版社，2014. 11
[2]《建筑材料学》大连理工大学出版社，2017. 1
[3]《通用硅酸盐水泥》中国标准出版社，2015. 7
[4]《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》中国标准出版社，2015. 9
[5]《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》中国标准出版社，2016.4
论文作者:孙怡敏,魏佳伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/23
标签：水泥论文; 稠度论文; 标准论文; 时间论文; 试样论文; 安定性论文; 细度论文; 《基层建设》2019年第5期论文;