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技术文章
水泥压蒸釜的介绍
点击次数：230 发布时间：2025-6-25
水泥压蒸釜是专用于检测水泥安定性(体积稳定性)的高压高温设备，通过加速游离氧化钙(f-CaO)和方镁石(MgO)的水化膨胀反应，预测水泥长期使用中的潜在危害。其设计、操作和维护需严格遵循国家标准及压力容器安全规范。
一、核心功能与原理
检测目标：
水泥中 游离氧化钙(f-CaO) 和 方镁石(MgO) 在硬化后缓慢水化产生体积膨胀(如：CaO + H?O → Ca(OH)?，体积膨胀约98%)，可能导致混凝土开裂。
加速机制：
在 215.7°C ± 1.3°C 的饱和蒸汽压(2.0MPa)下，将自然条件下需数月甚至数年的有害反应压缩至 3小时 内完成。
判定标准：
压蒸后水泥试件(25×25×280mm)的膨胀率 ≤0.80%(GB/T 750)为合格，否则存在安定性风险。
二、设备结构详解
| 组件 | 功能与技术要求 |
|---|---|
| 釜体 | - 材质：高强度不锈钢（如0Cr18Ni9），耐压≥4MPa（设计安全系数≥3） - 容积：通常10-30L，内置试件支架 |
| 釜盖 | - 法兰密封结构，配 16-24组高强度合金螺栓（需对称拧紧） - 集成安全联锁装置，压力未归零时锁死 |
| 加热系统 | - 底部电加热管，带PID控温?？?br /> - 升温速率：45-75分钟达215.7°C |
| 温度控制系统 | - 铂电阻（PT100）温度传感器，精度±0.1°C - 智能温控仪：自动调节加热功率，恒温阶段波动≤±1.3°C |
| 压力安全系统 | 三重防护： 1. 压力表（量程0-4MPa，精度1.6级） 2. 安全阀（起跳压力2.3MPa） 3. 爆破片（爆破压力2.5-2.8MPa，每年强制更换） |
| 辅助装置 | - 水位计（控制加水量1000-1500mL） - 冷却风扇（降压后辅助降温） - 压力自动记录仪（选配） |
三、操作流程
1.试件制备：
水泥净浆试件养护 24h脱模 + 24h水中养护，测量初始长度(L?)。
2.装釜：
试件竖直置于支架，釜底加 蒸馏水(1000mL)，避免试件接触水面。
3.密封与升压：
对称拧紧螺栓(分2-3次加力至规定扭矩)，启动加热至 215.7°C(对应压力2.0MPa)。
4.恒温保压：
维持 215.7°C ± 1.3°C 持续 3小时(压力波动≤±0.05MPa)。
5.降压冷却：
关闭加热，自然冷却至室温(约4-6小时)，确认压力表归零后开釜。
四、维护保养要点
| 项目 | 要求与周期 |
|---|---|
| 密封圈更换 | 硅胶圈每 3个月 更换，氟橡胶圈每 6个月 更换（高温易老化） |
| 安全阀校验 | 每 6个月 送至计量机构校验，起跳压力误差≤±3% |
| 釜内清洁 | 每月用 10%柠檬酸溶液 煮沸30分钟除垢（水位需漫过加热管） |
| 螺栓检查 | 每次使用前检查螺栓有无裂纹，预紧力需用扭矩扳手控制（如M24螺栓扭矩120-150N·m） |
| 控制系统校准 | 温度传感器每 3个月 用标准热电偶比对，压力表每 1年 强制检定 |
六、应用场景与意义
1.工程预防：
大型水电工程(如大坝)、桥梁墩柱等大体积混凝土，避免因水泥安定性不良导致结构裂缝。
2.质量控制：
水泥厂出厂必检项目，尤其适用于 镁质石灰石原料 或 煅烧工艺不稳定 的生产线。
3.事故案例：
某高速铁路桥墩因水泥MgO超标(压蒸膨胀率1.2%)，通车3年后出现网状裂缝，维修费用超千万。