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实验室水泥物理性能检测能力验证结果分析
摘要:水泥是拌制混凝土的重要胶凝材料,其物理性能指标与混凝土复合材料质量问题存在关联性,对于建筑工程耐久性与质量安全具有直接影响,相应对于实验室的能力验证提出更高要求。通过结合能力验证环节发现的问题进行质量控制要点的梳理,能够为水泥检测程序与技术的动态更新提供现实借鉴意义。
关键词:实验室;水泥物理性能;检测能力;验证结果
引言
能力验证是为了确保检验检测机构维持较高的校准和检测水平,通过比对,按照预先制订的评价方法对参加者的检测能力进行考核、监督和确认的一种验证活动。通过开展能力验证活动,组织机构可以掌握各检验检测机构的真实检测能力,获得评价其出具数据可靠性和有效性的客观证据。通过参加能力验证活动,检验检测机构可以识别本机构与其他机构之间的差异,补充其内部质量控制技术,为自身的持续改进和质量管理提供信息,从而提高机构的检测能力。
1样品选择与测试
试验待测样品由组织单位或承办单位提供,承办单位一般会选择两家生产水泥企业,为能力验证活动提供A、B样两种不同的样品,承办单位在通过均匀性检验合格后才会将样品发放至各个实验室。水泥能力验证的测试项目包括比表面积、凝结时间、标准稠度用水量以及水泥胶砂强度。一般是在省市场监督管理局与相关产品质量检验所的组织实施下,采用数据比对检测方法进行实验室试验能力验证,以待测样品为基准,从中随机抽取数量不等的零散样品,由实验室依据约定试验方法进行样品各项物理性能指标的检测,并选用Z绝对值变动范围和不确定度两项指标进行评价。其中,当|Z|≤2时,即满意结果;当2<|Z|。
2试验过程
2.1样品处理
中心在提交能力验证报名回执后收到2袋编号不同的通用硅酸盐水泥样品,样品均用双层塑料袋封装,包装无破损,标识清晰,粘贴有唯一编号,各重3.5kg。经试验室检查,确认样品编号无误、状态良好后向主办单位提交了能力验证样品确认单,并按作业指导书要求将样品密封存放在干燥的实验室进行保存。进行试验前1d,检验员将样品过0.9mm的试验筛后充分混匀提前放置于室内温度符合成型条件的试验室,确保样品恒温24h。成型前,配置水温符合要求的试验用水,做到水、样、砂、室温度一致,均为20℃。
2.2标准稠度用水量测试
该参数的精度与水泥凝结时间存在密切关联。在试验操作要点设计上,要求在水泥搅拌过程中执行一次性加水,避免因多次加水干扰测试结果的准确性;在使用仪器进行电动搅拌的过程中,确保刮刀将浆体不同部位进行充分、均匀搅拌,避免局部搅拌不均;在试验模具、底板使用环节,禁止在表面涂抹脱模油,并将搅拌好的水泥浆一次性装入试模中,轻拍5次保证浆体处于均匀分布状态,按照标准方法抹平净浆后迅速将试模及底板移到维卡仪上,按照正确的操作步骤,利用标准稠度试杆测试净浆,当试杆沉入并距底板(6±1mm)的水泥净浆为标准稠度净浆,则当次加水量则为水泥的标准稠度用水量,按水泥质量的百分比计,做好试验记录。试验过程对人员的操作、经验、环境等因素要求较高,一般需进行多次反复测试才能准确找出标准稠度用水量。
2.3标准稠度用水量和凝结时间试验
水泥的拌合水量为该水泥的标准稠度用水量,按水泥质量的百分比计,所以对样品进行精准称量,是试验结果是否准确的关键步骤;水泥遇到水就发生水化,搅拌过程由仪器设备操控不会产生较大的误差,样品搅拌完装入圆锥模后,要马上进行插捣和振动,以排除样品里的空气和气泡,需要试验人员严格控制时间在1.5min之内;进行凝结时间测定时,要保证试锥自由下落,下落的位置在圆锥模的中心,临近初凝或终凝时间时,要增加检测的频率,缩短检测时间间隔。
2.5胶砂强度测试
该测试项目涉及到成型、养护、拆模等复杂过程。其中,在添加砂料环节,严格执行分层、均匀播料,选取加砂料口底部添加标准砂,通过快速、均匀搅拌使标准砂先与浆体混合,预防砂料“扒锅”现象的发生;将试模、下料漏斗在振动台中部进行卡紧固定,防范出现空振现象;在利用刮刀处理浆体时,保证一次性刮平、抹平,防范引发泌水问题;待试模成型后,严格保持水平角度将其从工作台上托起,避免因移动过程中试模倾斜导致内部浆体向低液位端流动;在将试模送入养护箱环节,优先选用平放方式,倘若不具备平放条件则需匀速将试模推入养护箱,并向外轻拉一次试模,保证内部浆体呈均匀分布状态;在拆模环节,注意做好试块保护工作,避免因动作幅度或力度过大使试块遭到破坏;在破型前进行夹具检查和调试,保证夹具表面光滑、活动轴支持灵活动作。在测试不同龄期试件的抗压、抗折强度均应注意受压面为表面光滑的侧面,测试过程对结果的精确度影响更小。
3结论
选用的材料为松木粉(C1)、滑石粉(C4)时,在这7组对比试验中力学性质与对照组的力学性质几乎相同,对比于其他工业废料,松木粉则由松木加工,松木本身是一种针叶植物,磨成粉状时,吸水性稍强于水泥,加入透水混凝土中的分子之间的间隙会更加紧凑;滑石粉为硅酸镁盐类矿物滑石组滑石,主要成分为含水硅酸镁,经粉碎后,用盐酸处理,水洗,干燥而成,本身也可以作为混凝土的强化剂,所以在透水混凝土中加入的松木粉和滑石粉的力学性质大致和对照组相同。其掺入松木粉的透水混凝土受压破坏时。其中以S95矿粉(C5)、S105矿粉(C6)和钢渣粉(C7)时力学性质几乎相同,且相比于对照组的力学性质也有显著提高。加入矿渣的混凝土比面积适宜,早强快硬,水泥强度与混凝土强度相关性好,抗冻,耐磨,耐侵蚀等特点,广泛应用于桥梁,隧道,涵渠,高层楼房等工程;钢渣粉一般是用制造水泥或是做一些砖之类的工业废渣。经过试验分析可知力学性质很好,但透水性极差。
结束语
实验室质量控制是一个长期的过程,一次能力验证的结果只能反映当前状态下的实验室质量控制情况,不能代表一个机构长期的检验能力和技术水平的高低,因此,检验检测机构需要对检验能力和技术水平进行长期的、动态的关注,积极参加能力验证及实验室间比对活动,不断提高检验能力和质量控制水平。
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