水泥壓蒸釜試驗儀是用于評估水泥安定性,特別是檢驗游離氧化鈣潛在危害的關鍵設備。其通過模擬高溫高壓的加速條件,實現對水泥長期體積穩定性的快速、有效判定。該設備的結構與工作原理緊密圍繞這一目的而設計。
從結構上看,該設備是一個能夠承受壓力的密閉金屬容器系統。主要部分包括釜體、釜蓋、加熱裝置、壓力與溫度控制系統、以及安全裝置。釜體構成一個封閉的腔室,用于放置水泥試件。釜蓋與釜體之間通過特定的密封結構實現可靠密封,確保在內部壓力升高時介質不會泄漏。加熱裝置通常集成在釜體或圍繞其布置,用于對內部空間均勻加熱。壓力與溫度控制系統包含測量儀表與控制元件,用于監測和調節釜內狀態。安全裝置是必要組成部分,用于在壓力超過允許范圍時自動泄壓,保障操作安全。此外,系統通常配備有冷卻裝置,用于試驗結束后加速降溫降壓。
其工作原理基于在飽和蒸汽高溫高壓環境下,加速水泥中某些有害組分的水化或反應,從而在短時間內暴露其可能導致的體積變化問題。試驗開始時,將制備好的水泥試件置于釜內,并加入足量的水。密封釜體后,啟動加熱裝置。隨著水溫升高,釜內逐漸產生飽和蒸汽,壓力與溫度按照規定的程序同步上升,直至達到并維持于預設的特定狀態。在此狀態下,高溫高壓的飽和水蒸氣環境極大地加速了水泥試件內部組分,特別是游離氧化鈣的水化反應。若水泥中游離氧化鈣含量過高,其在此條件下的快速水化將產生體積膨脹,導致試件出現變形、開裂或強度降低等破壞現象。維持該狀態一定時間后,停止加熱,并通過自然或強制冷卻方式使釜內壓力和溫度安全下降至常壓常溫。打開釜蓋,取出試件,對其外形進行直接觀察或進行規定的后續測試,以判斷其是否完整,是否存在因安定性不良引起的破壞跡象。
整個過程通過創造一種強化的反應環境,將可能在自然條件下長期緩慢發生并危害混凝土體積穩定的反應,在較短時間內集中激發并顯現其后果。該試驗的結果為判定水泥的安定性是否合格提供了直接依據,是預防水泥制品因安定性不良導致開裂、變形甚至破壞的重要質量控制環節。該設備的結構設計確保了試驗過程的安全、可控與可重復,其工作原理則奠定了快速評估水泥長期體積穩定性的科學基礎。