水泥质量检验的影响因素

水泥质量检验的影响因素

李杨,冯富宁,黄哲

安徽省建筑材料科学技术研究所 230061

摘要：计量是指实现单位统一、量值准确可靠的活动。通过分析计量在产品质量监控中的作用来阐述计量与水泥产品检验检测的关系，列举水泥产品质量检测中以计量为前提，通过检验检测来实现量化，对产品的某一性能赋值的过程中计量的关键作用。

关键词：水泥质量；检验；影响因素

引言

水泥公路工程建设工作的开展与落实，遇到软土路基情况，必须采取消除措施，避免留下隐患问题，保障工程安全运行。在公路工程建设环节通过采用质量检测技术手段，把关水泥搅拌桩的质量，消除不良隐患，保障公路安全运行。

1施工影响

1.1 施工机械

原设计方案中虽然明确采用双向水泥搅拌桩，但现场施工机械为传统单向搅拌桩，搅拌头仅2个搅拌叶，搅拌效果较差；部分送浆压力装置可达最大压力不满足设计要求。浙江省目前已将传统的单轴搅拌桩列为淘汰工艺。传统单向搅拌桩存在着搅拌效果差、搅拌不均匀，顶部冒浆严重等缺点。后续试桩中明确要求采用双向搅拌桩。

对于软土地基搅拌加固技术来说，由于机械的切削搅拌作用，不可避免地会留下一些未被粉碎的大小土团。在拌入水泥后将出现水泥浆包裹土团的现象，而土团之间的大孔隙基本上已被水泥颗粒填满。在水泥土中不可避免地会产生强度较大的和水稳定性较好的水泥石区和强度较低的土块区，两者在空间相互交替，从而形成一种独特的水泥土结构。因此也可判定，水泥和土体搅拌的均匀性极大影响水泥搅拌桩的质量，搅拌越充分、均匀，土块破碎越充分，水泥分布越均匀，则水泥搅拌桩的强度离散性越小，而整体桩身强度也就越高。

目前，市场上双向搅拌桩多为常规设备改进，存在着多种问题：搅拌叶数量偏少、尺寸小、搅拌角度偏小、未双向搅拌、喷浆压力不足等。正常的双向水泥搅拌桩采用同心双轴钻杆，在内钻杆上设置正向旋转叶片并设置喷浆口，在外钻杆上安装反向旋转叶片，通过外杆上叶片反向旋转过程中的压浆作用和正反向旋转叶片同时双向搅拌水泥土的作用，阻断水泥浆上冒途径，把水泥浆控制在两组叶片之间，保证水泥浆在桩体中均匀分布和搅拌均匀，确保成桩质量。

1.2施工工艺

目前，水泥搅拌站施工中存在着普遍不足，为加快工程进度，施工时往往出现搅拌桩下沉、提升速度过快、送浆时机错误、送浆压力不足等现象。不符合规范的操作会极大地影响搅拌站底部成桩质量。在过往多个项目的现场调查中发现，水泥搅拌桩施工时钻机钻进速度较设计快 30% ～50%，下钻至 5 m以下后，喷浆压力仅0.1～0.3 MPa，远低于设 计要求的 0.25～0.4 MPa。后续试桩中严格控制工程施工质量，严格执行“ 四搅两喷”施工工艺。钻进速度＜ 1.0 m/min；提升速度 0.4～0.7 m/min；搅拌转数为 30～50 转/min；钻进、复搅、提升时管道压力 0.1～0.2 MPa；喷浆时管道压力 0.25～0.40 MPa。

2以水泥为例说明计量、标准与检测和质量的关系

2.1水泥性能的指标表达和测量方法表达

水泥的基本性能是加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。要对水泥性能进行检测，首先根据水泥性能产生的机理形成可操作的检测方法和可测量的技术参数；然后进行检测。如：通用硅酸盐水泥的物理性能指标有细度、比表面积、凝结时间、安定性、胶砂强度等。针对各个不同的性能指标国家标准规定了不同的技术参数及其检 测方法，如胶砂强度又分为３天、２８天抗折强度参数和３天、２８天抗压强度参数，并且以 ＧＢ／Ｔ１７６７１《水泥胶砂强度检验方法（ＩＳＯ 法）》规定了该技术指标的的检测方法，以 ＧＢ１７５《通用硅酸盐水泥标准》规定了强度技术参数的判定规则。 这其中的表达方式就是标准。因此我们称标准是世界技术领域的通用语言。

2.2计量实现了不同产品之间的同一性能比较

并为创新产品提供了数据支持当水泥的某单一性能如抗折性能量化成水泥 的抗折强度指标时就具有单位统一和量值可靠的计量属性，即水泥的抗折强度指标是可以通过量值传递工具溯源至国家计量基准的；而国家计量基准又不仅可以传递至水泥的强度指标，也可以传递至其它物体的强度，比如钢筋、防水卷材等，不同属性 的物体的强度指标都具有量值大小和统一的计量单位，因此就可以实现强度性能的可比。如：通过钢筋和水泥的强度指标比较，我们可以得出钢筋承 受抗拉性能强，水泥的抗折和抗压性能强，而抗拉性能弱；于是形成了钢筋混凝土，既具有抗折抗压性能，又具有抗拉性能，从而弥补了水泥胶砂强度性能的不足。

2.3计量是检验检测的基础

计量不仅评定产品质量，而且可以对检验状态进行连续监控，为产品质量提供可靠数据。检测结果取决于科学的检测方法，检测方法的科学性取决于物体的固有属性，而物体的固有属性是一个综合性能，通过多个技术指标可以量化表述；量值是针对所有物体中具备的某种单一性能的技术指标，通过量值可 以实现不同物体之间的某种性能比较。物体的性能要实现再现性和可比性，必须通过检验 检测来量化，即对产品的某一性能赋值的过程；而技术指标检验检测结果量化是以单位统一和量值准确———“计量”为前提。因此统一计量是实现检测结果科学性、再现性、可比性的基础。

水泥企业作为我国建造业的重要领域，虽然近些年得到快速发展，但生产力水平发展不平衡，产品质量和管理水平参差不齐，其质量好坏关系国民生计，也是衡量企业核心竞争力的重要指标。如何权衡产品质量与成本之间的关系，计量则是不可或缺的环节。水泥胶砂强度作为评判水泥产品是否合格的一个重要指标，其作用不言而喻，从水泥最初形态到满足检验标准的试块，经过一系列的检验操作才能最终测定出水泥胶砂强度，而这个过程计量无时无刻不扮演重要角色。首先称样环节，电子天平的偏载误差、重复性准确与否，加水器准确程度直接影响水灰配比。搅拌机叶片与搅拌锅的间隙会影响到实际的水泥砂浆的搅拌效果，因此必须通过计量使叶片与搅拌 锅间隙控制在（２～４）ｍｍ，如果间隙过大，往往会导致水泥离散程度增加，过小则搅拌机叶片在旋转过程中会打碎标准砂影响水泥强度。

3水泥质量的影响

在涉及水泥搅拌桩处理的各类规范中，均有明确提示，当有机质含量＞ 5%时，必须通过现场试验确定其适用性。一些室内试验结果也证明，有机质含量较高时，水泥土强度明显偏低。给出了不同龄期水泥土试件的无侧限抗压强度随有机质含量变化的情况。本项目中大部分路段软土均非泥炭土，仅其中一小段存在 0.2～1.1 m的有机质含量较高的软土，原设计中考虑在该路段通过加大水泥搅拌 桩加固剂含量和提高复搅次数的方式，提高泥炭土范围搅拌桩成桩质量。但通过第一次试桩发现，单纯提高水泥剂量及搅拌次数，对泥炭土范围桩身质量提升有限，浅层部位可基本成型，但桩身强度明显低于其余段。如仅因为其中一小段，调整软基处理方案，涉及工程变更较大，且不符合整体处理原则。故后续试装主要结合泥炭土的特性，考虑如何 提高泥炭土范围搅拌桩成桩质量。

结语

综上所述，公路软土路基水泥搅拌桩质量检测工作高质量开展与落实，对保障工程建设质量，起到积极作用，需做好严格控制。文中结合水泥搅拌桩质量检测实践，提出选择适宜的质量检测办法、做好桩质量检测过程控制、充分利用检测结果等建议，共享给相关人员参考借鉴。

参考文献

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