不同標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量檢驗(yàn)方法對(duì)凝結(jié)時(shí)間檢驗(yàn)結(jié)果的影響
0 引言
在檢驗(yàn)水泥凝結(jié)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)中,要做好、做準(zhǔn)水泥的凝結(jié)時(shí)間,一個(gè)重要的前提就是準(zhǔn)確檢驗(yàn)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。在GB/Tl346-2001《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量·凝結(jié)時(shí)間·安定性檢驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定:既可以采用試桿法又可以采用試錐法檢驗(yàn)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。盡管這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)執(zhí)行了近7年,但是在實(shí)際工作中仍然存在很多問(wèn)題,主要集中在水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的測(cè)定不夠準(zhǔn)確,進(jìn)而影響水泥凝結(jié)時(shí)間檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,造成凝結(jié)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)離差比較大。用試錐法和試桿法檢驗(yàn)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量時(shí),兩種檢驗(yàn)方法之間存在一定程度的偏差,同樣影響水泥凝結(jié)時(shí)間檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性等。筆者有針對(duì)性地用試桿法和試錐法檢測(cè)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量,觀察在相同條件下,兩種不同的測(cè)試方法得到的水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的變化,進(jìn)而對(duì)凝結(jié)時(shí)間測(cè)定結(jié)果的影響做了一些分析和探討,找出影響因素,提出一些建議,僅供各位同行在實(shí)際工作中參考。
1 檢驗(yàn)依據(jù)
(1)GB/Tl346—2001《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量·凝結(jié)時(shí)間·安定性檢驗(yàn)方法)),等效采用ISO9597:1989。在本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定:水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的測(cè)定方法以試桿法為標(biāo)準(zhǔn)法,以試錐法作為代用法,當(dāng)兩種檢驗(yàn)方法結(jié)果發(fā)生爭(zhēng)議時(shí),以試桿法為準(zhǔn)。
(2)試驗(yàn)室條件、儀器設(shè)備和檢驗(yàn)結(jié)果的要求:在GB/Tl346-2001《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量·凝結(jié)時(shí)間·安定性檢驗(yàn)方法》中規(guī)定:水泥物理檢驗(yàn)室溫度(20±2)℃,相對(duì)濕度不低于50%,養(yǎng)護(hù)箱溫度(20±1)℃,相對(duì)濕度不低于90%;水泥凈漿攪拌機(jī)采用雙轉(zhuǎn)雙速攪拌機(jī),攪拌葉片與攪拌鍋邊間隙(2±1)mm;維卡儀整個(gè)滑動(dòng)部分總質(zhì)量為(300±1)g,且試桿滑動(dòng)部分能自由下落,不得有緊澀和晃動(dòng)的現(xiàn)象。各個(gè)配件必須有良好的互換性,在需要更換配件時(shí),必須能夠保證更換配件后,整個(gè)滑動(dòng)部分的總質(zhì)量仍然符合(300±1)g的要求;水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度要求:試桿法以試桿沉入水泥凈漿并距底板(6±1)mm為準(zhǔn),試錐法以試錐錐體在水泥凈漿中的下沉深度(28±2)mm為準(zhǔn)。試驗(yàn)樣品應(yīng)與試驗(yàn)室溫度相一致。凝結(jié)時(shí)間要求:初凝時(shí)間以試針在水泥凈漿中的下沉深度在(4±1)mm為準(zhǔn),終凝時(shí)間以終凝試針在水泥凈漿中的下沉深度不超過(guò)0.5 mm(即環(huán)形附件在水泥凈漿表面開(kāi)始不留下痕跡)為準(zhǔn);在檢驗(yàn)工作中必須嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求,特別是試驗(yàn)室和養(yǎng)護(hù)箱的溫、濕度控制必須達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求;試驗(yàn)所用的儀器、設(shè)備要計(jì)量檢定并調(diào)試至符合標(biāo)準(zhǔn)要求;在檢驗(yàn)工作過(guò)程中,操作人員采用熟練、規(guī)范和統(tǒng)一的操作手法,準(zhǔn)確檢測(cè)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量(檢驗(yàn)注意事項(xiàng)可以參考筆者在《新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào)》2008年第四期發(fā)表的《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量測(cè)定常見(jiàn)問(wèn)題的分析與對(duì)策》一文)。掌握并控制好這些因素,是確保水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量和凝結(jié)時(shí)間檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的前提條件。
(3)試驗(yàn)材料:隨機(jī)抽取不同廠家生產(chǎn)的PO42.5R水泥。
2 水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量檢驗(yàn)方法的結(jié)果與討論及其對(duì)凝結(jié)時(shí)間檢驗(yàn)結(jié)果的影響分析
2.1 試錐法和試桿法檢測(cè)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量時(shí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系
在水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的檢驗(yàn)中,我們可以分別采用試桿法和試錐法進(jìn)行測(cè)定,當(dāng)水泥凈漿處于標(biāo)準(zhǔn)稠度狀態(tài)時(shí),試錐法反映水泥的需水量變化的敏感程度不如試桿法,也就是說(shuō)當(dāng)達(dá)到水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度時(shí),通常拌和水量每增減2ml,試錐錐體下沉深度的變化不大,同樣會(huì)在(28±2)mm范圍內(nèi),即符合標(biāo)準(zhǔn)要求。但是在實(shí)際工作中,通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在試錐法測(cè)試結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)稠度要求(28±2)mm時(shí),用試桿法測(cè)定同樣的水泥凈漿,所得到的標(biāo)準(zhǔn)稠度結(jié)果有一部分達(dá)不到試桿距離底板(6±1)mm的要求,就是說(shuō)不符和標(biāo)準(zhǔn)要求。相反,如果用試桿法測(cè)得距離底板符合(6±1) mm的水泥凈漿,用試錐法測(cè)試所得結(jié)果都在(28±2)mm的范圍內(nèi),就是符合標(biāo)準(zhǔn)要求。因此,可以看出,水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的測(cè)定,采用試錐法和試桿法相比存在一定程度的偏差,而這些偏差會(huì)比較顯著地影響水泥凝結(jié)時(shí)間檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此,為了尋找一個(gè)合理的對(duì)應(yīng)關(guān)系,筆者做了一些實(shí)驗(yàn),所得試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表l。
從表l的試驗(yàn)結(jié)果可以看出,每一個(gè)水泥樣品,分別用兩種測(cè)定方法測(cè)得的水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量值,在用試錐法的測(cè)定結(jié)果符合水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量要求時(shí),即試錐下沉深度在(28±2)mm的范圍內(nèi),用試桿法測(cè)定同樣的水泥樣品,所得到的水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度結(jié)果有一部分達(dá)不到試桿距離底板(6±1)mm的要求(表l中第l、2號(hào)樣品),如果控制試錐的下沉深度在(29±1)mm時(shí),用試桿法測(cè)定水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量卻都能夠滿足試桿距離底板(6±1)mm的要求。
2.2 水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的變化對(duì)水泥凝結(jié)時(shí)間測(cè)定結(jié)果的影響
眾所周知,拌和用水量的變化會(huì)直接影響凝結(jié)時(shí)間的檢驗(yàn)結(jié)果。但是試錐法反映水泥的需水量變化的敏感程度不如試桿法,當(dāng)達(dá)到水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度一般拌和水量每增減2ml(對(duì)大部分水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的相對(duì)誤差已經(jīng)超過(guò)±1.5%),試錐錐體下沉深度的變化不大,同樣會(huì)在28±2mm范圍內(nèi),即符合標(biāo)準(zhǔn)要求。因此,有必要研究拌和水量的變化對(duì)凝結(jié)時(shí)間的影響程度有多大。筆者曾隨機(jī)抽取某水泥試樣,測(cè)得的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量為27.00%,初凝時(shí)間為3:37,終凝時(shí)間為5:24,模擬在不同的“標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量”下測(cè)得的“凝結(jié)時(shí)間”和真實(shí)標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量下凝結(jié)時(shí)間作偏差對(duì)比的結(jié)果見(jiàn)表2。
從表2可以看出,拌和水量的變化對(duì)水泥凝時(shí)間的影響是相當(dāng)大的。當(dāng)拌和水量的變化達(dá)到±0.80%,得到的初凝時(shí)間結(jié)果就會(huì)超出同一試驗(yàn)室對(duì)凝初時(shí)間測(cè)定的允許誤差范圍,如果拌合水量變化達(dá)到±1.20%以上時(shí),終凝時(shí)間也會(huì)超過(guò)同一試室的允許誤差范圍。所以,準(zhǔn)確測(cè)定水泥標(biāo)準(zhǔn)稠用水量是準(zhǔn)確測(cè)定凝結(jié)時(shí)間的前提。由于試桿法對(duì)水泥的需水性反映更為敏感,所以,在實(shí)際檢驗(yàn)工作中應(yīng)盡量采用試桿法測(cè)定水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。
2.3 采用同一水泥樣品時(shí),水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量與凝結(jié)時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系
采用同一個(gè)PO42.5R水泥樣品,隨著用水量的增加,兩種測(cè)試方法的水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量和凝結(jié)時(shí)間結(jié)果的變化如表3。
從表3試驗(yàn)數(shù)據(jù)看到,試錐法測(cè)試結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)稠度要求(28±2)mm時(shí)(表3中第2~6組數(shù)據(jù)),用試桿法(試桿法)測(cè)定同樣的水泥凈漿,所得到的稠度只有一部分達(dá)到(6±1)mm的要求(表3中第5、6組數(shù)據(jù)),凝結(jié)時(shí)間結(jié)果隨著拌和用水量的增加發(fā)生了很大的變化,用水量越多凝結(jié)時(shí)間越長(zhǎng),初凝時(shí)間從114 min變化到165 min,而終凝時(shí)間從158min變化到214 min,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了實(shí)際檢驗(yàn)工作中的允許誤差范圍。如果用試錐法測(cè)定時(shí),控制試錐的下沉深度在(29±1)mm,水泥凝結(jié)時(shí)間的檢驗(yàn)結(jié)果波動(dòng)比較小,以試錐下沉深度29 mm為基準(zhǔn),檢驗(yàn)結(jié)果可以符合同一試驗(yàn)室的允許誤差范圍(同一試驗(yàn)室允許誤差為:初凝±15 min,終凝±30min)。因此我們?cè)趯?shí)際檢驗(yàn)中,如果采用試錐法測(cè)定水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量,應(yīng)選用試錐在水泥凈漿中下沉深度在(29±1)mm的范圍,具有這樣標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿用作測(cè)定凝結(jié)時(shí)間,可以保證檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
2.4 采用不同來(lái)源同種標(biāo)號(hào)的水泥樣品分別用試桿法和試錐法測(cè)定得到的水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量與凝結(jié)時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系
選用不同來(lái)源的PO42.5R水泥樣品,用不同的測(cè)定方法測(cè)得水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量對(duì)凝結(jié)時(shí)間測(cè)定結(jié)果的影響見(jiàn)表4。
從表4我們看到不同的水泥樣品,兩種測(cè)試方法測(cè)得水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量時(shí)的差異:用試錐法測(cè)定得到的具有標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿,測(cè)定的水泥凝結(jié)時(shí)間的結(jié)果,普遍比用試桿法的要略短一些。對(duì)于水泥凝結(jié)時(shí)間測(cè)定結(jié)果的變化,甚至有些初凝時(shí)間結(jié)果超出同一試驗(yàn)室允許的誤差范圍(表4中序號(hào)2、4、6、7數(shù)據(jù)),如果我們控制試錐在水泥凈漿中的下沉深度在(29±1)min的范圍時(shí),水泥凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定結(jié)果可以符合同一試驗(yàn)室的允許誤差范圍。
3 結(jié)束語(yǔ)
從以上的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析,我們可以得出以下結(jié)論:
(1)試桿法比試錐法對(duì)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的反映更為敏感,水泥凈漿的稠度是受到拌和水量多少影響的,而兩種檢測(cè)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量方法之間的差異,造成水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量測(cè)定結(jié)果的變化,進(jìn)而影響水泥凝結(jié)時(shí)間結(jié)果的準(zhǔn)確性,因此在檢驗(yàn)工作中應(yīng)盡量采用試桿法測(cè)定水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。
(2)用試錐法測(cè)定的具有標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿,用來(lái)測(cè)定水泥凝結(jié)時(shí)間時(shí),普遍比用試桿法的測(cè)定結(jié)果略短一些。
(3)我們?cè)趯?shí)際工作中,如果采用試錐法測(cè)定水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量時(shí),應(yīng)選用試錐下沉深度在(29±1)mm的范圍,具有這樣標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿用來(lái)測(cè)定水泥的凝結(jié)時(shí)間,才能夠使其和用試桿法檢測(cè)所得的水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量相對(duì)接近,才更加合理,減少實(shí)驗(yàn)誤差,從而保證水泥凝結(jié)時(shí)間檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
(4)在檢驗(yàn)工作中,實(shí)驗(yàn)操作對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果的影響不容忽視。檢驗(yàn)人員必須嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行檢驗(yàn)。采用統(tǒng)一的操作手法,認(rèn)真、熟練、準(zhǔn)確檢測(cè)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度,是確保水泥凝結(jié)時(shí)間檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的必要措施。
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