不同標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量檢驗方法對凝結(jié)時間檢驗結(jié)果的影響
0 引言
在檢驗水泥凝結(jié)時間的實驗中,要做好、做準(zhǔn)水泥的凝結(jié)時間,一個重要的前提就是準(zhǔn)確檢驗水泥標(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)時間·安定性檢驗方法》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水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。盡管這個標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)執(zhí)行了近7年,但是在實際工作中仍然存在很多問題,主要集中在水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的測定不夠準(zhǔn)確,進而影響水泥凝結(jié)時間檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性,造成凝結(jié)時間的實驗數(shù)據(jù)離差比較大。用試錐法和試桿法檢驗水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量時,兩種檢驗方法之間存在一定程度的偏差,同樣影響水泥凝結(jié)時間檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性等。筆者有針對性地用試桿法和試錐法檢測水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量,觀察在相同條件下,兩種不同的測試方法得到的水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的變化,進而對凝結(jié)時間測定結(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,僅供各位同行在實際工作中參考。
1 檢驗依據(jù)
(1)GB/Tl346—2001《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量·凝結(jié)時間·安定性檢驗方法)),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)兩種檢驗方法結(jié)果發(fā)生爭議時,以試桿法為準(zhǔn)。
(2)試驗室條件、儀器設(shè)備和檢驗結(jié)果的要求:在GB/Tl346-2001《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量·凝結(jié)時間·安定性檢驗方法》中規(guī)定:水泥物理檢驗室溫度(20±2)℃,相對濕度不低于50%,養(yǎng)護箱溫度(20±1)℃,相對濕度不低于90%;水泥凈漿攪拌機采用雙轉(zhuǎn)雙速攪拌機,攪拌葉片與攪拌鍋邊間隙(2±1)mm;維卡儀整個滑動部分總質(zhì)量為(300±1)g,且試桿滑動部分能自由下落,不得有緊澀和晃動的現(xiàn)象。各個配件必須有良好的互換性,在需要更換配件時,必須能夠保證更換配件后,整個滑動部分的總質(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)。試驗樣品應(yīng)與試驗室溫度相一致。凝結(jié)時間要求:初凝時間以試針在水泥凈漿中的下沉深度在(4±1)mm為準(zhǔn),終凝時間以終凝試針在水泥凈漿中的下沉深度不超過0.5 mm(即環(huán)形附件在水泥凈漿表面開始不留下痕跡)為準(zhǔn);在檢驗工作中必須嚴格按照國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,特別是試驗室和養(yǎng)護箱的溫、濕度控制必須達到標(biāo)準(zhǔn)要求;試驗所用的儀器、設(shè)備要計量檢定并調(diào)試至符合標(biāo)準(zhǔn)要求;在檢驗工作過程中,操作人員采用熟練、規(guī)范和統(tǒng)一的操作手法,準(zhǔn)確檢測水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量(檢驗注意事項可以參考筆者在《新世紀(jì)水泥導(dǎo)報》2008年第四期發(fā)表的《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量測定常見問題的分析與對策》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)時間檢驗結(jié)果準(zhǔn)確性的前提條件。
(3)試驗材料:隨機抽取不同廠家生產(chǎn)的PO42.5R水泥。
2 水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量檢驗方法的結(jié)果與討論及其對凝結(jié)時間檢驗結(jié)果的影響分析
2.1 試錐法和試桿法檢測水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量時的對應(yīng)關(guān)系
在水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的檢驗中,我們可以分別采用試桿法和試錐法進行測定,當(dāng)水泥凈漿處于標(biāo)準(zhǔn)稠度狀態(tài)時,試錐法反映水泥的需水量變化的敏感程度不如試桿法,也就是說當(dāng)達到水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度時,通常拌和水量每增減2ml,試錐錐體下沉深度的變化不大,同樣會在(28±2)mm范圍內(nèi),即符合標(biāo)準(zhǔn)要求。但是在實際工作中,通過對比試驗發(fā)現(xiàn),在試錐法測試結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)稠度要求(28±2)mm時,用試桿法測定同樣的水泥凈漿,所得到的標(biāo)準(zhǔn)稠度結(jié)果有一部分達不到試桿距離底板(6±1)mm的要求,就是說不符和標(biāo)準(zhǔn)要求。相反,如果用試桿法測得距離底板符合(6±1) mm的水泥凈漿,用試錐法測試所得結(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,而這些偏差會比較顯著地影響水泥凝結(jié)時間檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此,為了尋找一個合理的對應(yīng)關(guān)系,筆者做了一些實驗,所得試驗結(jié)果見表l。
從表l的試驗結(jié)果可以看出,每一個水泥樣品,分別用兩種測定方法測得的水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量值,在用試錐法的測定結(jié)果符合水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量要求時,即試錐下沉深度在(28±2)mm的范圍內(nèi),用試桿法測定同樣的水泥樣品,所得到的水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度結(jié)果有一部分達不到試桿距離底板(6±1)mm的要求(表l中第l、2號樣品),如果控制試錐的下沉深度在(29±1)mm時,用試桿法測定水泥標(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水泥凝結(jié)時間測定結(jié)果的影響
眾所周知,拌和用水量的變化會直接影響凝結(jié)時間的檢驗結(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)達到水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度一般拌和水量每增減2ml(對大部分水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的相對誤差已經(jīng)超過±1.5%),試錐錐體下沉深度的變化不大,同樣會在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凝結(jié)時間的影響程度有多大。筆者曾隨機抽取某水泥試樣,測得的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量為27.00%,初凝時間為3:37,終凝時間為5:24,模擬在不同的“標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量”下測得的“凝結(jié)時間”和真實標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量下凝結(jié)時間作偏差對比的結(jié)果見表2。
從表2可以看出,拌和水量的變化對水泥凝時間的影響是相當(dāng)大的。當(dāng)拌和水量的變化達到±0.80%,得到的初凝時間結(jié)果就會超出同一試驗室對凝初時間測定的允許誤差范圍,如果拌合水量變化達到±1.20%以上時,終凝時間也會超過同一試室的允許誤差范圍。所以,準(zhǔn)確測定水泥標(biāo)準(zhǔn)稠用水量是準(zhǔn)確測定凝結(jié)時間的前提。由于試桿法對水泥的需水性反映更為敏感,所以,在實際檢驗工作中應(yīng)盡量采用試桿法測定水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。
2.3 采用同一水泥樣品時,水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量與凝結(jié)時間的對應(yīng)關(guān)系
采用同一個PO42.5R水泥樣品,隨著用水量的增加,兩種測試方法的水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量和凝結(jié)時間結(jié)果的變化如表3。
從表3試驗數(shù)據(jù)看到,試錐法測試結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)稠度要求(28±2)mm時(表3中第2~6組數(shù)據(jù)),用試桿法(試桿法)測定同樣的水泥凈漿,所得到的稠度只有一部分達到(6±1)mm的要求(表3中第5、6組數(shù)據(jù)),凝結(jié)時間結(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)時間越長,初凝時間從114 min變化到165 min,而終凝時間從158min變化到214 min,遠遠超出了實際檢驗工作中的允許誤差范圍。如果用試錐法測定時,控制試錐的下沉深度在(29±1)mm,水泥凝結(jié)時間的檢驗結(jié)果波動比較小,以試錐下沉深度29 mm為基準(zhǔn),檢驗結(jié)果可以符合同一試驗室的允許誤差范圍(同一試驗室允許誤差為:初凝±15 min,終凝±30min)。因此我們在實際檢驗中,如果采用試錐法測定水泥標(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定凝結(jié)時間,可以保證檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。
2.4 采用不同來源同種標(biāo)號的水泥樣品分別用試桿法和試錐法測定得到的水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量與凝結(jié)時間的對應(yīng)關(guān)系
選用不同來源的PO42.5R水泥樣品,用不同的測定方法測得水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量對凝結(jié)時間測定結(jié)果的影響見表4。
從表4我們看到不同的水泥樣品,兩種測試方法測得水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量時的差異:用試錐法測定得到的具有標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿,測定的水泥凝結(jié)時間的結(jié)果,普遍比用試桿法的要略短一些。對于水泥凝結(jié)時間測定結(jié)果的變化,甚至有些初凝時間結(jié)果超出同一試驗室允許的誤差范圍(表4中序號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,水泥凝結(jié)時間的測定結(jié)果可以符合同一試驗室的允許誤差范圍。
3 結(jié)束語
從以上的試驗數(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)稠度用水量測定結(jié)果的變化,進而影響水泥凝結(jié)時間結(jié)果的準(zhǔn)確性,因此在檢驗工作中應(yīng)盡量采用試桿法測定水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。
(2)用試錐法測定的具有標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿,用來測定水泥凝結(jié)時間時,普遍比用試桿法的測定結(jié)果略短一些。
(3)我們在實際工作中,如果采用試錐法測定水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量時,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測定水泥的凝結(jié)時間,才能夠使其和用試桿法檢測所得的水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量相對接近,才更加合理,減少實驗誤差,從而保證水泥凝結(jié)時間檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。
(4)在檢驗工作中,實驗操作對檢驗結(jié)果的影響不容忽視。檢驗人員必須嚴格按照國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進行檢驗。采用統(tǒng)一的操作手法,認真、熟練、準(zhǔn)確檢測水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度,是確保水泥凝結(jié)時間檢驗結(jié)果準(zhǔn)確性的必要措施。
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