當(dāng)前檢測(cè)領(lǐng)域普遍使用的水泥安定性沸煮箱為簡(jiǎn)易的沸煮箱體和加熱控制器組成，在試驗(yàn)過程中存在一些問題。

(1)手動(dòng)操作，人工耗時(shí)長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)前需手動(dòng)往沸煮箱體加水，沸煮后需手動(dòng)開蓋放水，等待箱體冷卻至室溫后進(jìn)行檢測(cè)，期間需試驗(yàn)員長(zhǎng)時(shí)間值守。試驗(yàn)員需耗時(shí)達(dá)4 h以上，才能完成一個(gè)試驗(yàn)樣品的沸煮過程。

(2)試驗(yàn)安全性不高。在加熱過程中，水沸騰的氣泡沖擊試樣，樣品易從試樣盤掉落，導(dǎo)致試樣破損，影響試驗(yàn)判定。另外，根據(jù)《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》(GB/T1346-2011)標(biāo)準(zhǔn)要求，加熱結(jié)束后立即放掉沸煮箱中的熱水，開蓋冷卻，實(shí)驗(yàn)人員在開蓋過程中，容易被水蒸氣燙傷。

(3)人為判定加熱沸煮時(shí)間，容易造成試驗(yàn)誤差。GB/T1346-2011標(biāo)準(zhǔn)第11.3條中有明確規(guī)定，在(30±5)min內(nèi)加熱至沸騰并恒沸(180±5)min，加熱結(jié)束后立即放掉沸煮箱中的熱水，開蓋冷卻，箱體冷卻至室溫后方能進(jìn)行結(jié)果判別[1]。試驗(yàn)中沸煮時(shí)間不足或過長(zhǎng)都會(huì)引起誤判，導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確[2]。目前試驗(yàn)人員只能自己計(jì)算時(shí)間，人為判定加熱、沸煮及開蓋時(shí)間，可能與實(shí)際的時(shí)間存在出入，造成試驗(yàn)誤差。另外沸煮箱的加熱功率是恒定值，無法根據(jù)加水量變化、初始水溫變化及不同環(huán)境的氣壓變化準(zhǔn)確控制加熱時(shí)間，經(jīng)常會(huì)因超過加熱時(shí)間而形成試驗(yàn)誤差。

(4)加熱沸煮過程參數(shù)無法核實(shí)，無法保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。GB/T1346-2011標(biāo)準(zhǔn)對(duì)沸煮箱加熱、沸煮過程有明確的時(shí)長(zhǎng)和溫度的要求，但目前的沸煮箱加水后長(zhǎng)達(dá)210 min的加熱和沸煮過程全程無法核實(shí)實(shí)際的時(shí)長(zhǎng)和溫度，甚至中途是否出現(xiàn)設(shè)備等問題，也無法核實(shí)。

02、結(jié)構(gòu)優(yōu)化

結(jié)合上述分析，對(duì)比安定性沸煮箱的試驗(yàn)要求，筆者認(rèn)為影響沸煮箱試驗(yàn)結(jié)果的主要控制參數(shù)有水位狀態(tài)、沸煮溫度、加熱時(shí)長(zhǎng)、沸煮時(shí)長(zhǎng)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等。為了使水泥安定性試驗(yàn)更加簡(jiǎn)單有效，筆者對(duì)沸煮箱的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。

優(yōu)化后的安定性沸煮箱主要由三個(gè)部分組成，見圖1、圖2、圖3及圖4所示3.

第一部分是安定性沸煮箱體，具備自動(dòng)注水和自動(dòng)排水系統(tǒng)，內(nèi)有改良試樣架子。該架子可同時(shí)放置試餅和雷氏夾樣品，還可同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)。

第二部分是控制器，可根據(jù)不同的初始水溫、水量或不同環(huán)境氣壓變化自動(dòng)調(diào)整輸出功率進(jìn)行水溫加熱和保持沸騰，可顯示時(shí)間、溫度、水位狀態(tài)及設(shè)備當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，其中狀態(tài)顯示包括加水、升溫、恒溫、放水、冷卻和結(jié)束。

第三部分是報(bào)警系統(tǒng)，其報(bào)警機(jī)制為：水位不足(即過程中出現(xiàn)水位線低于控制線時(shí))、升溫及恒溫時(shí)間超出標(biāo)準(zhǔn)控制要求時(shí)間、沸騰過程中水溫低于100℃,出現(xiàn)其中任一種情況即持續(xù)以間斷性鳴叫報(bào)警;開蓋放水期間以短間隔鳴叫一次報(bào)警;冷卻至室溫達(dá)到要求時(shí)以連續(xù)性不間斷鳴叫報(bào)警提醒試驗(yàn)結(jié)束。實(shí)驗(yàn)結(jié)束可打印實(shí)驗(yàn)過程各時(shí)間節(jié)點(diǎn)的參數(shù)信息。

水泥室

(1)水泥室面積不小于 30 m2.

(2)水泥室應(yīng)設(shè)有操作臺(tái)，接通水源;應(yīng)配有 300kN 水泥恒應(yīng)力壓力機(jī)，設(shè)置底座，壓力機(jī)必須安裝防護(hù)罩(需滿足新標(biāo)準(zhǔn)的水泥凈漿、膠砂抗折的一體機(jī))、水泥凈漿攪拌機(jī)、膠砂攪拌機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)稠度儀、膠砂振實(shí)臺(tái)、全自動(dòng)比表面積測(cè)定儀，抽濕機(jī)、排氣扇等試驗(yàn)儀器設(shè)備，室內(nèi)要求安裝空調(diào)以保證溫度符合規(guī)范要求，表盤式溫濕度計(jì)上墻，用電線路安全完整。水泥膠砂振實(shí)臺(tái)(臺(tái)高 40cm、基部長(zhǎng) 120×寬 52cm)臺(tái)底部墊 5mm 厚橡膠板;水泥膠砂流動(dòng)度儀(臺(tái)高 69cm，基部 40cm×40cm)，水泥膠砂振實(shí)、水泥膠砂流動(dòng)度儀基礎(chǔ)均不得與墻壁相連，四周貼與地板顏色協(xié)調(diào)瓷磚。

(3)水泥比表面積測(cè)定儀應(yīng)單獨(dú)放置一室，配抽濕器，保證濕度不超過 50%的條件下進(jìn)行試驗(yàn);水泥沸煮箱單獨(dú)放置一室，配排氣扇，避免影響環(huán)境溫濕度。

(4)室外設(shè)沉淀池。

(5)具體設(shè)置見集料室平面布置圖。

水泥室平面布置圖

注：1、地面上：恒應(yīng)力壓力機(jī)(CXAW-300)、水泥標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱(內(nèi)置溫濕度計(jì)、養(yǎng)護(hù)盒)、水泥負(fù)壓篩析儀、水泥膠砂振實(shí)臺(tái)(在基座下墊一塊 0.5cm 橡膠墊塊)、水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)試儀(跳桌);2、工作柜臺(tái)上：1 電子抗折試驗(yàn)機(jī)、2 水泥稠度及凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀、3 水泥膠砂攪拌機(jī)、4 水泥凈漿攪拌機(jī)、5 雷氏夾測(cè)定儀、6 干燥器、7 電子天平(0.01g/2000g);3、工作柜臺(tái)內(nèi)：比表面積儀等;4、墻上掛干濕溫度計(jì);5、本圖尺寸均以 cm 計(jì)。