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

(1)手動操作，人工耗時長。實驗前需手動往沸煮箱體加水，沸煮后需手動開蓋放水，等待箱體冷卻至室溫后進行檢測，期間需試驗員長時間值守。試驗員需耗時達4 h以上，才能完成一個試驗樣品的沸煮過程。

(2)試驗安全性不高。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，影響試驗判定。另外，根據(jù)《水泥標準稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法》(GB/T1346-2011)標準要求，加熱結(jié)束后立即放掉沸煮箱中的熱水，開蓋冷卻，實驗人員在開蓋過程中，容易被水蒸氣燙傷。

(3)人為判定加熱沸煮時間，容易造成試驗誤差。GB/T1346-2011標準第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行結(jié)果判別[1]。試驗中沸煮時間不足或過長都會引起誤判，導(dǎo)致試驗數(shù)據(jù)的不準確[2]。目前試驗人員只能自己計算時間，人為判定加熱、沸煮及開蓋時間，可能與實際的時間存在出入，造成試驗誤差。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)境的氣壓變化準確控制加熱時間，經(jīng)常會因超過加熱時間而形成試驗誤差。

(4)加熱沸煮過程參數(shù)無法核實，無法保證試驗數(shù)據(jù)的準確性。GB/T1346-2011標準對沸煮箱加熱、沸煮過程有明確的時長和溫度的要求，但目前的沸煮箱加水后長達210 min的加熱和沸煮過程全程無法核實實際的時長和溫度，甚至中途是否出現(xiàn)設(shè)備等問題，也無法核實。

02、結(jié)構(gòu)優(yōu)化

結(jié)合上述分析，對比安定性沸煮箱的試驗要求，筆者認為影響沸煮箱試驗結(jié)果的主要控制參數(shù)有水位狀態(tài)、沸煮溫度、加熱時長、沸煮時長及設(shè)備運行狀態(tài)等。為了使水泥安定性試驗更加簡單有效，筆者對沸煮箱的結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化。

優(yōu)化后的安定性沸煮箱主要由三個部分組成，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，具備自動注水和自動排水系統(tǒng)，內(nèi)有改良試樣架子。該架子可同時放置試餅和雷氏夾樣品，還可同時進行試驗。

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)境氣壓變化自動調(diào)整輸出功率進行水溫加熱和保持沸騰，可顯示時間、溫度、水位狀態(tài)及設(shè)備當(dāng)前運行狀態(tài)，其中狀態(tài)顯示包括加水、升溫、恒溫、放水、冷卻和結(jié)束。

第三部分是報警系統(tǒng)，其報警機制為：水位不足(即過程中出現(xiàn)水位線低于控制線時)、升溫及恒溫時間超出標準控制要求時間、沸騰過程中水溫低于100℃,出現(xiàn)其中任一種情況即持續(xù)以間斷性鳴叫報警;開蓋放水期間以短間隔鳴叫一次報警;冷卻至室溫達到要求時以連續(xù)性不間斷鳴叫報警提醒試驗結(jié)束。實驗結(jié)束可打印實驗過程各時間節(jié)點的參數(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，接通水源;應(yīng)配有 300kN 水泥恒應(yīng)力壓力機，設(shè)置底座，壓力機必須安裝防護罩(需滿足新標準的水泥凈漿、膠砂抗折的一體機)、水泥凈漿攪拌機、膠砂攪拌機、標準稠度儀、膠砂振實臺、全自動比表面積測定儀，抽濕機、排氣扇等試驗儀器設(shè)備，室內(nèi)要求安裝空調(diào)以保證溫度符合規(guī)范要求，表盤式溫濕度計上墻，用電線路安全完整。水泥膠砂振實臺(臺高 40cm、基部長 120×寬 52cm)臺底部墊 5mm 厚橡膠板;水泥膠砂流動度儀(臺高 69cm，基部 40cm×40cm)，水泥膠砂振實、水泥膠砂流動度儀基礎(chǔ)均不得與墻壁相連，四周貼與地板顏色協(xié)調(diào)瓷磚。

(3)水泥比表面積測定儀應(yīng)單獨放置一室，配抽濕器，保證濕度不超過 50%的條件下進行試驗;水泥沸煮箱單獨放置一室，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(CXAW-300)、水泥標準養(yǎng)護箱(內(nèi)置溫濕度計、養(yǎng)護盒)、水泥負壓篩析儀、水泥膠砂振實臺(在基座下墊一塊 0.5cm 橡膠墊塊)、水泥膠砂流動度測試儀(跳桌);2、工作柜臺上：1 電子抗折試驗機、2 水泥稠度及凝結(jié)時間測定儀、3 水泥膠砂攪拌機、4 水泥凈漿攪拌機、5 雷氏夾測定儀、6 干燥器、7 電子天平(0.01g/2000g);3、工作柜臺內(nèi)：比表面積儀等;4、墻上掛干濕溫度計;5、本圖尺寸均以 cm 計。