探討水泥檢驗中安定性的時效問題

李祝峰

(文山州質(zhì)量技術監(jiān)督綜合檢測中心，云南 文山 663000)

在工程項目建設中，如果使用了安定性不合格的水泥會為工程造成極大隱患。所以，準確判定水泥安定性是否合格對于水泥檢測十分重要。在水泥檢測中有時會出現(xiàn)這種情況，相同批次水泥在第一次檢測中水泥的安定性不合格，但幾天后對該批次水泥進行二次檢測時安定性卻是合格的。這種水泥安定性隨時間發(fā)生變化的情況被稱之為安定性的時效性，下面就對該問題進行深入分析。

一、水泥安定性不合格原因

1.受到游離氧化鈣影響

游離氧化鈣過多是造成水泥檢驗安定性不合格的主要原因。水泥熟料燒成過程中，其燒制的最高溫度為1450℃，最低溫度為1300℃，要將其溫度控制在兩者之間，物料方可進行熟料燒成。物料溫度達到1300℃時，氧化鎂、鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣開始熔融，硅酸二鈣與氧化鈣融入液相中，硅酸二鈣與氧化鈣在液相中生成硅酸三鈣，該過程被稱之為石灰吸收。當溫度達到1450℃時，游離石灰被充分吸收。溫度從1450℃下降至1300℃階段，該過程為阿里特晶體的完善過程。當物料溫度已經(jīng)下降至1300℃以下后，硅酸三鈣生成反應結(jié)束，此時還未與硅酸二鈣化合的氧化鈣，便會形成游離氧化鈣。通常情況下，游離氧化鈣生成有三種情況。第一種情況主要是由于水泥熟料慢冷或還原氣氛產(chǎn)生的，這增加了熟料中的氧化鈉、氧化鉀和硅酸三鈣分解的氧化鈣，并將硅酸二鈣、氯酸三鈣所取代，最終形成二次游離氧化鈣，加之二次游離氧化鈣受到高溫作用，便會產(chǎn)生破壞作用。第二種情況是因為水泥熟料中的游離氧化鈣是存在生燒料中的，并殘留大量游離氧化鈣，這些殘留的游離氧化鈣是未經(jīng)高溫的，所以會產(chǎn)生破壞作用。前兩種情況的游離氧化鈣水化速度快、結(jié)構(gòu)疏松，對水泥安定性影響較輕，在水泥檢測中也很容易被發(fā)現(xiàn)，施工中主要表現(xiàn)在水泥制品不硬化、不凝結(jié)。第三種情況是由于配料不當所造成的，當生料過粗或煅燒不充分時，孰料中便存在還沒有充分吸收的游離氧化鈣，在燒成溫度下這種游離氧化鈣呈現(xiàn)死燒狀態(tài)，水化速度緩慢、結(jié)構(gòu)致密。游離氧化鈣水化中生成氫氧化鈣時，其體積會迅速膨脹97.9%，在硬化水泥內(nèi)部會產(chǎn)生局部膨脹應力。所以，隨著水泥中游離氧化鈣含量的不斷增加，其強度、抗折和抗拉會降低，從而造成水泥安定性不合格。

2.受到游離氧化鎂影響

在水泥熟料煅燒過程中，化學親和力較小的有氧化鋁與二氧化硅、氧化鎂與氧化鐵，在通常情況下不會與其他氧化物發(fā)生反應并生成有用礦物。存在一部分氧化鎂與熟料礦物發(fā)生反應，在兩者結(jié)合下生成固溶液并溶于液相中，在氧化鎂含量不斷增加的情況下，會生成游離氧化鎂，游離氧化鎂與游離氧化鈣相比較，其水化速度更加的緩慢，水化速度短則也需要幾個月能觀察出反應，水化速度長的需要幾年才會出現(xiàn)明顯反應。

3.受到三氧化硫影響

三氧化硫是由生料和煤帶入到水泥熟料中的，水泥中產(chǎn)生的三氧化硫是由石膏將其帶入的。在水泥凝結(jié)硬化后三氧化硫才會發(fā)生水化，同時體積也會隨之膨脹，也會造成水泥安定性檢測的不合格。

二、水泥安定性的時效問題分析

水泥中低溫游離氯化鈣的結(jié)構(gòu)相對較為疏松，在對水泥進行存放時水泥可吸收空氣中水分并消解，水泥存放時間的增加，水泥中的游離氯化鈣就會不斷的吸收大量空氣中水分并水化，含量也會隨之減少，當高溫游離氯化鈣密度增大時，結(jié)構(gòu)也會較為致密，其表面還含有玻璃釉狀的物質(zhì)，該物質(zhì)不易吸收空氣中水分，所以，水泥時效性主要是由低溫游離氯化鈣所引起的。經(jīng)檢驗安定性不合格的水泥存放一階段后其水泥的安定性可能會變?yōu)楹细?，這被我們稱之為水泥安定性的時效性。但并不是所有不合格的水泥存放一段時間后水泥的安定性都會合格，如果水泥中游離氯化鈣過多，或者是由于游離氧化鎂和三氧化硫所引起的水泥安定性不合格，在這種情況下水泥是不存在這種特性的。這表明水泥存放一定時間之后，低溫游離氯化鈣引起的水泥安定性不合格問題會得到解決，并不代表水泥安定性不合格是可以通過時間的推移而得到解決的。另在，在水泥生產(chǎn)中游離氯化鈣的產(chǎn)生是無法避免的，所以在水泥煅燒和配料合理反應較為徹底的情況下，成品水泥和水泥熟料粉磨前存放一定時間，這樣便可以有效避免水泥安定性與時效性的存在，并且減少了水泥安定性爭議。

三、水泥安定性檢測中需注意的問題

在建筑工程施工中水泥是用量最大的施工材料，并且水泥質(zhì)量會對工程質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響，加上水泥安定性不合格具很大的隱蔽性，如果不對水泥安定性進行檢測便很難發(fā)現(xiàn)。另外，在水泥使用上仍然存在很多的糾紛，在這些糾紛中絕大部分是由于水泥安定性不合格所引起的。有些施工單位迫于工期緊迫的壓力，通常會在施工中將水泥安定性送檢，嚴重的甚至不檢測，這無法保證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廢品水泥應用施工中，為確保應用施工部位的工程質(zhì)量，還需要在其施工部位澆筑安定性復檢合格的水泥。為保證水泥安定性檢測結(jié)果的準確性，在檢測中需要注意如下幾方面：第一，取樣規(guī)范。水泥進入施工現(xiàn)場后，第一件要做的事情便是見證取樣送檢，同一批次水泥中至少取樣一次，取樣要具有代表性，可以從20個以上不同部位取等量樣品，確保取樣水泥安定性總量至少 12kg。水泥安定性樣品取好后，在施工現(xiàn)場負責人和工程監(jiān)理的監(jiān)督下送往專業(yè)檢測機構(gòu)進行檢測。第二，提高檢測操作準確性。在水泥安定性檢測過程中為保證檢測結(jié)果的準確性，應嚴格按照國家標準 GB/T 1346-2011《水泥標準稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法》操作，避免出現(xiàn)由于人員失誤產(chǎn)生檢測誤差。水泥安定性檢測結(jié)果如遇雷氏法和試餅法，兩種方法發(fā)生矛盾時，以雷氏法為準。第三，當水泥安定性檢測結(jié)果不合格時，要在第一時間通知施工單位，如廠家對水泥安定性檢測結(jié)果有異議，需在短時間內(nèi)組織施工單位、廠家和監(jiān)理單位等多方見證下對該批次水泥進行重新取樣送檢。在時效性的影響下水泥安定性很可能會發(fā)生變化，這使得責任認定便的非常困難。所以，在水泥使用前對其進行復檢是非常重要的，施工前水泥復檢必須要引起監(jiān)理、建設和施工方的高度重視，水泥生產(chǎn)單位嚴把質(zhì)量關，施工單位施工前必須對水泥進行檢測，這樣才能確保工程質(zhì)量不在水泥用材環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題。

結(jié)束語

在工程項目建設中，水泥所發(fā)揮的作用是不容忽視的，因此應對水泥質(zhì)量檢驗和安定性時效問題引起足夠的重視。在水泥檢驗中在按照相關規(guī)定標準操作的基礎上，還要嚴格控制對水泥質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素，這樣才能夠確保檢驗的準確性和可靠性，從使建筑工程設施得到保障，為人們提供高品質(zhì)高質(zhì)量的建筑產(chǎn)品。

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