水利工程中水泥材料檢測方法的研究

□（新疆水利水電勘測設計研究院勘測總隊）

水利工程中水泥材料檢測方法的研究

□吳海燕（新疆水利水電勘測設計研究院勘測總隊）

當今社會飛速發展，各項工程的指標越來越高，所以工程對于材料的要求也越來越高，在這個背景下，水泥作為水利工程中用量非常大的材料之一，發揮著非常重要的作用。因此，對于材料的檢測也越來越嚴格，文章介紹了水利工程中常用材料水泥的檢測辦法，從水泥的幾個常規檢測詳細闡述水泥檢測中具體的實施辦法和監測需要執行的標準，最后，還根據工作中實際的經驗，介紹水泥檢測中一些注意事項。

水泥；檢測；水利工程

1 概述

水泥是現在水利工程中必不可少的原料，而且用量很大。水泥質量的好壞直接關系到水利工程的質量。在常規的水泥質量檢測過程中，在水泥的廠家、品種、等級批號都相同的情況下，并且同時進場的情況下，檢測的頻率≥200 t每次，散裝的水泥頻率≥500 t每次。水泥的取樣可以分散取樣，即選擇不同地方取樣，也可以集中取樣，即一次性的取夠檢測需要的量。

在實際的檢測中，一般的常規檢測主要包括水泥細度的檢測、水泥標準稠度用水量的檢測、水泥凝結時間長短的檢測、水泥安定性強度的檢測和水泥膠砂強度高低的檢測等幾個方面。一些特殊用途的水泥可能還有特殊的檢測，但是在這里就不做贅述了。

2 水泥的具體檢測方法

2.1 水泥細度的檢測

2.1.1 水泥細度檢測的目的

水泥細度的檢測是水泥指標檢測中非常重要的1項，通過水泥細度的檢測，可以知道工程中使用的水泥的細度是否可以達到使用的標準。

2.1.2 水泥細度檢測檢測方法和執行的標準

根據我國現在執行的國標，細度檢驗方法有負壓篩檢測法、水篩檢測法和手工篩檢測法，當3種檢驗方法測試結果不同時，以負壓篩檢測法為準。這是水泥細度的檢測辦法。

現在水泥細度檢測的執行標準為《水泥細度檢驗方法篩析法》。按照相關的規定，水泥的細度都是以篩余表示的。現在的常用水泥，比如礦渣硅酸鹽水泥和復合硅酸鹽水泥等，按照要求，孔徑為80 μm的方孔篩上的篩余≤1/10，另外45 μm的方孔篩上篩余≤1/10。滿足以上檢測結果的都算是細度檢測合格的水泥。

2.1.3 檢測需要的設備

負壓篩析儀、試驗篩、水篩架和噴頭、天平的最小分度值≤0.01 g。

2.1.4 檢測的步驟和注意事項

2.1.4.1 首先是檢測前的準備工作

在這個階段，需要把負壓篩放在篩座上，蓋好篩蓋，接通電源，檢查控制系統是否能正常的工作，然后把負壓調整到4 000～6 000 Pa，以備后續的檢測使用。

2.1.4.2 正式檢測的階段

先取樣品，80 μm篩析的樣品取25 g，45 μm篩析的樣品取10 g。把樣品放在負壓篩中，啟動負壓篩檢測。機器工作120 s停止工作，切斷電源，觀看負壓篩上有沒有試樣吸附在篩蓋上，有的話輕輕敲擊，如果沒有，直接用天平檢測篩余，并做好相應的記錄。

這里有一點需要特別注意，負壓的范圍一定要保證＞4 000 pa，如果沒有滿足這個要求，那么檢測的結果是不準確的。一般情況下，不滿足這個要求時，造成的原因是負壓篩中的殘余物過多，及時地清理就可以恢復正常。

2.1.5 數據的處理階段

檢測的最終還是要生成報告，水泥細度的計算公式為：

式中：F為負壓篩中檢測出的水泥篩余所占的百分數；RS為水泥篩余后剩余物質的質量的總和；m為樣品的質量總和。

2.2 標準稠度用水量的檢測辦法

2.2.1 檢測的目的

這里有一個常識，水泥的凝結時間、安定性和水泥的稠度都有很大的關系。為了讓不同的水泥有一個標準的比值，就規定了一個標準的稠度，在這個稠度下，不同的水泥就可以做對比了。在這個標準的稠度下，檢測出他需要的用水量，以后就可以作為測定水泥凝結時間和安定性試驗的標準用水量了。

2.2.2 檢測的具體辦法和執行的標準

國家給出的標準是，當采用標準法時，水泥的標準稠度用水量（P）的給出標準為：將試桿沉入凈漿，距底板61mm時測定，這個時候的水泥凈漿為標準稠度凈漿，其拌合水量就是該水泥的標準稠度用水量（P）。

該檢測所需要執行的標注是：《通用硅酸鹽水泥》，《水泥標準稠度、凝結時間、體積安定性檢測方法》。

2.2.3 檢測需要的主要設備

水泥攪拌機、代用法式維卡儀、標準式維卡儀。

2.2.4 檢測的具體步驟和注意事項

2.2.4.1 首先是攪拌機的準備

干燥的攪拌機需要用濕抹布擦拭后才能使用。然后，把攪拌用水倒入攪拌鍋內，5-10 s秒內將水泥樣品放入到攪拌鍋內。

2.2.4.2 打開機器開始攪拌的工作

低速攪拌的時間為120 s，中間需要停止15 s，同時，需要把攪拌機上的粘住的水泥刮到攪拌鍋內，然后繼續高速攪拌，時長為120 s，整個攪拌過程完成。

2.2.4.3 攪拌結束以后

以最快的速度把攪拌好的水泥全部轉移到維卡儀上，整個過程一定要快，否則水分會發生揮發，導致實驗的結果不準確。然后，讓試桿自由沉入水泥中，30 s后記錄數據。

2.2.4.4 需要注意的問題

維卡儀上的金屬棒保障能夠自由的滑動，沉入深度的測定一定要快，否則數據不準確。

2.2.5 檢測結果的處理方案

在采用標準法時，水泥的標準稠度用水量（P）的給出標準為：將試桿沉入凈漿，距底板61 mm時測定，這個時候的水泥凈漿為標準稠度凈漿，其拌合水量就是該水泥的標準稠度用水量（P）。

2.3 水泥凝結時間的檢測過程

2.3.1 水泥凝結時間檢測的目的

水泥的最終用處還是需要他凝固以后的，但是水泥的凝固時間是有一定的限制的，通過測定，然后把水泥凝固的時間與國家標準對比，判斷水泥的凝固時間是不是符合標準的。

2.3.2 水泥凝固時間的檢測方法和執行標準

《水泥標準稠度、凝結時間、體積安定性檢測方法》，《通用硅酸鹽水泥》。

根據國標中給出的規定，硅酸鹽水泥的凝固時間必須嚴格的介于45-390 min之間，過短的時間和過長的都不是不合要求的。對于一些特殊的水泥，比如：火山灰質硅酸鹽水泥等，他們的凝固時間必須介于45-600 min之間。

2.3.3 水泥凝固時間檢測需要的設備

凝結時間測定儀、量水器、天平、溫熱養護箱

2.3.4 檢測的具體步驟和注意事項

2.3.4.1 首先檢測的準備工作

把水泥標準稠度檢測時間制備的水泥或者新制備的水泥按照一定填滿，刮平處理之后，放入到養護箱內，然后開始計時。

2.3.4.2 凝固的初期

檢測開始30 min的時候，進行第一次測定。進行檢測的時候，準確的將試針與水泥的表面垂直大的接觸，然后把相應的螺絲擰緊，這個時候的試針會自然的下垂，30 s以后記錄一個讀數。

2.3.4.3 最終凝結時間的測定

在完成初步凝結測定以后，將樣品取下，翻轉180°，然后繼續放在養護箱中養護。在接近凝固的時間左右，采用迫近的方法，每15 min進行一定測定，最終得出具體的時間。

2.3.4.4 注意事項

第一，每次測定試針都要插出新的孔，不能和原來的孔重合，測完必須將試針擦凈并將試模放入養護箱內，整個測試特別要注意防止試模受振。第二，最終的凝固時間接近的時候，測試的時間段要足夠的短，甚至5 min一次的測量頻率也是可以的。第三，設備在使用前，一定要做好調零的工作，避免試針的測量結果不準確。

2.3.5 檢測結果的處理過程

初凝時間確定：當試針沉至距底板41 mm的時候，這個時間就是要記錄的時間，從水泥加入水中開始到初凝狀態的時間內為初凝時間，初凝時間的計量單位為分鐘。

終凝時間確定：當試針沉入試體0.50 mm，記錄這個時間點，從水泥加入水中開始到終凝狀態的時間為終凝時間，計量單位為分鐘。以上水泥凝固時間測定的檢測。

3 總結

水泥是現在水利工程中必不可少的一種原材料，水泥質量的好壞直接關系到工程的質量。而水泥質量的檢測可以及時的發現施工中使用的水泥存在問題，避免出現較大的事故。水泥檢測還會有更大的發展，希望文章中提到的方法可以為廣大的讀者帶來一些幫助。

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［2］陶建權.水泥顆粒形狀和大小對水泥強度的影響［J］.技術與市場，2011（7）.

［3］張海艷.影響水泥強度的因素及控制措施［J］.中國建材科技，2011（5）.

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（編輯：邢博輝）

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