浅谈水泥检验中安定性的时效问题

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浅谈水泥检验中安定性的时效问题

摘要：本文简述了水泥安定性不合格的原因以及在检测中遇到的安定性的时效问题及成因。

关键词：水泥安定性  游离氧化钙  时效性

     在水泥的各项指标中,安定性可以说是最主要的一个指标。水泥安定性指的是水泥在凝结过程中体积变化的均匀性，水泥的安定性不合格指的是水泥硬化后产生不均匀的体积变化。在国家标准中安定性不合格的水泥是废品，水泥中的不安定因素（f-CaO和f-MgO等）的水化反应是发生在水泥的凝结硬化以后，且水化时伴随着体积的成倍膨胀，在已经硬化的水泥石的内部产生内应力，致使混凝土构件的强度降低，安定性不合格的水泥是不能用于工程上的。

    在土建过程中，使用了安定性不合格的水泥会给工程带来极大的隐患，但是在现在的建筑市场中，安定性不合格的水泥仍然存在，故对于质检部门来说，准确的检测和判定水泥的安定性是否合格在水泥检验过程中是极其重要的。但是有时也会出现这样的情况，同一批次的水泥在第一次送检时安定性不合格，但是在过几天的第二次送检中却是合格的。这种水泥的安定性随时间二发生变化的情况我们称为安定性的时效性。也正是时效性的存在，使得在安定性的判定上往往会有争议。

1、安定性不合格的原因分析

引起水泥安定性不合格的原因主要是由于水泥熟料中含有过多的f-CaO和f-MgO以及SO3，但是由于f-MgO需要在蒸压条件下才能加速水化反应，而SO3则需要长期在常温水中才会与(3CaO·Al2O3·6H2O)发生反应，所以这二者都不便于快速检验，故在水泥的国家标准中对水泥中f-MgO以及SO3的含量都有严格的规定。我们通常在工程质检中出现安定性不合格主要是由于f-CaO过多引起的。在水泥生产过程中烧结的最高温度应该达到1450℃。温度从1300℃升高到1450℃再回到1300℃的这个阶段是水泥熟料的生成阶段。在这个阶段铝酸三钙（3CaO·Al2O3）铁铝酸四钙（4CaO·Al2O3 Fe2O3）烧至熔融状态，出现液相，把CaO和部分的硅酸二钙溶于其中，反应生成硅酸三钙（3CaO·Si O2），必须有足够的时间和温度才能使生成硅酸三钙的反应较为完全。

    水泥的烧结温度不够而使水泥熟料反应不完全，导致大量的f-CaO的残留，这个是低温f-CaO，它结构比较疏松，水化的速度快，比较容易发现，在施工中表现为混凝土不凝结、不硬化，早期没有强度等。由于配料不当，原料中CaO成分过多，导致在烧结阶段反应完全后仍然余下过多的CaO成分以游离的状态存在，我们称为高温f-CaO，它表面有玻璃釉状物质包裹，由于水化的速度缓慢，一般都在几个月以后甚至更长的时间才开始水化，故施工中混凝土早期的强度一般都能达到标准值，不易发现，如果不做安定性试验，就很难发现问题。但是随着时间的延长，f-CaO慢慢开始水化，引起固相体积的膨胀，产生内应力，从而导致混凝土强度的降低，甚至引起混凝土构件的破坏。

2、时效性

水泥中低温f-CaO的结构比较疏松，在水泥存放的过程中能自动吸收空气中的水分进行消解，随着水泥存放时间的延长，水泥中f-CaO不断的吸收空气中的水分而水化，含量不断的减少，而高温f-CaO的密度大，结构比较致密，且表面包裹着玻璃釉状物质，不易吸收空气中的水分进行水化，所以时效性的产生主要是由低温f-CaO引起的。因此安定性不合格的水泥在存放一段时间后安定性可能会合格，这个我们称为安定性的时效性。但是并不是所有的水泥存放一段时间后安定性都会合格，当水泥中的f-CaO含量过多或者是由于f-MgO以及SO3引起的安定性不合格则没有这种特性。这就是说存放一段时间有可能解决由于低温f-CaO而造成的水泥安定性不合格，并不意味着水泥的安定性不合格只要存放一段时间就可以了。

同时由于在水泥的生产过程中f-CaO的产生是不可避免的，因此在水泥配料合理、煅烧时反应彻底的情况下，水泥熟料在粉磨前和成品水泥在出厂前一定要存放一段时间（安定期），这样可以有效的避免安定性时效性的存在，也在一定程度上减少安定性争议的产生。

在水泥的检测中，正确的认识水泥安定性的时效性产生的原因，有利于我们在工作中更加准确的检测和判定水泥的安定性。

3、建议

由于水泥是建筑工程中用量最大，而且是直接影响到工程质量的建筑材料，而且由于水泥安定性不合格具有一定的隐蔽性，如果不做检验一般很难被发现。同时现在水泥使用上的纠纷仍然不断，大部分都是由于水泥安定性不合格引起而造成的。

有时施工单位为了追求施工的进度，一边施工一边送检或者干脆不检，这样就在客观上造成了一部分水泥安定性不合格的水泥用在了工程上，而安定性不合格的水泥是废品，是严禁用于工程的，用了安定性不合格的水泥的工程部位，为了确保工程质量，只有使用安定性复检合格的水泥从新进行浇筑。

同时为了确保试验结果的准确性和代表性，水泥检验过程中应该注意以下方面：

一、    取样应规范。在水泥进入施工现场后，首先应该取样送检。每批水泥应至少取样一次，取样要有代表性，可连续取或者从20个以上的不同部位取等量样品，总量至少12kg。样品取好后，应及时送往检验单位试验。

二、    试验操作应准确。在试验过程中为了确保试验结果的准确性，应该严格按照国家标准进行操作，已减少人为因素造成的误差。当雷氏法和饼法的试验结果出现矛盾时，以雷氏法为准。

三、当试验结果不合格时，应及时通知施工单位。如果厂家对试验结果有异议，应该在尽可能短的时间内，在施工单位、厂家和监理等各方的见证下重新取该批水泥送检。

但是水泥的安定性有可能会因为时效性的影响而发生变化，这就使在责任认定的时候显得非常困难，因此水泥使用前的复检尤其重要，必须引起施工、监理、建设各方的高度重视，对于可能出现的安定性方面的问题应该是以预防为主，所以无论是水泥的生产企业还是施工单位，都要对水泥的安定性有足够的重视，生产企业一定要把好质量关，施工单位一定要先检验再使用，否则一旦出现问题则难以弥补。只有在相互配合的条件下才能杜绝安定性不合格的水泥用到建筑工程中。

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