提高水泥凝结时间测定的准确性

摘要：水泥是重要的建筑材料之一，新的国家标准 GBl75—2007《通用硅酸盐水泥》没有强制规定标准稠度用水量的技术参数，此参数的大小，不是严格评判水泥合格与否的技术指标，但此参数的测定直接影响水泥凝结时间的确定，进一步影响水泥的施工及使用性能。本文就如何准确检测水泥标准稠度，进一步分析其对凝结时间的影响，并阐述凝结时间检测需要把握好的各个环节步骤，达到提高凝结时间检测准确性的目的。
关键词：准确性凝结时间水泥质量
一：准确测定标准稠度是检测凝结时间的前提
标准稠度的测定有标准法(试杆法)和代用法(试锥法)两种，生产企业一般采用代用法，有争议时以标准法为准。标准法对拌和水量变化比较敏感，当净浆处在标准稠度状态时，每增减 lml拌和水试杆下沉深度变化明显，一般超出 6±lmm范围。而代用法对拌和水变化相对不敏感，增减 2．0～3．0ml拌和水试锥下沉深度基本符合 28±2mm的要求。针对 P．C32．5R，我们采用两种方法测定其标准稠度用水量，结果如表 1。

由表可见，同样达到标准稠度时，代用法较标准法用水一般少用 l--3ml拌和水。
二：合格仪器设备和稳定的实验环境条件是提高凝结时间检测准确性的保证
2.1维卡仪。标准法采用试杆，代用法用试锥，但滑动部分总质量均为300±lg，滑动杆表面要光滑，不能有紧涩情况，维护时可用滤纸或洁净棉布清洁，保证滑动杆活动自如，自由下落。
2.2搅拌机。符合 JC／T729水泥净浆搅拌机要求，低速(公转 62±5r／min，自转 140±5r／min)搅拌 2min，停止 15s后，高速 (公转 125±l0r／min，白转 285± l0r／min)搅拌 2min。平时注意检查搅拌叶与锅壁间隙是否符合 2±lmm范围，间隙小于规定，叶片与锅壁磨擦发热，易损坏机器，也会使温度升高，净浆需水量加大；间隙大于规定时，净浆粘在锅壁上搅拌不均匀，影响标准稠度的检测。
2.3量水或称水。当用量筒量水时，以弯月面为准，标准规定精确至 0．1ml。建议采用称水方法，精确到 0．1g。要坚决杜绝中途目测后添加拌和水，以免引起凝结时问无规则变化。
2.4试验环境条件。环境温度越高，水泥的水化加快，会使凝结时间偏短。如果室温、拌和水和水泥温度过高，水泥吸水量也会加大，从而引起标准稠度用水量结果偏高，所以要控制好室温、水温和水泥温度在 20±2℃范围，相对湿度不低于 50％，凝结时间测定时养护箱温度控制 20±l℃，相对湿度不低于 90％。
三：提高熟练操作程度是确保凝结时间检测准确的关键
3.1搅拌前称好样，要用湿毛巾擦搅拌锅和叶片，取水后先倒尽入锅内，5～l0s内将水泥小心倒入锅内，防止水和水泥溅出，记下初始加水时间。开始低速搅拌 2min，中间停止 15s注意将叶片和锅壁上的水泥浆刮入锅中间，以搅拌均匀，再高速搅拌 2min。
3.2搅拌结束后，迅速用小刀翻动浆体几次以拌和均匀，取适量一次性装入圆模内，轻轻振动数次使浆体密实后抹平，迅速平移到维卡仪，使试杆(锥)紧贴浆面，对准圆模中心，拧紧螺丝，l～2s后突然放松，观察试杆 (锥)30s时下沉深度。整个操作过程要在 1．5min内完成。当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，防止可能引起水泥浆体泌水，迅速将装好的圆模放入恒温恒湿水泥养护箱中养护。
3.3测凝结时间。试针针入位置至少距圆模内壁 l0mm，以试针自由下落为准；判定符合时必须立即重复测一次。对于泌水较多的浆体，在临近初凝时要少搬动圆模，避免震动，否则泌水严重，影响测定准确性。测定凝结时间因花时间长，一般中午不能午睡休息，要求检验人员一定要有责任心，特别临近凝结时，多留意，多观察，按标准要求测定，不要错过时间，靠所谓“经验 ”判定，误差更大。特别是凝结时间初凝阶段时间较长的水泥，更要掌握好初凝的变化。
3.4标准稠度用水量的增加对凝结时间的影响。增加拌和水量会延长水泥的凝结时间，一般每增加 1．0ml水会引起初凝时间变化在 3～10分钟范围。具体如表 2。

三：提高水泥凝结时间测定准确性的途径
从以上原因查找及原因分析情况看，我们认为提高水泥凝结时间测定准确性的途径有：
3.1 由于代用法与标准法有较大误差，我们认为应将GB/T1346-2001标准中的凝结时间测定方法进行固定，即：代用法与标准法只应规定采用其中一种。
3.2 虽然GB/T1346-2001标准中标准法规定了测定标准稠度加水量时以试杆深入净桨并距底板6mm±1mm（5mm-7mm）的水泥净桨为标准稠度，代用法以试锥下沉深度28mm±2mm（26mm-30mm）的水泥净桨为标准稠度,由于标准稠度加水量对凝结时间影响较大，我们认为在进行比对试验时，尽可能将下沉深度控制在中间值，即标准法以试杆深入净桨并距底板6mm为宜;代用法以试锥下沉深度为28mm为宜。
3.3 由于各实验室试验操作者操作手法的不一致，各实验室对进行凝结时间的操作者应尽可能固定。我们认为各实验室应通过与上级水泥质检机构的日常比对中发现问题，找出差距，试验操作者尽可能固定手法，建议都采用凝结时间测定时将手轻轻扶持金属棒，轻拧螺丝让试针慢慢下降的方法，各实验室试验操作者容易将手法统一。
四：查找原因
由于我中心测定稠度、凝结时间的实验室安装了空调，保温措施较好，试验中实验室温度能控制在20±2℃，湿度能保证在60％左右，养护箱使用的是自控式ZSO-II型水泥试件标准养护箱，养护箱温度能保证控制在20℃±1℃，湿度能保证控制在90％以上，所以本次我们试验的重点放在标准稠度加水量的影响、凝结时间测定时手法轻重的影响、标准法（试锥测定标准稠度）与代用法（试杆测定标准稠度）等的影响上。
4.1 我们分别将样品固定、代用法试锥下沉深度及标准法试杆距底板距离均固定在标准规定的中间值，即：代用法试锥下沉深度为28mm，试杆法试杆距底板距离为6mm,凝结时间测定时手法固定进行试验。
4.2 我们分别将样品固定、手法固定、标准稠度加水量不固定，标准法试杆距底板距离分别为5mm、6mm、7mm，代用法试锥下沉深度分别为26mm、28mm、30mm进行试验。
4.3我们分别将样品固定、标准稠度加水量固定，代用法试锥下沉深度及标准法试杆距底板距离均固定，凝结时间测定时手法分为重手法和轻手法进行试验（由于GB/T1346-2001第8.3条规定:凝结时间测定时，试模放在时针下，降低时针与水泥净桨表面接触，拧紧螺丝1s-2s，突然放松。我们将螺丝拧紧，打开时带点力突然放松，试针下降较快为重手法；将手轻轻扶持金属棒，轻拧螺丝让试针慢慢下降为轻手法）。
五：结束语
综上所述，影响凝结时间测定准确性的因素较多，测定时必须按标准要求，严格把关。同时参与能力比对，总结经验，提高检测的整体素质和判定水平。
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