水泥实验检测的技术研究

姚健

身份证号码：33048219810413xxxx

摘要：本文通过对各项指标进行分析，利用实验检测方法进行技术控制，从根上本上保证了水泥满足混凝土施工的要求。

关键词：公路工程；混凝土施工；水泥；实验检测

水泥的使用在公路有关工程的施工中十分普遍，因此做好水泥材料在施工中的控制工作十分重要，有关单位必须提高对水泥实验检测的重视程度。水泥的材料性能与强度、细度、配比等因素息息相关，控制配比等工作对促进施工顺利进行以及保证施工质量方面起着极为关键的作用。

一、对水泥质量产生影响的因素

（一）水泥强度

对水泥的强度进行评价的一项重要指标就是水泥强度，它指的是水泥胶砂硬化试体具备的可以承受外力破坏的能力，单位为Mpa，可以据此划分水泥的强度等级。现阶段，我国的多数水泥生产企业采用的工艺是将混合材料与水泥熟料进行混合粉磨，受到混合材料粒度相对较粗的影响，混合材料的活性没有得到充分发挥，因此水泥强度与混合材料的掺杂程度有很大关系。因此，硅酸盐水泥在没有掺杂混合材料的情况下，拥有比较高的强度等级，一般其国际标准强度在52.5MPa以上[1]。

对于公路等土建工程的施工，水泥与混合材料的配比对水泥强度也有着十分重要的影响，此时水泥强度的影响因素主要是毛细管孔隙率和胶空比。这里我们使用W/C作为水灰比，作为水化程度，那么毛细管孔隙率可以用公式Pc=W/C-0.36来表示，胶空比可用x=0.68/(0.32+W/C)来表示。在混合料被充分捣实的情况下，水泥的强度与水灰比呈现相反的变化趋势，但是形成水化物有一个前提条件，即在完成水化也就是=1时水灰比不能低于0.42，否则形成的水化物会自己变干，在实际工程中施工人员需要对水灰比进行有效的控制。只有保证水泥的强度，工程项目完工后的稳定性和安全性才能达到要求。

（二）水泥的一些技术指标

对水泥进行实验检测需要对水泥的技术指标进行计算分析，包括水泥的细度、比重、硬化时间、水化热、体积的安定性和标准稠度。

水泥的细度指的是水泥颗粒的总体粗细度，水泥颗粒比较细，它在与水产生反应时涉及的表面积也就更大，水化反应的速度也就越快，水化反应的程度更加完全，这样水泥的早期强度也就随之提升。但是水泥过细也有一定的缺点，会导致水泥在空气中硬化时收缩性过强，相应的成本也随之提高，因此需要把水泥的细度控制在合理的范围内。

水泥的比重对水泥土的搅拌浆液比重会产生直接影响，在一般情况下水泥的比重为3.1，我们假设规定的水灰比为0.45，水的比重为1，那么在一般情况下，水泥的密度可以用总重量/总体积计算，即（1+0.45）/（1/3.1+0.45/1）=1.88。

水泥的硬化时间指的是以水泥加水搅拌为起始、完全硬化为结束时整个过程经历的时间。一般情况下硅酸盐水泥的硬化开始的时间大于45分钟，硬化结束的时间小于6.5小时，测定水泥硬化时间可以帮助工作人员对施工材料的材料性能和技术要求进行详细的了解。

水泥的水化热主要通过检测水泥水化反应产生的热量来判定，体积安定性由水泥硬化过程中产生的体积变化来确定，这些都是检测水泥硬化的技术指标。而水泥的标准稠度检测分为人工测试和机器测试两种方法，其中机器测试只能测定固定的稠度，局限性比较大。

二、水泥实验检测的具体方法

（一）测定标准稠度的方法

1.水泥级配控制

在工程项目开始之前要对水泥的标准稠度进行级配控制，调试好搅拌设备，科学合理的对搅拌机内的水和水泥用料比例进行调整，这样可以保证在实际的施工过程中水泥的稠度可以满足工程的要求[2]。在正式搅拌开始之前，要将设备的各个组成部分进行调试，然后尝试性的按照试验配比进行搅拌进行配比的最终确定。搅拌时，要保证水泥的使用量超出设计要求的1%左右，尽量达到5.5%至6%。此外，施工时水泥粉由于孔隙率比较大、压实所需时间相对较长，会出现一定程度的水分流失现象，针对此情况施工人员需要额外增加约2%的水来保证水泥含水量可以支持水泥的硬化过程，这样水泥的强度也可以得到保证。

2.控制水泥的含水量

水泥的搅拌还应控制水泥混合浆含有的水分，在测定水泥浆的稠度时，测试工作人员可以将搅拌均匀的水泥浆液装入圆锥筒直到离筒口1厘米，然后将其放在支架上固定的圆锥体下面，固定好后读出显示的标尺读数，之后再将圆锥体的固定螺丝松开，在其自由下沉的情况下读出10s后下沉的距离，以此得到浆液的稠度。这个测定过程应该再重复一次，将两次测量得到的结果进行比较，如果误差较大需要重新配料。此外，含水量与空气湿度有关，因此测量人员需要根据实际的空气湿度对水泥含水量进行合理调整。

3.控制水泥的剂量

对工程项目整体强度实现良好的控制，必须对水泥剂量进行科学的测定，一旦出现水泥剂量不足的情况，整个工程就因为材料不足产生耽搁，若水泥剂量过多就会造成浪费。水泥剂量的测量可以选用滴定取样的方法，具体步骤如下：首先，在试验杯中放置水泥混合料的样本；其次，向试验杯中滴加600毫升10%的氯化铵溶液并搅拌均匀，经过四分钟的沉淀后将杯子上半部分的清液移入提前准备好的300ml烧杯，搅拌均匀后盖上盖子等待测量；然后，取上层10ml的悬浮溶液转移到三角瓶内，加入1.8%浓度的氢氧化钠容易约50ml，再花如意钙红指示剂，此时溶液显示出枚红色；最后，使用EDTA而那标准溶液对三角瓶内容易进行滴定，直到溶液显示纯蓝色，测量人员可以通过EDTA溶液的使用量对水泥剂量进行测定。

（二）检测水泥的硬化时间

水泥的硬化时间会对水泥的强度产生影响，其中控制初次硬化的时间尤为重要，是水泥施工的关键环节。有关研究表明，如果施工队伍可以再水泥初次硬化的时间之前将施工任务完成，那么工程的硬度和强度就可以得到保证，如果施工时间过长那么就会对施工质量产生影响，检测人员有必要对水泥的初始硬化时间进行测定。

（三）检测水泥的细度

关于水泥的细度检测，一般情况下水泥强度在3微米至30微米的范围内受到的影响最大。实际的检验过程中，检测人员可以取80微米的试验样品25克或者取用45微米的实验样本10克进行测量，将样本放在干净的水筛中，用水压约为0.05MPa的喷头在距离筛网50毫米处将样本冲洗三分钟，最后烘干。处理完成后的水泥细度就是该水泥细度，施工人员根据实际情况对符合细度要求的水泥进行选取，这样可以保证工程使用的水泥强度，进而对工程的整体质量进行控制[3]。

（四）控制水泥实验检测的结果

保证水泥各项指标满足要求，首先要保证实验检测结果的准确性和有效性，对检测结果进行控制可以从五个方面入手：第一，使用有证的标准物质对实验得出的最终结果进行监控；第二，在不同的实验室中进行实验，然后将各个结果进行比较，保证误差在合理的范围内；第三，对同一项指标进行重复检测，对检测结果进行对比，保证在误差合理范围内；第四，对实验中保存的样品采用二次检测处理；第五，分析同一种样品中不同特性实验结果的相关性。

结语

水泥在公路等土建工程中的使用是十分普遍的，水泥的各项性能指标如强度、水灰比、细度以及硬化时间等都会对水泥的性能产生影响，因此要对水泥材料取样进行科学的实验检测。水泥的检测内容包括标准稠度的控制、硬化时间的控制、细度的控制以及实验检测结果准确性的控制。其中，水泥硬化时间可以规范水泥的技术操作；水泥的细度控制可以保证水泥的质量；水泥的标准稠度控制可以保证水和水泥材料的比例在合理范围内；检测准确性的控制可以保证实验结果的可信度。实验检测的技术得到规范，将对水泥材料的选用提供依据，对工程的整体质量也提供了保障。

参考文献

[1]吴兰.公路水泥稳定相关试验检测技术[J].交通世界,2016,(03):28-29.

[2]GB/T1346-2011，水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法.

[3]王旭明.水泥实验检测的技术研究[J].中国城市经济,2011,(15):135+138.