浅谈水泥检验检测的质量控制与研究

发表时间:2020/7/3   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:陈成州
[导读] 摘要:水泥质量检验检测工作质量水平的高低直接关系到施工现场水泥材料的正确使用和工程结构的质量,因此,必须加强对检验检测工作质量的管理和控制。
        泉州建工检测有限公司  福建省南安市  362300
        摘要:水泥质量检验检测工作质量水平的高低直接关系到施工现场水泥材料的正确使用和工程结构的质量,因此,必须加强对检验检测工作质量的管理和控制。本文从水泥取样、仪器设备的管理、试验环境条件、试验操作、人员、检验检测标准、试验用原材料等检验检测环节,探讨了控制水泥检验检测控制的几个重要环节,对提高水泥检验检测数据的公正性和准确性,保证水泥检验检测工作的质量具有重要的意义。
        关键词:水泥;质量检验检测;试验操作;质量控制
        引言:
        在建筑行业当中,水泥材料占据重要作用,通过加强水泥材料质量检验检测与控制,能够提高工程的总体建设水平,结合水泥材料检验检测现状得知,在实际检测工作当中仍然存在较多问题,为了进一步提高水泥检测结果的公正性和准确性,提升水泥质量控制水平,本文重点分析水泥材料检验检测各个环节的质量控制。
        一、水泥取样的注意事项
        水泥取样是水泥检测过程中的首要环节,因此必须注意以下事项:
        (一)水泥取样数量应符合标准规定要求。取样方法按GB 12573进行,按同生产者、同品种、同强度等级编号的水泥,以每次进场的同一编号为一取样单位,取样应在有代表性的部位进行(一般在以下部位取样:①水泥输送管路中;②袋装水泥堆场;③散装水泥卸料处或水泥运输机具上。),可连续取,亦可从20个以上不同部位的取等量样品的水泥,取总量至少12 kg。袋装水泥和散装水泥应分别进行编号和取样。
        (二)水泥样品制备与贮存应符合标准要求。每一编号所取水泥单样通过0.9 mm方孔筛后充分混匀,一次或多次将样品缩分到相关标准要求的定量,均分为试验样和封存样。样品取得后应分别贮存放在密闭的容器中,要加封条。容器应洁净、干燥、防潮、密闭、不易破损并且不影响水泥性能。存放容器应至少在一处加盖清晰、不易擦掉的标有编号、取样时间、取样地点和取样人的密封印,如只有一处标志应在容器外壁上。试验样应及时送到检测机构进行检验检测,封存样应密封保管90d,并应贮存于干燥、通风的环境中,以备观察及再检测。
        二、仪器和设备的管理
        水泥检验检测仪器和设备是评定水泥质量的基础环节,其质量的好坏、技术参数准确与否,直接关系到水泥质量的评定是否准确、可靠。所以在仪器和设备购入前,应进行合格供应商的选择和调查,建立供应商名录档案,对供应商提供的仪器的产品质量、供应能力、供货及时性、处理质量问题的及时性以及其他质量管理体系的相关信息进行调查,只有高质量的仪器设备才可能有高质量的检验检测数据。
        水泥检测仪器的计量校准、检定是水泥检测结果准确性和可靠性的重要保证。检验检测仪器在投入使用前均应经过校准(检定或自校),制订检定或校准计划表,按照规定的日期及时送检或由计量检定部门进行现场检定、校准,并在有效期内使用;检测仪器的量值只要可能都应溯源到国家计量基准,无标准的溯源必须经过比对或验证,保证量值的准确、可靠。按照仪器和设备校准或检定计划表需要注意的是,不仅要对电子天平、水泥净浆搅拌机、水泥胶砂搅拌机、振动台(振实台)、抗折试验机、压力试验机、负压筛、沸煮箱、抗压夹具、勃氏比表面积透气仪等主要仪器和设备进行检定或校准,而且还要对胶砂试模、雷氏夹、叶片与锅壁间隙、标准稠度与凝结时间测定仪等配套仪器进行认真的自校,自校记录的精度及数据范围应对照标准进行核对确认,仪器和设备满足其标准规定要求后方可使用。
        三、试验环境条件
        试验前一天将水泥、标准砂、试验用水放入成型室。试验时,应先测量它们的温度是否一致,并予以记录。对温度的测量是保证试验结果准确的重要条件。试体成型室对温度、湿度要求相对较宽,容易达到试验要求,养护箱可采用温湿度自动控制,也容易达到试验要求,而保证试体养护池水的温度是一个难点。目前很多试验机构仅用普通空调控制室温来达到间接控制水温的方法,由于室内温差等原因,造成温度控制不能很好地满足标准要求。建仪采用市场上推出的新型水泥恒温装置自动控制系统养护水箱,可以保证所有试体温度相同, 可以减少误差,确保满足标准规定:每个养护池只养护同类型的水泥试件。检测操作过程十分重要,但是检测环境也会影响到检测结果的准确性。在水泥检测的过程中需要在一定的检测环境下进行,只有这样才能做好水泥检测过程中的数据控制工作,降低环境因素对于数据的影响。检测环境的差异会在一定程度上影响水泥检测的结果,在检测的过程中应当加强对环境的控制,确保检测的严谨性和可靠性。
        试验室环境温度、湿度控制要求一览表
       
        四、试验操作的控制
        (一)水泥细度检验方法及注意事项。
        1、筛析法:采用45μm和80μm方孔标准筛对水泥试样进行筛析试验,用筛上筛余物的质量百分数来表示水泥样品的细度。称取试样需精确到0.01 g。由于试验筛在筛析过程中会被筛析物堵塞筛孔,在规定筛析时间的情况下,筛孔堵塞严重时会影响筛析结果,因此试验筛每使用100次后要用标准样品重新标定,当修正系数在0.80~1.20范围内时,可以继续使用,超出范围则应予以淘汰,这样才能保证试验结果的准确性。
        2、比表面积法:指单位质量的水泥粉末所具有的总表面积。单位以m2/kg或cm2/g表示。采用勃氏透气仪法来测定水泥比表面积主要根据一定量的空气通过具有一定空隙率和固定厚度的水泥层时,由于粉状颗粒大小不同,空隙结构和数量各异,使水泥层对空气阻力不同而引起流速的变化来测定水泥的比表面积。比表面积测定时应注意:①被测试样的密度值准确与否,直接影响到装入料筒的试样量、试样层的孔隙率和比表面积的测定结果,因此应准确测定水泥密度值。GB/T 208-2014《水泥密度测定方法》中规定,注入比重瓶中的液体为无水煤油。②在测定水泥密度值时,需控制好恒温水槽的温度,第一次恒温半小时的水温与第二次恒温半小时的水温两者相差不得大于0.2℃。排净比重瓶内气泡的同时,注意勿使煤油从瓶口泄漏。③保证整个仪器系统的密封,防止各接头部分漏气。④在仪器测定中,气压计内的液体应保持在刻度线的位置,若气压计内的液体有损失时应及时补充。⑤圆筒内多孔图板上的滤纸,其直径应与圆筒内径大小一致。所采用滤纸的致密度以及厚度应一致。⑥捣器捣实水泥层时注意保证厚度一致,使水泥颗粒间空隙分布均匀。⑦开动抽气泵抽气时,不要太猛,要让液面徐徐上升,以免液体冲出压力计。⑧在测物料比表面积记录透气时间时,应以压力计中凹月面的最低点和压力计后面镜子中反射的刻线在同一条线时再按秒表。
        (二)水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法及注意事项。
        1.水泥标准稠度用水量的测定方法及注意事项。
        《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》GB/T 1346-2011标准规定,用于检测凝结时间、安定性的水泥净浆应为标准稠度净浆。所以标准稠度用水量的测定一定要准确,因为一旦有误,就会影响凝结时间和安定性试验结果的准确性,造成对水泥质量的误判,有可能导致不合格的水泥被用于工程,从而严重影响工程的结构安全。因此,标准稠度用水量的准确测定,成为凝结时间和安定性准确测定的前提。检验过程控制时间,称好水泥和水后,在往搅拌锅内先倒水再加水泥(防溅出),时间控制在5~10s内。净浆搅拌结束后,在在50s内完成装膜,装模后将试模放置在维卡仪上(调整圆模中心与试杆对准、试杆接触净浆表面指针调零、紧固及松开螺丝)时间控制在10s内。从装模到测试结束时间不超过90s,一旦超过90S,试杆下沉深度减少2mm~3mm。
        2.凝结时间的测定方法及注意事项。
        (1)为了保证测定时间的准确性,水泥净浆稠度仪在使用前应仔细检查试杆表面是否光滑平整,靠自重可否自由下落,无紧涩和晃动现象,试针不得弯曲。当水泥净浆达到标准稠度时,将净浆装入圆模,轻轻振动数次,去除多余净浆后抹平。抹平次数不能太多,防止可能引起水泥净浆泌水,并迅速将装好的圆模放入养护箱中养护。
        (2)初凝时间的测定:30 min时进行第一次测量,当试针沉至距离底板4±1mm时,水泥达到初凝状态。由水泥全部加入水中至初凝状态的时间为水泥的初凝时间,用min表示。终凝时间的测定:初凝后将试件翻转180°,继续养护,当试针沉入试体0.5mm时,即环形附件开始不能在试体上留下痕迹时,水泥达到终凝状态。由水泥全部加入水中至终凝状态的时间为水泥的终凝时间,用min表示。
        (3)水泥全部加入水中的时间作为凝结时间的起始时间。最初测定时应轻扶金属柱,防止撞弯试针,试针针入位置至少距圆模内壁10 mm,凝结时,以试针自由下落为准;临近初凝时,每隔5 min测定1次,临近终凝时,每隔15 min测定1次,测定时试针不能落入原针孔,判定符合时必须立即重复测1次。对于泌水较多的浆体,在临近初凝时要少搬动圆模,避免振动,否则泌水严重,影响测定的准确性。
        (4)测定凝结时间因花时间长,一般中午不能休息,要求检测人员一定要有责任心,特别临近终凝时,需多留意、多观察,并按标准要求测定,靠所谓“经验”判定,误差较大。特别对初凝阶段时间较长的水泥,更要掌握好初凝的变化。
        3.安定性的测定方法及注意事项。
        (1)代用法(试饼法):将制好的标准稠度净浆取出,放在100 mm×100 mm的玻璃板上,做成直径为70~80 mm、中心厚10 mm的试饼,试饼表面应光滑,且中间厚、边缘薄;然后放入养护箱,养护箱温湿度一定要达到标准要求,否则会影响安定性试验结果的准确性,如果养护温度过高(大于25℃)或湿度不够,可能在沸煮前就使试饼发生收缩裂纹,特别是在水泥比表面积较大的情况下更容易发生收缩裂纹(收缩裂纹往往发生在与玻璃接触的试饼底部中间),如果养护温度过低(小于15℃),沸煮后可能会产生脱皮现象。这些都会造成安定性结果的判定错误。养护后的试件放入沸煮箱内恒沸180±5min,沸煮箱内的水在沸煮过程中均没过试件,且在30±5 min内把水加热至沸腾。
        (2)标准法(雷氏夹法):每个雷氏夹需配备两个边长或直径约80mm、厚度4mm~5mm的玻璃板,凡与水泥净浆接触的内表面均要稍稍涂上一层油(矿物油比较合适),将制好的标准稠度净浆取出,一次装满2只雷氏夹,装浆时一只手轻轻扶持雷氏夹,另一只手用宽约25mm的直角刀在浆体表面轻轻插捣3次,然后抹平,盖上稍涂油的玻璃板,接着立即放入湿气养护箱内养护(24±2) h,然后在30±5min内加热至沸并恒沸180±5min,要能保证在整个沸煮过程中水位超过试件,不需中途添补试验用水,最后测定两个试件煮后增加距离的平均值,且两个试件差值不大于5.0 mm时,即可判定合格。
        五、人员的控制
        (1)水泥的检测人员必须经过专业培训、考核持证上岗。应熟悉水泥检测标准、检测细则和操作规程,掌握所用仪器设备的性能及操作方法,熟练进行检测操作,熟悉数据处理知识和误差理论,科学进行数据处理。
        (2)做好相关培训。培训的内容主要包括专业知识、标准知识、误差理论、数据处理和数理统计知识、抽样理论与方法及实际操作技能等。
        (3)适时开展试验室内部人员的比对试验及试验室间的检测比对,通过同一样品的重复性和再现性来检验人员的检测能力和准确性。
        六、 试验用原材料的控制
        (1)样品管理人员和试验员应对水泥来样的状态认真检查,并做好状态标识,确保其条件满足试验要求后,方可进行试验。
        (2)标准砂必须满足质量要求,存放环境应通风、干燥且温、湿度符合贮存要求。过期的标准砂应销毁并做好记录。
        七、 检验检测标准的控制
        (1)及时掌握相关标准、规程更新动态,确保现用标准准确有效,避免使用已经作废的无效版本标准。
        (2)对于检测要求在技术标准中描述不完善、不详细的检测项目,应编写检测实施细则。
        (3)对于新版标准、规范开展的检测试验,应将新、旧方法的技术要求及检测结果进行比对,经验证确认检测方法的有效性方可使用。
        八、结语
        在水泥产品的检验检测过程中,每个环节都要按照国家相关的标准进行操作,每个操作环节都做得标准了,其结果自然就准确了,同时要对影响检测质量的相关因素加以控制,不断提高检测能力,才能保证检测结果真实反映产品的质量水平,为社会提供公正、准确的检验检测数据和结果。
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