水泥壓蒸釜是專用于檢測水泥安定性(體積穩(wěn)定性)的高壓高溫設(shè)備，通過加速游離氧化鈣(f-CaO)和方鎂石(MgO)的水化膨脹反應(yīng)，預(yù)測水泥長期使用中的潛在危害。其設(shè)計(jì)、操作和維護(hù)需嚴(yán)格遵循國家標(biāo)準(zhǔn)及壓力容器安全規(guī)范。
 

　　一、核心功能與原理
 

　　檢測目標(biāo)：
 

　　水泥中 游離氧化鈣(f-CaO) 和 方鎂石(MgO) 在硬化后緩慢水化產(chǎn)生體積膨脹(如：CaO + H?O → Ca(OH)?，體積膨脹約98%)，可能導(dǎo)致混凝土開裂。
 

　　加速機(jī)制：
 

　　在 215.7°C ± 1.3°C 的飽和蒸汽壓(2.0MPa)下，將自然條件下需數(shù)月甚至數(shù)年的有害反應(yīng)壓縮至 3小時(shí) 內(nèi)完成。
 

　　判定標(biāo)準(zhǔn)：
 

　　壓蒸后水泥試件(25×25×280mm)的膨脹率 ≤0.80%(GB/T 750)為合格，否則存在安定性風(fēng)險(xiǎn)。
 

　　二、設(shè)備結(jié)構(gòu)詳解

組件	功能與技術(shù)要求
釜體	- 材質(zhì)：高強(qiáng)度不銹鋼（如0Cr18Ni9），耐壓≥4MPa（設(shè)計(jì)安全系數(shù)≥3） - 容積：通常10-30L，內(nèi)置試件支架
釜蓋	- 法蘭密封結(jié)構(gòu)，配 16-24組高強(qiáng)度合金螺栓（需對稱擰緊） - 集成安全聯(lián)鎖裝置，壓力未歸零時(shí)鎖死
加熱系統(tǒng)	- 底部電加熱管，帶PID控溫模塊 - 升溫速率：45-75分鐘達(dá)215.7°C
溫度控制系統(tǒng)	- 鉑電阻（PT100）溫度傳感器，精度±0.1°C - 智能溫控儀：自動(dòng)調(diào)節(jié)加熱功率，恒溫階段波動(dòng)≤±1.3°C
壓力安全系統(tǒng)	三重防護(hù)： 1. 壓力表（量程0-4MPa，精度1.6級） 2. 安全閥（起跳壓力2.3MPa） 3. 爆破片（爆破壓力2.5-2.8MPa，每年強(qiáng)制更換）
輔助裝置	- 水位計(jì)（控制加水量1000-1500mL） - 冷卻風(fēng)扇（降壓后輔助降溫） - 壓力自動(dòng)記錄儀（選配）

 

　　三、操作流程
 

　　1.試件制備：
 

　　水泥凈漿試件養(yǎng)護(hù) 24h脫模 + 24h水中養(yǎng)護(hù)，測量初始長度(L?)。
 

　　2.裝釜：
 

　　試件豎直置于支架，釜底加 蒸餾水(1000mL)，避免試件接觸水面。
 

　　3.密封與升壓：
 

　　對稱擰緊螺栓(分2-3次加力至規(guī)定扭矩)，啟動(dòng)加熱至 215.7°C(對應(yīng)壓力2.0MPa)。
 

　　4.恒溫保壓：
 

　　維持 215.7°C ± 1.3°C 持續(xù) 3小時(shí)(壓力波動(dòng)≤±0.05MPa)。
 

　　5.降壓冷卻：
 

　　關(guān)閉加熱，自然冷卻至室溫(約4-6小時(shí))，確認(rèn)壓力表歸零后開釜。
 

　　四、維護(hù)保養(yǎng)要點(diǎn)

項(xiàng)目	要求與周期
密封圈更換	硅膠圈每 3個(gè)月 更換，氟橡膠圈每 6個(gè)月 更換（高溫易老化）
安全閥校驗(yàn)	每 6個(gè)月 送至計(jì)量機(jī)構(gòu)校驗(yàn)，起跳壓力誤差≤±3%
釜內(nèi)清潔	每月用 10%檸檬酸溶液 煮沸30分鐘除垢（水位需漫過加熱管）
螺栓檢查	每次使用前檢查螺栓有無裂紋，預(yù)緊力需用扭矩扳手控制（如M24螺栓扭矩120-150N·m）
控制系統(tǒng)校準(zhǔn)	溫度傳感器每 3個(gè)月 用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶比對，壓力表每 1年 強(qiáng)制檢定

 

　　六、應(yīng)用場景與意義
 

　　1.工程預(yù)防：
 

　　大型水電工程(如大壩)、橋梁墩柱等大體積混凝土，避免因水泥安定性不良導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫。
 

　　2.質(zhì)量控制：
 

　　水泥廠出廠必檢項(xiàng)目，尤其適用于 鎂質(zhì)石灰石原料 或 煅燒工藝不穩(wěn)定 的生產(chǎn)線。
 

　　3.事故案例：
 

　　某高速鐵路橋墩因水泥MgO超標(biāo)(壓蒸膨脹率1.2%)，通車3年后出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫，維修費(fèi)用超千萬。