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水泥质量检验及其检测工作质量的控制方法分析

作者

姜亚楠 刘柄良 樊沙沙 马广豪 成亚飞通讯作者

焦作市产品质量检验检测中心 河南省焦作市 454002

中图分类号:TU528 文献标识码:A

引言

水泥质量直接影响混凝土的凝结硬化性能、强度增长规律及耐久性表现。劣质水泥可能导致混凝土开裂、强度不足,甚至引发建筑物结构安全隐患。因此,严格的质量检验与高效的检测工作质量控制是保障水泥产品可靠性、维护建筑工程安全的核心环节。科学规范的检验检测不仅能及时发现质量问题,还能通过数据反馈推动生产工艺优化,对提升水泥行业整体质量水平具有深远意义。

1 水泥质量检验内容

1.1 物理性能检验

物理性能检验是评估水泥适用性的基础,直接关系到混凝土施工性能与结构强度。凝结时间测定:通过维卡仪测定水泥的初凝时间与终凝时间。初凝时间过短会导致混凝土施工操作困难,终凝时间过长则影响工程进度。例如,普通硅酸盐水泥初凝时间不得早于45 分钟,终凝时间不得迟于10 小时。强度检测:采用胶砂强度试验方法,将水泥、标准砂与水按规定比例制成试块,在标准养护条件下(温度20±1℃,相对湿度 295% )分别养护 3 天、28 天,通过压力试验机测定抗折与抗压强度。强度是衡量水泥质量的核心指标,直接决定混凝土的设计强度等级[1]。安定性检验:安定性不良的水泥会导致混凝土硬化后体积膨胀、开裂,威胁结构安全。常用雷氏法或试饼法检测水泥中游离氧化钙(f-CaO)等有害物质引起的体积安定性,确保水泥在硬化过程中体积稳定。

1.2 化学成分分析

化学成分直接影响水泥的性能与耐久性,通过精准分析可评估水泥的质量稳定性与适用性。氧化物含量测定:利用 X 射线荧光光谱仪(XRF)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)等设备,测定水泥中氧化钙(CaO)、二氧化硅( SiO2 )、三氧化二铝( (Al2O3 )、三氧化二铁 (Fe2O3 )等主要氧化物含量。这些成分的比例决定了水泥熟料矿物(如硅酸三钙、硅酸二钙)的组成,进而影响水泥的强度发展与凝结特性。有害物质限量检测:严格控制水泥中三氧化硫( Ω⋅SO3 )、碱含量 (Na2O+0.658K2O) )、氯离子(Cl⁻)等有害物质。例如,氯离子含量过高会加速钢筋锈蚀,威胁混凝土结构耐久性;碱含量超标可能引发碱骨料反应,导致混凝土膨胀开裂[2]。

1.3 工艺性能检验

工艺性能检验针对水泥在混凝土制备与施工中的实际表现,确保其满足工程需求。细度检测:水泥颗粒的细度影响水化反应速度与强度发展。常用负压筛析法、比表面积测定法(勃氏法)检测水泥细度。较细的水泥颗粒能加速水化,但过细会增加生产成本,并可能导致混凝土收缩开裂。标准稠度用水量测定:通过调整用水量使水泥净浆达到标准稠度,该参数用于确定凝结时间、安定性等试验的用水量,并影响混凝土配合比设计。

2 水泥检测质量控制方法

2.1 环境与设备控制

水泥检测对环境温度和湿度要求严格,根据 GB/T 17671-1999 标准,实验室应将温度控制在20℃左右,成型室和破型室温度也需稳定保持在 20C ,以确保试验条件的一致性。温湿度控制需以经标定的干湿温度计为准,并定期对所有温度计进行标定,记录应准确及时[3]。养护箱内的架子或搁板必须水平放置,确保试件能够均匀养护,避免因变形而影响试验结果。试件水养护时,需保证试件的每个面都充分接触水,避免局部干燥。抗折试验机的水平和平衡状态需调整到位,夹具轴转动需灵活,保证载荷力传递的准确性;抗压试验机在使用前必须调零,并严格控制加荷档位和速度,损坏的夹具必须立即更换。未按标准要求进行定期检查的实验室,其试验结果的可靠性将大打折扣。

2.2 完善质量控制体系

建立一套科学、严谨、可追溯的试验检测流程。首先,需严格按照国家标准(例如GB/T 系列标准)和行业规范(例如 JT/T 系列标准)制定详细的检测方案,涵盖水泥、集料(砂、石)、外加剂等所有原材料。该方案应明确规定每种材料的取样方法、样品数量、检测项目、检测频率、检测方法、判定标准以及数据记录和存档方式,并配以相应的检测仪器设备清单和操作规程。例如,水泥的检测需涵盖强度、细度、安定性等指标,集料则需检测其外观、粒径级配、强度、含泥量、有害物质含量、碱活性等。流程中应包含对异常数据的处理机制,如出现异常值需进行复检或补充试验,并对原因进行分析。其次,应根据工程实际情况(例如工程规模、工期要求、材料来源等)灵活调整检测流程,以确保检测效率和质量。例如,对于大型工程,可以增加检测频率;对于特殊类型的材料,可能需要增加特殊的检测项目。最后,需建立健全的质量控制文档管理系统,对所有检测数据、报告、原始记录等进行规范化管理,确保信息的完整性和可追溯性[4]。

2.3 仪器设备的维护与校准

试验仪器的准确性和稳定性是保证检测结果可靠性的关键。试验中使用的标准砂应通过正规渠道采购,避免使用非正规渠道的砂子,影响试验结果的准确性。细度筛应定期检查,并在必要时进行校准,不得使用换算系数超差的细度筛。定期进行对比试验、能力验证试验和内部质量抽查,可以有效地保持实验室水泥检测水平的准确性和稳定性,确保检测结果满足工程需求,最终保障工程质量和安全。这些措施也成为考核实验室检测工作的重要依据。

2.4 持续改进检测能力和环境

需要建立健全的人才培养机制,定期组织开展岗前培训、技术培训和继续教育,提升检测人员的专业技能和职业素养。培训内容应包括国家标准、行业规范、检测方法、数据处理、质量控制等方面,并采用多种培训方式,如课堂教学、现场实践、模拟训练、案例分析等,以提高培训效果[5]。此外,还需要加强对检测设备的维护和管理,定期进行检定和校准,确保其准确性和可靠性,并建立设备维护保养记录。定期参加行业内的能力验证或比对试验,通过与其他实验室的比对,客观评价本试验室的检测能力,发现不足并及时改进,确保试验检测结果的准确性和可靠性。建立完善的质量控制体系,并定期进行内部质量审核,及时发现并纠正存在的问题,以确保试验检测工作的质量。

3 结束语

规范的水泥试验检测是保障建筑工程质量的关键环节。通过建立完善的质量控制体系、强化原材料全过程管理、优化配合比设计以及持续改进检测能力和环境,可以有效提高试验检测的准确性和可靠性,最终确保建筑工程的质量和安全。

参考文献:

[1] 王 美 桃 , 刘 江 , 邓 霜 . 水 泥 强 度 检 验 影 响 因 素 实 验 分 析 [J]. 中 国 水

泥,2022,(S1):44-46.

[2] 邓冲, 陈林茂, 资鹏, 等. 水泥检验检测实验室能力验证结果分析[J]. 水

泥,2022,(10):66-67.

[3] 孙登田,张瑞国,赵泽千,等.关于提高水泥强度检验准确性的探讨[J].水

泥,2022,(07):51-53.

[4] 陈成州.影响水泥检验检测的因素分析[J].大众标准化,2022,(08):187-189.

[5] 杨倩妮.从检验试验方面谈影响水泥强度的因素[J].中国水泥,2022,(01):87-89.