水泥的体积安定性
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水泥 的体积 安定性
水泥的体积安定性是反映水泥浆在凝结硬化后的体积膨胀是否均匀的情况，
是评判水泥品质的指标之一，也是保证水泥制品、混凝土工程质量的必要条件;
无论何时实施的国家标准都将安定性不合格的水泥判为废品。因此，检验机构对于水泥安定性的检测决不能掉以轻心。通过分析GB/T1346-2001中标准法和
代用法检测过程中主要影响因素，以及所要采取的措施，说明无论采取哪种方
法都要严格按标准操作，否则都会引起结果误判。
1安定性的检测方法
1.1标准法
将标准稠度净浆装满2只雷氏夹，分别用75~80g配重玻璃压上，放入湿气养护箱养护(24±2)h后，沸煮3.5h，测定两试件煮后增加值的平均值≤5.0mm，
且两个差值不得超过4.0mm，即可判定合格。
1.2代用法
将标准稠度净浆做成直径70~80mm、中心厚约10mm的球缺形状的试饼2块，
在湿气养护箱养护(24±2)h后进行沸煮，沸煮方法同标准法;用目测或用钢直
尺检查没有弯曲则判定安定性合格，反之为不合格。
2检测过程中的影响因素及对策
2.1为何要配重玻璃，我们分析，体积膨胀是多方向的，这里以雷氏夹平放为例(即试针水平于大地)分为纵向和横向，标准测定的膨胀值只是横向的，
而纵向的膨胀则以相同配重的玻璃压住;让雷氏夹内水泥尽量横向膨胀。这就要
求操作者尽量选择质量接近的2块(最好不超过1.5g)作为对一个样品的检测。
若检测量大(每日超过20个样品)，配重玻璃的配对工作须每月检查1次，以防在试验中玻璃有所磨损，造成两试件的差值过大。净浆应尽量充满雷氏夹;减少
空洞，否则同样会使两试件差值过大。
2.2作为对一个样品检测所选的2个雷氏夹弹性值应比较接近(弹性增加值
最好不超过2mm)，这样就不会出现因弹性值相差太大造成两试件煮后的增加值
差距超过4.0mm的情况出现。当然，雷氏夹其余尺寸必须符合标准要求。雷氏夹的弹性检查和配对工作也应每月1次，如果安定性不合格出现多次，就要相
应增加检查次数。
2.3水泥净浆搅拌机同样要定期检查，特别是搅拌叶片与锅底、锅壁的间隙必须在要求范围内;还有仪器的程控时间要符合标准，否则制得的净浆水化不
均匀，使得试饼变形造成误判;或是2个雷氏夹煮后增加值差距超过4.0mm，给
检测带来不必要的麻烦。
2.4养护最好使用恒温恒湿的养护箱(可自动控制)，这样一来就排除因养护条件不符而造成的结果误判。比如试饼的裂纹是由于养护温度过高、湿度太
低造成的等。
2.5养护时间的确定:即我们通常所指的脱膜时间一定要掌握好。操作员通常习惯于批量测定(即逐一测量完再整批沸煮)，所以脱膜时间要选择一个适中
的时间。总之，当日检测样的养护时间必须在(24±2)h范围内。特别是标准法
(雷氏夹法)，如果养护时间不够，相应地增大了试件煮后的增加值(C-A)，也可
理解为A值被人为减小，合格品也就被判为废品。反之，养护时间过长，A值
被人为增大，(C-A)值相应减小，废品却被判为合格品。同样，养护时间的长短也会使代用法(试饼法)的结果失真。
2.6通常情况凝结时间、安定性所用净浆是一起制作，有些操作员为了赶
时间，认为试杆下沉超标准范围1~2mm无所谓，凭借多年经验测定凝结时间也许不会有多大误差，但用此净浆测定安定性，所得结果却大大失真。因此所制
的净浆也必须在标准范围内，否则，同样造成结果误判。
2.7其他:除了以上几个方面，还应注意实验室的所有与检验有关的仪器、
样品、拌和水等都必须符合标准要求。
另外，虽然GB/T1346-2001替代GB/T1346-89，主要是检测凝结时间的改
变，安定性的检测基本相同，但许多企业仍然用试饼法(即代用法)，可能是出
于成本的考虑。但是笔者认为，现在的企业在设备和工艺方面都有很大的改进，
熟料的安定性合格率得到很大提高，而检验员却处在新老交替阶段;试饼法的检
验除了掌握操作规程，最关键的是检验员的实践经验以及对本厂产品的了解，
这对于新手来讲需要时间，特别是遇到似是而非的更是难以定性判断;而标准法就比较容易掌握，结果也是定量判定。但作为质量监督机构就应采用标准法，
除了上述原因外，因为标准规定标准法是检测水泥安定性的最终裁定法。
3水泥安定性不合格的内在原因
造成水泥安定性不合格的主要原因是由于水泥熟料中的fCaO(或者还有少
量MgO、SO3)。我们知道，水泥熟料中最主要的化学成分是CaO，它与SiO2生
成硅酸钙，与Al2O3和Fe2O3生成铝酸盐和铁铝酸盐。要生产出高品位的优质
水泥，就需要有足量的碱性氧化物(即CaO)来满足酸性氧化物的需要。但在生产过程中，由于配料比例失当或煅烧温度低以及熟料冷却方式不当，其中一部
分CaO就不能完全与酸性氧化物化合或是已形成的C3S发生分解，从而以fCaO
的形式存在于水泥熟料中。这种经高温烧成的晶体颗粒呈死烧状，遇水后水化
速度极慢。在水泥水化、硬化的过程中，fCaO在水泥具有一定的强度后才开始
水化，并伴随一定的体积膨胀，从而导致混凝土内部产生巨大的膨胀应力，致使混凝土的强度急剧下降。当膨胀应力超过混凝土的强度极限时，就会引起混
凝土的开裂和损坏。
4安定性不合格水泥对混凝土的危害
我共做安定性不合格水泥的试件54组，试验结果为:试饼膨胀疏松的36组，
占试验数的66.7%;试块疏松膨胀并龟裂翘曲的14组，占试验数的25.9%;试饼
崩溃的3组，占试验数的5.6%.因水泥安定性不合格会对工程产生危害的高达98.2%以上。而且水泥的强度也大大低于标准中有关出厂水泥的规定，其中最低
的1组，P.C32.5的实际强度只有6.7MPa;最高的1组，P.C32.5的抗压强度为
14.4MPa.
对试件外形体积检测的结果是:
①除自崩2组无法进行检测外，其余52组试件的体积均出现膨胀现象，膨
胀率最大的2%，最小的0.5%;
②试件有不同程度的开裂、翘曲现象，其中3组试件体积膨胀率最大，整
组试件均有开裂并伴随显著的翘曲变形;
③自行崩坏的2组，在标准条件养护24h后变成一堆砂灰。
凡工程中使用了安定性不合格的水泥的，均会造成了程度不同的质量问题。
事故发生的部位和损坏程度如下:
(1)砌体部位:轻者砂浆达不到设计强度，重者砂浆几乎没有强度。随着砂
浆中水分的析出干燥，砂灰变酥，用手指即可轻易扒下，墙体粘结强度远远达
不到设计要求，甚至出现崩裂和损坏。
(2)装饰工程:使用在内外墙裙、踢脚线、抹灰层、场地及地面工程的混凝
土砂浆，轻者装饰层无强度、起皮、开裂、掉砂、起泡等，重者抹灰层出现大
面积脱落、掉皮，或因经不起风雨的冲刷而在短期内毁坏。
(3)混凝土工程:用于混凝土工程的板、梁、柱及预制构件处的混凝土材料，
浇筑后凝结缓慢、无强度，随后便在构件表面出现不规则的裂纹。尤其是位于
承重部位的阳台、梁、挑檐板、雨篷等，拆除模板的同时就可能发生断裂或损
坏。
5对水泥安定性的简易判定方法
判别用于混凝土工程的水泥的安定性是否合格，有以下几种简易方法:
(1)合格水泥浇筑的混凝土外表坚硬刺手，而安定性不合格水泥浇灌的混凝
土给人以松软、冻后融化的感觉;
(2)安定性合格的水泥浇筑的混凝土多数呈青灰色且有光亮，而不合格水泥浇筑的混凝土多呈白色且黯淡无光;
(3)合格水泥拌制的混凝土与骨料的握裹力强、粘结牢，石子很难从构件表面剥离下来，而安定性不合格的水泥拌制的混凝土与骨料的握裹力差、粘结力
小，石子容易从混凝土的表面剥离下来。
